INTRODUCCION El sector agroalimentario es una de las principales áreas de la Biotecnología, con más del 50% de la cifra de negocios potencial de la bioindustria. Pero el margen de beneficios menor de este sector, hace que la economía sea el factor crítico para la aplicación actual de la Biotecnología en él. Se prevén importantes mejoras a lo largo de todo el esquema productivo, de las cuales hoy son realidad un cierto número de ellas, en el cual podremos ir desarrollando describiremos a la aplicación agroalimentaria como parte importante del presente trabajo mencionando artículos con alto contenido de investigaciones realizadas y publicadas en diferentes revistas. APLICACIONES AGROALIMENTARIAS DE LA BIOTECNOLOGIA LA BIOTECNOLOGÍA VERDE, APLICACIÓN DE ÉXITO PARA LA INDUSTRIA AGROALIMENTARIA OBJETIVOS: Conocer la aplicación agroalimentaria mediante la biotecnología. OBJETIVOS ESPECIFICOS: Conocer los diversos campos de la aplicación agroalimentaria mediante artículos. Diferenciar a la aplicación agroalimentaria de las demás aplicaciones. Conocer la importancia de la aplicación agroalimentaria. MARCO TEORICO: APLICACIONES DE LA BIOTECNOLOGÍA EN LA ACTUALIDAD La biotecnología se aplica actualmente en sectores tan diversos como: la Salud Animal y humana. Agroalimentación. Suministros industriales. Producción de energía Protección del medioambiente. El desarrollo a la biotecnología aplicada a la sanidad humana ha sido el más rápido, tanto enel campo de la terapéutica, como en el diagnóstico de enfermedades. Desde que en 1978 se demostró que mediante la modificación genética de E. coli se puede obtener grandes cantidades de insulina humana, se han probado más de cincuenta fármacos o vacunas de origen recombinante y hay en fase avanzada de estudio o pendiente de su aprobación, más de un centenar de productos. APLICACIONES AGROALIMENTARIAS DE LA BIOTECNOLOGIA O BIOTECNOLOGIA VERDE Labiotecnología verde es aquella dedicada a dar productos y servicios en el área agroalimentaria durante los últimos años hemos podido comprobar como la biotecnología se ha ido consolidando como una de las opciones más interesantes para todas aquellas empresas que quieran marcar la diferencia. En el caso de la comunidad, cada vez son más las compañías que han encontrado, en las aplicaciones biotecnológicas nuevas líneas de negocios de éxito. El sector agroalimentario ha sido uno de los grandes beneficiados de las aplicaciones biotecnologicas.el sector ha sabido adaptar la biotecnología a su contexto, incluso se ha podido comprobar como empieza a surgir una nueva tendencia , la biotecnología verde, un conjunto de herramientas tecnológicas que utilizan organismos vegetales, microorganismos y otros sistemas biológicos para la producción o mejoramiento de vegetales para el consumo humano yanimal, el desarrollo de nuevos materiales y la obtención de bioenergía . Ya son muchas las empresas que han apostado por esta nueva forma ¨ verde¨ de hacer innovación consiguiendo resultados de éxito. La práctica de la biotecnologíaverde estápermitiendo, entre otras cosas, reducir los costes en pesticidas, minimizar los tiempos y costes de las mejoras genéticas, incluso obtener fuentes energéticas utilizando residuos agrícolas. Los emprendedores del sector agroalimentario que trabajan bajo esta tendencia están consiguiendo mayor innovación tecnológica para el sector, y en consecuencia un aumento de valor para empresas clientes y productos. Afortunadamente las empresas agroalimentarias de la comunidad han sabido encontrar los actores clave de éxito al incorporar la biotecnología. Han creado estrategias y han establecido un objetivo global desde el comienzo desarrollando así unplan claro y sólido .además han podido y pueden contar con entidades como AINIA que están ayudando muchas compañías estrechar relaciones con instituciones públicas para optimizar el desarrollo de un nicho de mercado novedoso e implementar los proyectos. A esto hay que sumar que las compañías que trabajan bajo aplicaciones biotecnológicas cuentan con marco incomparable de ayudas y subvenciones en materia de hecho actualmente todas estas empresas pueden acceder al programa de investigación y desarrollo tecnológico del IMPIVA,un programa en el que se subvenciona hasta el 60% de los costes elegibles de sus proyectos innovadores. Sin duda la biotecnología se está consolidando y las empresas del sector agroalimentario se están dando cuenta de su potencial. El sector agroalimentario, bajo la biotecnología verde, se perfila como uno de los actores que más darán que hablar Termino biotecnología verde también conocida como biotecnología vegetal o agrícola, hace referencia a las aplicaciones de la biotecnología en el campo de la agricultura. Por tanto esta disciplina incluye las siguientes áreas de investigación y aplicaciones: 1.-Cultivo in vitro de plantas: Estas técnicas permiten producir, en condiciones de laboratorio, plantas completas a partir de fragmentos muy pequeños de partes de las plantas como hojas, raíces o tallos e incluso a partir de una única célula vegetal. De este modo se pueden producir plantas idénticas a las seleccionadas y libres de agentes patógenos en un tiempo reducido. Los ejemplos se muestran a continuación en artículos resumidos para un mayor entendimiento. Aplicación de técnicas de cultivo in vitro en la propagación de Legrandia concinna Resumen Legrandia concinna (Phil.) Kausel es un árbol nativo que se encuentra en estado de conservación bajo la categoría de Vulnerable. Es un árbol pequeño que no alcanza grandes dimensiones; se caracteriza porque su madera es muy dura, utilizándose en la fabricación de mangos de herramientas; no se conocen otros usos específicos; sin embargo, es una especie que posee un alto potencial ornamental. Existe un gran desconocimiento de la especie y en particular sobre sus sistemas de propagación. Estos últimos han sido investigados en relativa profundidad y no existe información acerca de los métodos de propagación mediante cultivo de tejidos o micropropagación. Actualmente el cultivo in vitro se ha constituido en una vía excelente para incrementar el número de individuos de especies leñosas, especialmente las que se encuentran bajo estado de conservación. Se estableció in vitro Luma del Norte, utilizando segmentos nodales con yemas axilares de plantas juveniles (tres años). A través de un experimento factorial se evaluaron las respuestas de establecimiento y multiplicación organogénica de los explantes en dos medios basales: MS y DKW y dos combinaciones hormonales 0,1/1 y 0,1/0,5 mg/l de AIB y BAP respectivamente. Los mejores resultados se obtienen con medio MS y combinación hormonal 0,1/0,5 mg/l de AIB y BAP respectivamente. INTRODUCCION Legrandia concinna (Phil.) Kausel, conocida vulgarmente como Luma del Norte, es una especie perteneciente a la familia Myrtaceae, endémica de Chile y en estado de conservación bajo la categoría de Vulnerable por el primer simposio sobre Flora Arbórea y Arbustiva Nativa de Chile . Es una especie higrófila que crece en quebradas húmedas o cerca de cursos de agua, formando asociaciones más o menos puras, de poca extensión y acompañada, por lo general, de algunos ejemplares esparcidos de Nothofagus obliqua. Actualmente, se le puede encontrar en un área muy restringida ubicada desde el Sur de la provincia de Linares (VII Región) hasta el Norte de la provincia de Ñuble (VIII Región), en la precordillera andina y hasta 1.000 ms.n.m. Aproximadamente. En todas las poblaciones conocidas se observa un reducido número de individuos ubicados en su mayoría en zonas de alteración ambiental. El reducido contingente de las poblaciones, su restringida área de distribución geográfica y la fuerte presión antrópica por su entorno, ameritarían su traspaso de especie Vulnerable a En Peligro. Esta especie se caracteriza porque su madera es muy dura y resistente, utilizándose en la fabricación de mangos de herramientas y en algunos elementos rústicos de labranza. No se conocen otros usos específicos; sin embargo, es una especie que presenta un alto potencial ornamental, ya que cuenta con características que le permiten desarrollarse como tal, posee hoja perenne, un fruto muy atractivo, no alcanza grandes dimensiones, es de crecimiento lento y muy aromática, por lo que se recomienda para plazas, parques y jardines . La producción de Luma del Norte en vivero se presenta normalmente sin grandes dificultades, requiriendo de algunas condiciones simples para su buen desarrollo, tales como semisombra, un suelo húmedo y un riego mediano. Sin embargo, normalmente en especie bajo estado de conservación se enfrenta el problema de disponibilidad de material para desarrollar su propagación por técnicas tradicionales. En este contexto la distribución natural de muchas especies nativas y, en particular, Luma del Norte, ha sufrido un gran deterioro debido a la explotación irracional que sufrieron en el pasado a través de la extracción indiscriminada de los mejores individuos y a causa de la sustitución por plantaciones forestales, razón por la cual actualmente encontramos un reducido número de individuos. Asumiendo que estas últimas van en un aumento progresivo, no es seguro que el establecimiento de leyes de protección de la Flora Nativa garantice la sobrevivencia de esta especie No obstante, a través de métodos de propagación tradicional aún existen limitaciones y dificultades importantes, tales como lentitud en el proceso de germinación, irregularidad en la obtención de plántulas para formar una población homogénea, en cuanto edad y tamaño, obtención de semillas a intervalos irregulares y con escasa viabilidad, etc. Por tanto, el cultivo in vitro o micropropagación se presenta como una excelente alternativa para superar las dificultades antes mencionadas de los métodos tradicionales en la producción de una amplia gama de especies , ya que por medio de esta técnica es posible reproducir clones con alto valor genético y, además, conseguir plantas de alta calidad que pueden llegar incluso a triplicar las ganancias económicas. En este trabajo se propone una alternativa metodológica de propagación, desarrollando un protocolo de establecimiento y multiplicación organogénica por medio de la técnica del cultivo in vitro, que permitirá regenerar individuos de Luma del Norte, con fines futuros de recuperación, conservación y reforestación de la especie. RESULTADOS Y DISCUSION Etapa de establecimiento. Los resultados de supervivencia fueron similares, tanto para el medio de cultivo MS como para DKW . La alta tasa de mortalidad obtenida se asocia a la actividad de agentes de tipo fúngico y bacteriano que se encuentran alojados en los tejidos internos del material vegetal. Según Pierik, el material vegetal, a pesar de ser esterilizado antes del aislamiento, no siempre es completamente estéril y sólo se hace visible cuando el centro infeccioso es escindido (durante el repicado) y se pone en contacto con el medio de cultivo. Sin embargo, la selección de explantes primarios al final de la etapa de establecimiento permitió que la etapa de proliferación fuera todo un éxito, ya que se eliminó un alto grado de infección. Respectivamente, los resultados del análisis ANDEVA para las variables factor medio de cultivo y factor hormonal no permitieron evidenciar diferencias significativas entre los dos medios de proliferación y las combinaciones hormonales estudiadas. A pesar de que no existen diferencias, muestra una marcada tendencia con mejores resultados para el medio MS, probablemente por la mayor concentración de algunos Longitud de brotes. Otra de las respuestas de interés obtenidas a partir del cultivo in vitro, que se asocia con el crecimiento y desarrollo, es la elongación de los microtallos, parámetro que se ve fuertemente afectado por el tiempo de exposición en cultivo. CONCLUSIONES El protocolo desarrollado en este estudio permite propagar Legrandia concinna a través del cultivo in vitromediante segmentos nodales con yemas axilares, ofreciendo una vía adecuada para multiplicar y preservar esta especie en vías de extinción a través de la metodología propuesta en este trabajo. El principal problema en la etapa de establecimiento fue la contaminación fúngica, dando paso, posteriormente, a una predominancia de contaminación por bacteria, concluyéndose que las condiciones de pretratamiento de la planta madre son un elemento de suma importancia para el éxito del cultivo. Los mejores resultados de respuesta organogénica de los segmentos nodales cultivados in vitro se obtuvieron en medio de cultivo MS y la combinación hormonal 0,1/0,5 mg/l de AIB/BAP, respectivamente. El siguiente paso es su establecimiento en condiciones ex vitro, investigación que se está llevando a cabo actualmente por medio de ensayos de enraizamiento ROPAGACION IN VITRO DE CALA BLANCA SPATHIPHILLUM SP INTRODUCCIÓN in vitro. Spathiphyllum sp es una especie perteneciente a la familia Araceae, denominada comúnmente cala blanca, muy conocida y utilizada como planta ornamental de interiores y exteriores por la belleza de su follaje y lo vistoso de sus inflorescencias. Se propaga vegetativamente mediante brotes laterales y adventicios y aunque este método es rápido puede tardarse un año (FONNESBECH y FONNESBECH, 1979); usando métodos de cultivo in vitro es posible acortar dicho tiempo a seis meses, además de obtener cientos de plantas mediante multiplicación clonal masiva. FONNESBECH y FONNESBECH (1979) lograron regeneración de brotes de Spathiphyllumsp a partir de yemas, tallos e inflorescencias, pero no a partir de hojas y pedúnculos. GEIER (1986) trabajando con el género Anthurium de la familia Araceae logró la regeneración de plantas a partir de segmentos de hojas, encontrando que esta regeneración era altamente dependiente del genotipo y la edad de las hojas. También observó que los diferentes factores del medio de cultivo eran de importancia en la inducción de callo y la subsiguiente formación de brotes, como en el caso de que bajos niveles de NH4NH3 (200 mg/l) eran beneficiosos en la regeneración de los genotipos investigados por este autor. Este trabajo tiene como objetivo la propagación in vitro de Spathiphyllum sp., a partir de segmentos de inflorescencias. 2.-Producción vegetal asistida por marcadores moleculares: Consiste en el empleo de marcadores moleculares para seleccionar una determinada característica de interés. Un marcador molecular es una secuencia de ADN de longitud corta que se encuentra estrechamente ligada a la característica de interés cuya selección permite seleccionar rasgo deseado. MARCADORES GENÉTICOS DE RESISTENCIA A ROYA DE TALLO (Pucciniagraminis Persoon f. sp.avenae) EN AVENA (Avena sativa L.) RESUMEN La roya del tallo (Pucciniagraminis Persoon f. sp. avenae) disminuye la productividad de avena en México. Las variedades que actualmente se siembran son susceptibles a esta enfermedad. El objetivo de este estudio fue buscar e identificar marcadores moleculares ligados a genes de resistencia a la roya del tallo en cuatro cultivares de avena. En primavera– verano de 2004 se evaluó en campo, en siete localidades, la reacción a la roya del tallo, y en 2005 en invernadero, la reacción a ocho aislados de roya del tallo colectados en diversas localidades del territorio nacional, de las variedades Chihuahua, Obsidiana, Cevamex y Karma. Se utilizaron 30 iniciadores con regiones NBS–LRR en el genoma de la avena y 12 ligados a genes de resistencia a roya en gramíneas. La identificación de los marcadores se realizó con base en el concepto de genes análogos de resistencia (RGAs) y el mapa comparativo de la especie. Los resultados de la evaluación mostraron la susceptibilidad de la variedad Chihuahua; Obsidiana y Cevamex fueron moderadamente resistentes y Karma resistente; esta última mostró el mayor número (17) de marcadores polimórficos ligados a genes de resistencia. Los iniciadores: PIC11–K2/PIC11–WEL, Kinase2 D–E/ KQCFA 3–4, PLOOP1–4/WMA1–4, Kinase2 D–E/WMA1–4, NBS B, F2/R2 y Hv3Lrk, pueden ser indicadores de los genes que confieren resistencia a la roya del tallo. INTRODUCCIÓN La avena es el cultivo con mayor tasa de crecimiento en la superficie sembrada en México. En el período de 1980–1995 se sembraron entre 300 y 400 000 ha por año; a partir de 1996 la siembra se extendió hasta alcanzar las 700 000 ha en 2003 (SIAP, 2003), debido, que es un cultivo emergente con calidad forrajera (Villaseñor–Mir et al,2003). El 90% de la superficie con avena se siembra bajo condiciones de temporal durante el verano, lo que favorece el desarrollo de la roya o chahuistle (Moreno, 1968). La roya de tallo (Pucciniagraminis Persoon f. sp.avenae) disminuye el rendimiento de grano hasta en 70% (Epstein et al., 1988; Archila y Hernández, 2002) y el forraje cosechado es de bajo valor nutrimental (Espitia–Rangel et al., 2002). La resistencia genética es la mejor defensa para evitar el daño de la roya de tallo (Villaseñor– Mir et al., 2001). Las regiones productoras de avena con pocas variedades en las siembras comerciales son ideales para el desarrollo de nuevas razas fisiológicas de roya, por lo que en ocasiones se presentan epifitias (Singh et al.,2004); esta situación ha prevalecido en México durante los últimos años, lo que ha propiciado la pérdida de resistencia de las variedades. Ante una amplia gama de razas fisiológicas del patógeno, es necesario implementar estrategias de mejoramiento genético orientadas al desarrollo de variedades con resistencia horizontal o duradera (Huerta–Espino y Singh, 2000); para lo cual se deben identificar genotipos de avena que posean genes con efectos de resistencia. Hasta la fecha no se ha logrado obtener variedades con resistencia amplia y duradera contra la roya de tallo, debido, entre otras causas, al desconocimiento de los genes que confieren la resistencia a la avena. Sin embargo, la selección recurrente se dificulta, yaque este método requiere la presencia del patógeno y las condiciones ambientales adecuadas para que se desarrolle la enfermedad, lo cual no siempre sucede. Con el uso de marcadores moleculares de ácido desoxirribonucleico (ADN) es posible realizar un inventario de los genes de resistencia presentes en el material elite de avena, que permita la selección asistida por marcadores moleculares (SAM). El mejoramiento genético por selección recurrente puede efectuarse por medio de estos marcadores sin necesidad de la patogénesis. La base del proceso de mejoramiento genético por selección asistida es la identificación de marcadores ligados a los genes de resistencia al patógeno, lo cual puede hacerse por medio de diferentes métodos (Beckman y Osborn, 1992; Vanderbeek y Vanarendonk, 1993; Maliepaard et al, 1997; Nuez y Carrillo, 2000). La identificación de los marcadores se realiza mediante dos estrategias. La primera es la búsqueda de marcadores por reacción en cadena de la polimerasa (PCR) con iniciadores para genes de resistencia análogos (RGAs). Para ello, se usan iniciadores diseñados para amplificar dominios conservados de genes de resistencia (previamente clonados y publicados), de importancia en el cultivo o en especies relacionadas. La base teórica para identificar RGAs, surge del conocimiento generado en los últimos años de la secuencia nucleotídica de varios genes R de resistencia a enfermedades. En estos genes R, se han encontrado homologías significativas en sus secuencias de ADN (motivos) y de aminoácidos. Las clases más abundantes de genes R codifican las proteínas que contienen en la parte central un sitio conformado con secuencias que unen nucleótidos (nucleotidebindingsite: NBS) y en el extremo carboxilo, un sitio de secuencias repetidas que codifican para varias leucinas (leucinerichrepeats: LRR),formando un gen R del tipo NBS– LRR (Grant et al., 1995). También pueden encontrarse secuencias similares que codifican a las estructuras de la familia de receptores de respuesta inmune de Drosophila, llamados receptores tipo Toll (Tolllikereceptors –TLR–). Este grupo de receptores pertenece a la gran familia de los llamados TIR(receptores Toll/IL–1 –interleukina), ya que todos ellos tienen un dominio de gran similitud estructural y poseen mecanismos de transducción similares con mediadores secundarios comunes (O'Neill, 2000). Otras secuencias que producen dominios alfa helicoidales en las proteínas conocidos como "coiled–coil" (CC), y otros como cierres de leucina (leucine zipper: LZ), pueden también estar presentes, lo que da como resultado genes del tipo TIR–NBS–LRR, CC–NBS–LRR o de LZ–NBS–LRR. (Staskawicz et al., 1995; Hammond–Kosack y Jones, 1997; McDowell y Woffenden, 2003). Esta estrategia ha sido utilizada con éxito en trigo (Spielmeyer et al., 1998), soya (Kanazin et al., 1996), papa (Leister et al., 1996), lechuga (Shen et al. 1998) y maíz (Collins et al., 1998) entre otros. La segunda estrategia se basa en la similitud de los mapas genéticos comparativos entre especies que pertenecen a una misma familia (Paterson et al., 2000). Por ejemplo, para las especies de la familia de las gramíneas se han elaborado mapas comparativos detallados con los que es posible predecir el contenido y orden de los genes para cada una de ellas (Bennetzen et al., 1998; Gale y Devos, 1998; Wilson et al., 1999). Las especies dentro de una familia han sido ligadas por un sistema común de genes ortólogos detectados por medio de hibridación del ADN. Una aplicación práctica de este conocimiento es el diseño de iniciadores degenerados, los cuales se utilizan para identificar un gen común entre especies de una misma familia (Fulton et al., 2002). El objetivo de este estudio fue la búsqueda e identificación de marcadores moleculares ligados a genes de resistencia a roya de tallo (Pucciniagraminis Persoon f. sp. avenae) en cuatro variedades comerciales de avena. RESULTADOS Y DISCUSIÓN Evaluación de la resistencia La variedad Chihuahua fue la más susceptible a roya de tallo, ya que mostró los niveles más altos de infección en los siete sitios de evaluación. Las variedades Karma, Cevamex y Obsidiana presentaron diferentes niveles de infección y reacción a la enfermedad. La variedad Karma tuvo mayor estabilidad, ya que los porcentajes de infección observados fueron los de menor variación . Los resultados de la evaluación en plántula bajo condiciones de invernadero, al igual que en campo, muestran que la variedad Chihuahua fue susceptible a todos los aislados; Cevamex lo fue a cuatro, Obsidiana fue susceptible a dos y moderadamente resistente a tres y Karma manifestó el mayor nivel de resistencia, razón por la cual se puede inferir que esta variedad posee más genes de resistencia a las razas fisiológicas de royade tallo. Los aislados 3.1 y 4.1 fueron, en promedio, los más agresivos con las variedades evaluadas, en tanto que el aislado 14.2 fue el más atenuado . La variabilidad de la interacción entre los aislados y las variedades demuestra que existe interacción específica patógeno–hospedero y explica, en parte, la inestabilidad de resistencia a roya de tallo en las variedades que se cultivan en México (Villaseñor–Mir et al. , 2003). Lo anterior permite inferir que en el germoplasma de avena que se cultiva en México existe una amplia diversidad de genes de resistencia CONCLUSIONES La metodología aplicada a nivel de marcadores moleculares permitió detectar diferencias entre variedades de avena respecto a su reacción al ataque de roya de tallo (Pucciniagraminis Persoon f. sp. avenae). En la variedad Karma se observaron la mayoría de los marcadores de genes de resistencia que poseen Obsidiana y Cevamex. 3.-Hibridacion: En ocasiones, la descendencia procedente del cruce de dos variedades o especies diferentes suele tener características deseadas. Este fenómeno se conoce como “vigor híbrido” y suele dar lugar a plantas de mayor productividad. (Hibridización y selección de cepas deSaccharomycescerevisiae a partir de levaduras de panificación industriales) Se llevó a cabo un estudio de hibridación de dos cepas de levadura de panificaciónSaccharomycescerevisiae aisladas en Tailandia, IFRPD 6080 e IFRPD 6081. Se empleó la técnica de rare-mating con cepas de apareamiento haploides y diploides de levaduras de panificación japonesa. Se seleccionaron híbridos poliploides (triploides y tetraploides) producidos por rare-mating, y se indujeron por esporulación. Se llevó a cabo un screening de segregantes obtenidos de clones de esporas individuales de los híbridos por determinación de sus características, por ejemplo, producción de levadura luego de su cultivo, contenidos de trihalosa y carbohidratos totales de la 4.-Biofertilizantes y biopesticidas: Los biofertilizantes y biopesticidas permiten sustituir pesticidas químicos que pueden contener sustancias contaminantes y dar lugar a efectos indeseables sobre los cultivos. Biofertilizantes como alternativa nutricional en ornamentales Este documento es un artículo preparado por la Fundación de Asesorías para el Sector Rural FUNDASES, entidad de la Organización El Minuto de Dios (Bogotá, Colombia), con el apoyo de la Asociación Colombiana Exportadora de Flores ASOCOLFLORES(Colombia). Se realizó esta investigación en dos cultivos de flores (clavel y pompón) de la Sabana de Bogotá con el fin de probar el efecto sobre plantas y la producción de flores de un biofertilizante formado por diferentes cepas de Azotobactersp. (bacteria de vida libre, fijador de nitrógeno atmosférico y productora de sustancias estimuladoras del crecimiento). Se manejaron tres niveles de fertilización nitrogenada: 100, 50 y 30 por ciento, y dos mezclas de cepas de Azotobactersp. El análisis estadístico no mostró diferencias significativas entre los diversos tratamientos en el desarrollo vegetativo, producción de ramos y calidad de flor, lo que representa beneficios económicos y ambientales muy prometedores. Microorganismos antagonistas para el control fitosanitario Existe un grupo importante de hongos y bacterias que presentan efectos antagónicos con otros microorganismos, y esta acción puede ser aprovechada como una forma de control biológico de patógenos vegetales. Entre los microorganismos más importantes se encuentran las bacterias de los géneros Fusarium, Pseudomonas y Bacillus, y hongos de los géneros Gliocladium y Trichoderma. Este último es el más utilizado para el control de un grupo importante de patógenos del suelo. El efecto principal de Trichoderma es por hiperparasitismo, aunque algunas especies y cepas pueden producir metabolitos bioactivos que incrementan su acción. Además, algunos aislamientos controlan nematodos. El género Trichoderma comprende una gran cantidad de cepas de hongos que actúan como agentes de control biológico, las propiedades antagónicas las cuales están basadas en la activación de mecanismos múltiples. Las cepas de Trichoderma ejercen biocontrol contra fitopatógenosfungales, sea indirectamente al competir por nutrientes y espacio, modificando las condiciones ambientales, o promoviendo el crecimiento de la planta y sus mecanismos defensivos y la antibiosis, o sea directamente, pro medio de mecanismos tales como micoparasitismo. Estos mecanismos directos e indirectos pueden actuar de forma coordinada, y su importancia en el proceso de biocontrol depende de la cepa de Trichoderma, el hongo rival, el cultivo, y las condiciones ambientales, lo que incluye disponibilidad de nutrientes, pH, temperatura y concentración de hierro 5.-Ingeniería genética de plantas: La ingeniería genética permite transferir de forma selectiva genes de un organismo a otro dando lugar a nuevos cultivos vegetales, nuevos animales o nuevas materias. Existen multitud de cultivos vegetales que han sido modificados genéticamente como el algodón, el maíz y la soja. ALIMENTOS TRANSGÉNICOS La biotecnología ha desarrollado numerosos métodos gracias a largos y minuciosos procesos, que requieren el paso de varias generaciones de plantas silvestres y la selección de cosechas para desarrollar algunas características específicas en un determinado producto que han beneficiado la agricultura y la producción de alimentos. Con el vertiginoso desarrollo de la biología molecular y tras largos y costosos ensayos en laboratorios, los ingenieros genéticos han logrado obtener los mismos resultados conseguidos con la biotecnología pero de manera más rápida, eficiente y específica. Así, lograron incorporar material genético (genes) de otro organismo, a una planta. En una primera fase, la ingeniería genética (IG) de las plantas se enfocó principalmente a la creación de especies que expresaran resistencia a herbicidas y pesticidas, lo que permitió la eliminación selectiva de maleza u otros organismos sin daño a la planta. En una segunda fase, se comenzó a utilizar la IG con el objeto de mejorar la calidad de las cosechas en términos de beneficios para el consumidor, con un potencial impacto en la nutrición humana . Los alimentos transgénicos son el más reciente fruto de la evolución tecnológica, aunque su conocimiento es incipiente e incompleto. La IG permite aislar desde un organismo la secuencia de interés de ADN y propagarlo en otro organismo, permitiendo obtener cantidades ilimitadas del producto codificado por dicho gen. En términos simples, la metodología consiste en tomar un fragmento de ADN, obtenido habitualmente por acción de enzimas de restricción, el que se une covalentemente por medio de una enzima ADN ligasa a un vector o plásmidio generando una molécula nueva conocida como recombinante. El vector que se utiliza contiene secuencias que permiten la replicación y secuencias que facilitan su selección. Estas últimas, en ocasiones son genes que confieren resistencia a antibióticos específicos. Luego, el ADN recombinante obtenido, se introduce en un microorganismo, el que se cultiva y selecciona por su resistencia al antibiótico. Al crecer, se expresa el gen de interés y se introduce en el vegetal que se desea modificar, obteniéndose el producto transgénico. Esta técnica ha sido ampliamente utilizada en el campo de la medicina y ha permitido el desarrollo de importantes avances terapéuticos como por ejemplo la producción de insulina recombinante . Con respecto a los alimentos transgénicos, lo que se hace es buscar, en un ser vivo (animal, planta, bacteria o virus) un gen que codifique una proteína; como podría ser una una enzima que intervenga en la maduración de los frutos o en la producción de un compuesto inhibidor de multiplicación viral o de una característica estructural u organoléptica, confiriéndole un aumento del contenido de un nutriente o una mayor tolerancia a un herbicida. Este gen se introduce en el material genético del alimento que se desea mejorar o modificar. Con esto se obtienen las características finales deseadas, sin tener que pasar por lentos procesos de selección y cruces de cosechas y de animales que se venía realizando tradicionalmente. En el tabla 1 se enumeran algunos de los resultados obtenidos con la aplicación de la tecnología del ADN recombinante. Durante los últimos 5 o 6 años, se ha desatado un conflicto en relación con los riesgos y beneficios para salud humana del consumo de los alimentos modificados genéticamente (AMG). Esto ha llegado incluso a las esferas socioeconómicas y legales, incrementándose notablemente en los últimos años. En concreto, el número de estudios científicos sobre los riesgos toxicológicos y efectos adversos sobre la salud del potencial consumo humano de los AMG, es muy escaso . La mayoría de las publicaciones sobre el tema, corresponden a estudios experimentales realizados en animales. Dentro de los hallazgos sorprende la variedad y disparidad de los resultados lo que dificulta su interpretación. Hammond y colaboradores no encontraron diferencias en el valor nutritivo de la soya modificada (resistente a herbicida), comparada con la tradicional. Fares y Sayed estudiaron el consumo de papas con gen de una bacteria que le confería resistencia a herbicidas. Se encontraron escasos cambios en la estructura del íleon de ratas, en comparación con los animales alimentados con papas no modificadas. Este resultado fue considerado como el producto de la expresión del gen, por lo que los autores recomendaron llevar a cabo cuidadosos exámenes de todos los posibles efectos de los AMG antes de su comercialización. El estudio de Brake y Vlachosno encontró diferencias significativas en los índices de supervivencia ni en los incrementos y porcentajes de peso en pollos alimentados con maíz transgénico en relación a los controles. El estudio de Tutel´ian, en ratas alimentadas con soya modificada, encontró una modificación de la función de membrana y la actividad enzimática de los hepatocitos. En todos estos casos mencionados, se cuestionó la metodología, tamaño muestral, tiempo de exposición y aspectos toxicológicos los que no fueron valorados. Una de las publicaciones que ha sido más comentada pertenece a Ewen y Pusztai en 1998. Esta tuvo gran trascendencia en los medios de comunicación y causó mucha controversia científica. Estos investigadores mostraron que ratas alimentadas con papas modificadas con LectinaGalantusnivalisagglutinin (GNA) para protegerlas de ataques de insectos, presentaban diversos efectos en diferentes partes del tracto gastrointestinal, tales como aumento de la proliferación de la mucosa gástrica y de la velocidad mitótica del intestino, efectos que fueron atribuidos a la expresión del transgen GNA. Los autores adelantaron sus resultados a los medios de comunicación trayendo alarma al público al declarar que «le parecía tremendamente injusto que los humanos fuésemos tratados como animales de laboratorio y que no comería por ningún motivo AMG». Sin embargo, al igual que los estudios antes mencionados, este estudio también fué cuestionado en términos metodológicos. El estudio de Fenton, basado en el de Ewen y Putzai pero realizado en humanos, demostró que el GNA insertado en el genoma de vegetales se unía fuertemente a glicoproteínas de las membranas de los leucocitos. Aunque no se demostró que la unión fuera exclusivamente a las proteínas de los leucocitos, la importancia radica en que el 90% de las proteínas de membrana son receptores y es imposible predecir el lugar del genoma al que serían incorporados, con las consecuencias que de ello podrían derivarse. Ambos autores recomendaron realizar evaluaciones sobre los potenciales efectos sobre la salud de los AMG, antes de ser incluidos en la cadena alimentaria. Sin embargo, también se han cuestionado los métodos, técnicas y periodos de exposición en este trabajo . EFECTOS ADVERSOS Los potenciales riesgos a los que nos podríamos ver expuestos con los AGM y que son el fundamento de organizaciones ecologistas que rechazan la utilización y consumo de AGM, son el desarrollo de alergias, la resistencia a los antibióticos, la pérdida o modificación del valor nutricional de los alimentos, la presencia de compuestos tóxicos, la aparición de enfermedades nuevas y no tratables, además del daño a las especies silvestres de plantas. ALERGIAS Históricamente los alimentos han producido alergias en personas susceptibles. Los genes, que es lo que se transfiere de un organismo a otro para obtener AGM, codifican ciertas proteínas que pueden ser alergénicas para un grupo de la población. En la compañía Pionner Hi-Bred International observaron que el crecimiento de los animales se podía optimizar con una dieta rica en aminoácidos azufrados, por lo que diseñaron una soya transgénica que tuviera esta característica, introduciendo un gen de nuez de Brasil. Nordlle y colaboradores observaron que los alérgicos al extracto de nuez resultaban positivos en un test al extracto de soya transgénica, demostrando que ligaba a Ig E. Por ello, hubo que retirar el producto antes de que llegara al mercado. La dificultad de separar la soya para el consumo humano de aquella para otros fines resulta un gran problema. La proteína de la soya se utiliza frecuentemente en fórmulas lácteas infantiles, en sustitutos de la carne, entre otros La Food and DrugAdministration de los Estados Unidos, exige de rigurosos procedimientos para evaluar el potencial alergénico de los productos transgénicos antes de autorizar su comercialización permitiendo a la industria la posibilidad de evaluar que dichos productos sean tan seguros como los tradicionales. RESISTENCIA A LOS ANTIBIÓTICOS La posibilidad de que se transmita resistencia a los antibióticos a través del consumo de alimentos transgénicos, constituye uno de los mayores temores en relación con el consumo de AGM. Se postula que al utilizar bacterias u otros microorganismos resistentes a un determinado antibiótico para seleccionar aquellas que han incorporado los genes que codifican la característica de interés. Al ingerir estos productos se transmitiría esa resistencia al antibiótico lo que dificultaría el manejo de patologías. Sin embargo, no existe evidencia que se puedan transferir estos genes de resistencia desde los AMG al tracto digestivo humano. Por otro lado, esta metodología es cada vez menos utilizada lo que le ha restado importancia a este aspecto. TOXINAS Y ANTINUTRIENTES Hay que recordar que las tóxinas también pueden estar en alimentos tradicionales. Sí la concentración de toxinas es mayor en el alimento transgénico que en el tradicional, producto de la manipulación, no se podría comercializar . Se han desarrollado productos con menores niveles e inclusive sin toxinas, comparado con su equivalente no modificado . Los inhibidores o antinutrientes, normalmente están presentes en los alimentos tradicionales. Ellos se destruyen en porcentajes variables por la cocción, como ocurre con el ácido fítico en el trigo entero de panificación. La técnica se enfoca más bien en eliminar o disminuir las concentraciones de estos compuestos de manera de favorecer su biodisponibilidad. En conclusión, no existe en la actualidad evidencia científica que respalde la teoría de que, asociado al consumo de AMG se haya desarrollado alguna enfermedad o daño a largo plazo. No se ha observado ninguna reacción adversa que no se haya dado con los alimentos sin modificar. Tampoco se ha evidenciado modificaciones que vayan en detrimento del contenido nutricional. Sin embargo, aún no conocemos los efectos a largo plazo de la ingesta de AGM, por lo que serán necesarias evaluaciones en el futuro. Un método de transformación genética de maíz para conferirle resistencia ulterior a enfermedades virales El maíz es uno de los tres cereales de mayor importancia en el mundo. Más de cuatrocientos millones de personas en América Central, México, África y Asia dependen de ese cultivo para su subsistencia. En países tropicales su productividad es baja debido en gran parte a enfermedades virales (FAO y CIMMYT 1997). En América Latina hay muchos virus que atacan el cultivo, siendo uno de los más importantes el virus del rayado fino del maíz (MRFV), descrito y caracterizado por Gámez (1969, 1983). A nivel molecular, su genoma fue clonado y secuenciado por Hammond y Ramírez (2001), quienes además desarrollaron métodos moleculares para el diagnóstico de la enfermedad. Este virus es transmitido exclusivamente por el insecto cicadélido Dalbulusmaidis (DeLong y Wocott fide Gámez 1973), y ocasiona pérdidas de 40 a 50% en el peso de las mazorcas en cultivares criollos adaptados a las condiciones locales en Mesoamérica. Los nuevos cultivares e híbridos desarrollados por los fitomejoradores son, no obstante, muy susceptibles al MRFV, donde las pérdidas pueden alcanzar el 100%. En varios estadíos de la enfermedad, la planta entera se marchita llegando hasta a morir (Gámez 1980). Es entonces, de fundamental importancia el introducir resistencia no convencional al MRFV en los cultivares de maíz que se siembran en América Latina y en Costa Rica para aumentar su producción, y reducir la aplicación de plaguicidas para el control del insecto vector del virus. Las técnicas biotecnológicas modernas representan nuevas alternativas para el control de enfermedades virales. Algunas de esas estrategias se basan en la expresión in planta, de genes virales o de secuencias derivadas del patógeno, mediante técnicas de ingeniería genética y de transformación genética (Madriz-Ordeñana 1999). Esta forma de resistencia se conoce como: "resistencia derivada del patógeno" (Sanford y Johnston 1985). La expresión de la proteína de cubierta viral en plantas transgénicas es una estrategia que ha sido muy utilizada para conferir resistencia a enfermedades virales en muchos cultivos vegetales de importancia agrícola (Beachy et al. 1990). Algunos han sido liberados para el cultivo comercial. Estos incluyen tomates resistentes al virus del mosaico de tomate (ToMV) y al virus del mosaico del pepino (CMV), pepino resistente a CMV, calabaza resistente a virus del mosaico amarillo del zuchini (ZYMV) y al virus del mosaico de la sandía (WMV2), etc. (Lomonossoff 1995). Kogel et al. (1996), clonaron el gen de la proteína de cubierta del MRFV (cpMRFV), clon que luego fue utilizado en la elaboración de una construcción molecular que pudiese ser expresada en plantas transgénicas de maíz. O’ConnorSánchez et al. (2002) desarrollaron un sistema muy eficiente de regeneración de plantas de genotipos tropicales de maíz, basado en la inducción de callos organo-embriogénicos derivados de ápices, para ser utilizado en experimentos de transformación genética por medio de biobalística. Es entonces de gran interés aplicar este método a los genotipos costarricenses de maíz, para confererirles resistencia a enfermedades virales y otras plagas. El objetivo de la presente investigación fue desarrollar una metodología para la transformación genética de variedades costarricenses de maíz, utilizando genes marcadores como el gen bar y el gen reportero GUS, así como el gen cpMRFV, por medio del método de bombardeo con micropartículas (biobalística) y de técnicas biotecnológicas de cultivo in vitro, que permitan la transferencia ulterior del gen cpMRFV a su genoma para poder conferirle resistencia a la enfermedad ocasionada por el MRFV. fue de enero de 1999 a mayo de 2003. Resultados Los ápices de maíz cultivados en medio MS suplementado con 2 mgL-1 BAP (6- benzilaminopurina), 1 mgL-1 de 2,4-D (ácido 2,4-diclorofenoxiacético) y 40 mgL-1 de Adenina (Medio MPC), generaron estructuras organogénicas que luego de ocho semanas generaron callos con capacidad para la regeneración de plantas (Fig. 2 A y B). El porcentaje de formación de estructuras organogénicas fue de 32 a 40% para la variedad Diamantes 8843, de 73 a 84% para CR-5 y de 55 a 100% para CR-7. Todos los callos generados fueron capaces de regenerar plantas al ser transferidos a medio de regeneración luego de seis semanas de cultivo. El número de plántulas regeneradas por gramo de peso fresco de callo varió según el genotipo: 5 para CR-5, 9 para CR-7 y 39 para Diamantes 8843. La capacidad para la inducción de callos entonces, no parece estar relacionada con la capacidad para la regeneración de esas estructuras globulares. En consecuencia, los experimentos de transformación genética se realizaron sólo en los genotipos Diamantes 8843 y CR-7 Discusión Los métodos de transformación genética del maíz, utilizados de manera comercial, requieren del cultivo de embriones inmaduros que producen el tipo de callo "Hi-II", de muy alta capacidad embriogénica. Desafortunadamente, sólo unos pocos genotipos, como el A-188, sin interés comercial, producen este tipo de callos morfogénicos (Rhodes et al. 1988, Fromm et al. 1990, Gordon-Kammet al. 1990). Los transgenes de interés agronómico, integrados de esta manera al genoma del maíz, son luego transferidos por mejoramiento convencional, a las líneas de maíz de valor comercial, lo que toma varios ciclos reproductivos a fín de eliminar los caracteres genéticos no deseados. Este es además, un proceso de alto costo debido a las complejas manipulaciones para aislar embriones inmaduros en cada generación (O’Connor-Sánchez et al. 2002). Por esta razón, y con la finalidad de producir plantas transgénicas de maíz, de interés agronómico, resistentes al virus del rayado fino del maíz (MRFV) en el futuro, esta investigación desarrolló un método alternativo para la regeneración y transformación genética de plantas de maíz de genotipos costarricenses. Resumen Se desarrolló un sistema de transformación genética para dos variedades costarricenses de maíz: CR-7 y Diamantes 8843, que permita la transferencia ulterior de genes de origen viral a su genoma, y conferirles resistencia a la enfermedad ocasionada por el virus del rayado fino del maíz (MRFV). El método se basa en el bombardeo de microproyectiles en callos organogénicos derivados de ápices de jóvenes vitrogerminaciones. Por otro lado, se elaboró la construcción molecular pRFcp-bar que contiene el gen de la cubierta proteica del MRFV y el gen marcador bar. Para la selección visual del material transformado, se utilizo también el plásmido pDM803 que contiene el gen reportero uidA (GUS). Los resultados indican que los dos aceleradores de partículas evaluados: el PIG ("ParticleInflowGun") y el Bio-Rad™ son igualmente eficientes para transferir genes foráneos al genoma del maíz. ESTRATEGIAS DE INGENIERÍA GENÉTICA PARA LA OBTENCIÓN DE PLANTAS TRANSGÉNICAS RESISTENTES A GEMINIVIRUS. EXPERIENCIA DEL CENSA RESUMEN Los begomovirus constituyen el principal problema para la producción del cultivo del tomate (Lycopersiconesculentum Mill.) en la mayoría de las regiones tropicales y subtropicales, causando pérdidas de un 100% del rendimiento. Para el control de los mismos se han aplicado varias estrategias convencionales de lucha, las que prometen obtener resultados alentadores a largo plazo. La aplicación de la transgenesis en plantas para conferir resistencia a virus hace de esta alternativa una herramienta de gran importancia para el desarrollo de una agricultura más sostenible. Entre las estrategias más utilizadas se encuentran: la resistencia conferida por la sobreexpresión del gen de la proteína de la cápsida viral (CP), uso de ácidos nucleicos defectivos interferentes, expresión de los ARNs de genes de interés utilizando la expresión de ARNsantisentido, así como de pequeños fragmentos de ARN viral como inductores del silenciamiento génico post-transcripcional. En Cuba, se han identificado tres begomovirus afectando este cultivo, el Virus del Encrespamiento Amarillo de la Hoja del Tomate (TYLCV), Taíno Moteado del Tomate (ToMoTV) y Mosaico Habana del Tomate (ToMHV), pero el TYLCV ha sido el de mayor diseminación e incidencia. Dado el impacto que conllevan las pérdidas ocasionadas por los geminivirus y el aporte de la ingeniería genéticapara su control, el presente artículo refiere aspectos sobre las principales estrategias desarrolladas para la obtención de plantas transgénicas resistentes a estos, el impacto de esta tecnología en la agricultura actual y los resultados específicos obtenidos en el CENSA. INTRODUCCIÓN Las enfermedades virales causan pérdidas significativas en todos los cultivos de importancia económica, que estas afectan. Las mismas provocan un impacto negativo en la agricultura mundial, por lo que durante muchos siglos los agrónomos y fitopatólogos han realizado un considerable esfuerzo para controlar las mismas. Su control se basa fundamentalmente, en la detección a tiempo de la enfermedad para evitar el establecimiento y diseminación de sus agentes causales. En este sentido, la prevención mediante la evaluación frecuente de los semilleros y el uso de variedades con altos niveles de tolerancia o resistencia a virus constituyen los elementos de mayor importancia para su control. Para la prevención de estos patógenos se hace necesario el uso de un grupo de medidas de manejo integrado, que comprenden, desde la aplicación de prácticas culturales tradicionales, hasta la lucha contra el vector y otras posibles fuentes de virus, así como, la aplicación de nuevas tecnologías de avanzada que permitan de conjunto con las técnicas tradicionales realizar un control más eficiente de estas entidades patógenas (36). Los geminivirus causan pérdidas devastadoras en varios cultivos de importancia económica, particularmente en los países tropicales y subtropicales (25,34). Estos se caracterizan por presentar partículas isométricas geminadas (del latín, gemini: dobles), variando su tamaño entre 30-36nm de largo y 18-20nm de ancho, teniendo como principales vectores, la mosca blanca y diferentes especies de saltahojas (Homoptera: Cicadellidae), además de algunas chinches de los árboles (Membraceae). Estos virus integran la segunda familia más extensa de virus de plantas y está compuesta por cuatro géneros: Mastrevirus, Curtovirus, Topocuvirus y Begomovirus que se distinguen por su vector, gama de hospedantes y características de su genoma. El genoma viral está compuesto por una cadena sencilla de ADN circular, de aproximadamente 2.7-2.8 Kb, que se presenta en algunos miembros como un solo componente (genoma monopartito) y en otros, como dos componentes (genoma bipartito). La mayoría de los begomovirus tienen dos componentes genómicos el ADN-A y ADN-B, ambos esenciales para la infectividad. El ADN-A presenta seis genes: Ac1 codifica para una proteína esencial para la replicación viral (Rep) en asociación con la ADN polimerasa del hospedante, Ac2 codifica una proteína activadora de la transcripción (TrAP), Ac3 codifica una proteína potenciadora de la replicación (REn), Av1 y Av2 codifican la proteínas de la cápsida y la proteína de pre- cápsida, respectivamente. La función del gene Ac4 aun no está completamente esclarecida. En el componente B se localizan los genes Bv1 y Bc1 que codifican proteínas relacionadas con el transporte nuclear y el movimiento, respectivamente. A diferencia los begomovirusmonopartitas presentan un único componente genómico donde se localizan todos los genes esenciales para la replicación, transcripción, encapsidación y movimiento viral (43). Tres begomovirus se han identificado en el cultivo del tomate (Lycopersiconesculentum Mill.) en el país: Virus del Encrespamiento Amarillo de la Hoja (de las siglas en inglés TYLCV) (22), Mosaico Habana (ToMHV) (23) y Moteado Taíno del Tomate (ToMoTV) (37). La alta incidencia del TYLCV constituye el principal problema para la producción de tomate en muchos países (46). Cuba no es una excepción, donde se ha podido cuantificar pérdidas desde el 40-100% en campos comerciales de tomate, además de haberse informado en los últimos años su presencia en nuevos hospedantes de importancia económica, tales como pimiento (34) frijol (26) y calabaza (24). Antes del advenimiento de la ingeniería genética, las metodologías de mejoramiento tradicional fueron aplicadas al desarrollo de plantas resistentes a virus de cultivos importantes agronómicamente. En adición, técnicas estándares de fitopatología, que incluyen cuarentena, erradicación, rotación de cultivos y uso de semilla certificada libre de virus se han utilizado como herramientas de valor para el control de enfermedades virales. Para el caso específico de los geminivirus, se han aplicado métodos de control tradicionales y de nueva generación, obteniéndose resultados alentadores en muchos casos (6,16,20,27,29). Estrategias no convencionales son desarrolladas en la actualidad en muchos laboratorios del mundo. Los avances en el campo de la biología molecular y la ingeniería genética, han permitido desde hace más de una década, la obtención de plantas transformadas que portan información genética foránea y les confiere resistencia a virus (6,10, 27,30). Varios métodos que emplean el uso de la ingeniería genética han sido evaluados y demostrados satisfactoriamente para la obtención de plantas trangénicas resistentes a geminivirus (42). Entre los más relevantes se pueden mencionar, la sobreexpresión en plantas de genes virales (gen que codifica para la proteína de la cápsida cp) (4), uso de ácidos nucleicos defectivos interferentes (41) y la expresión de los ARN de genes de interés (rep, AV2)utilizando construcciones antisentido (6,30,31,32,33), así como un pequeño fragmento del ARN viral que desencadena el denominado mecanismo de silenciamiento génico post-transcripcional (de las siglas en inglés PTGS) (29,31). En este sentido, la aplicación de estas estrategias han posibilitado en gran medida apoyar el control de estos patógenos de interés y obtener en menor tiempo; y de forma más específica variedades resistentes a geminivirus, cuyo proceso reduce a la mitad el tiempo necesario destinado a obtener una variedad mejorada por la vía clásica. No obstante, a pesar del desarrollo alcanzado, la aplicación e introducción de esta tecnología para obtener plantas con los caracteres deseados, aún continúa siendo un tema de gran debate a nivel internacional. Los riesgos asociados con la liberación de las plantas al medio ambiente natural que pudiera traer consigo el escape de los transgenes y la introgresión de estos en el pool de genes silvestres, el impacto del producto de los transgenes sobre otros organismos y el ecosistema parecen ser los principales obstáculos, por los cuales aún esta tecnología no ha logrado una aceptación pública adecuada y una aprobación regulatoria a nivel mundial (12). En Cuba, desde hace algunos años el Centro de Ingeniería Genética y Biotecnología (CIGB) trabaja en la obtención de plantas transgénicas con resistencia a diferentes plagas y enfermedades que afectan a las plantas, así como el uso de plantas como biofábricas de enzimas de uso industrial, productos biofarmacéuticos u otros obteniendo resultados novedosos en este campo. En el caso específico del Centro Nacional de Sanidad Agropecuaria (CENSA), se trabajó en la obtención específica de vectores que contienen construcciones genéticas para expresar el gene c1 que codifica para la proteína de la replicación del TYLCV y su expresión transitoria en protoplastos obtenidos a partir de plantas de Nicotianabentahmiana (35). Este artículo reseña tiene como objetivo dar una breve panorámica sobre las diferentes estrategias desarrolladas para la obtención de plantas transgénicas resistentes a geminivirus a nivel mundial, el impacto de esta tecnología en la agricultura actual y los resultados específicos obtenidos en el CENSA. Impacto de la transgénesis en plantas en la agricultura mundial No es menos cierto que el crecimiento de la población mundial tiende a la duplicación en los próximos 10 años y que además de satisfacer el aumento de la demanda de alimentos como resultado de ese crecimiento, el incremento de la producción de alimentos tendrá que satisfacer el aumento del consumo per cápita debido al mejoramiento de la calidad de vida, calculándose que para el año 2025 habrá que aumentar la producción de alimentos en al menos 50% de la que actualmente se produce. La conclusión inevitable derivada de esto es que para poder satisfacer la demanda, la humanidad tendrá que aumentar el rendimiento de las áreas sembradas. Además este incremento tendrá que ser el resultado del uso de menos tierra, agua y menos plaguicidas, por lo que varios factores bióticos y abióticos de estrés, así como varias condiciones desfavorables de post-cosecha, también darán lugar a pérdidas significativas en las producciones agrícolas. Por lo tanto, se necesitará de variedades de cultivos más estables y con mejores rendimientos, así como mejores formas de manejo con el propósito de aumentar la productividad y la sostenibilidad de los cultivos . A fin de enfrentar estos retos será necesario disponer de nuevos conocimientos derivados del avance científico ininterrumpido, el desarrollo de nuevas tecnologías adecuadas y una amplia difusión de dichos conocimientos y tecnologías, así como la capacidad de introducirlos y utilizarlos racionalmente en todo el mundo. En este contexto es que el uso de nuevas tecnologías que al ser aplicadas junto a métodos tradicionales de mejoramiento y manejo de los cultivos cobra una importancia primordial en la producción sostenible de alimentos para la población existente. La biotecnología de plantas podría contribuir sustancialmente al rescate de las cosechas perdidas por el ataque de plagas y enfermedades, así como en el mejoramiento de la producción y calidad de los productos obtenidos. La necesidad urgente de métodos sustentables para la producción agrícola del mundo con el objetivo de satisfacer las demandas de una población mundial en constante crecimiento hace de la tecnología del uso de plantas transgénicas o de los también denominados, organismos genéticamente modificados (OGMs) en la agricultura; una opción de valor a tener en cuenta. Las plantas transgénicas con caracteres tan primordiales como la resistencia a las plagas, enfermedades y herbicidas, son sumamente importantes y necesarias cuando no se ha detectado resistencia inherente en las especies locales. Por otra parte, estas poseen entre sus beneficios la mayor flexibilidad para administrar el cultivo, menor dependencia de insecticidas químicos, mayores rendimientos, facilidad de cosecha y mayor proporción de esta para su comercialización. Para el consumidor esto significa menor costo del alimento y más valor nutritivo en estos. A pesar de los resultados demostrados en el uso de la transgénesis en plantas para conferir resistencia a diversas plagas y enfermedades, así como para la expresión de proteínas de interés terapéutico e industrial; y las ventajas que esta tecnología podría traer para el desarrollo biotecnológico y socieconómico, no ha conseguido tener una aceptación favorable por el público. Los principales problemas están relacionados con preocupaciones intrínsecas sobre las plantas y los genes en sí, así como preocupaciones extrínsecas relacionadas con la salud de los consumidores, el medio ambiente y la socioeconomía. Como toda tecnología nueva, la transgénesis enfrenta importantes desafíos como resultado de la percepción del público en general, de tendencias ambientalistas y económicas, así como la predominancia de las compañías multinacionales en el desarrollo y beneficios de esta tecnología. Estudios realizados han identificado riesgos potenciales inherentes a esta novedosa tecnología, que incluye riesgos para la salud y el medio ambiente. Este último, se refiere especialmente a los riesgos potenciales que pudieran atentar contra la biodiversidad. Aquí se han propuesto como riesgos, la adquisición por parte del cultivo de rasgos de "maleza", el desarrollo de resistencias en las plagas y la dispersión o flujo del transgén. En cuanto a los riesgos potenciales para el ambiente se encuentran el flujo e introgresión de genes. De todos los riesgos potenciales atribuidos a los cultivos transgénicos, el flujo de genes y su impacto en la biodiversidad, continúa siendo estudiado y evaluado, especialmente en regiones o países que son centros de origen o centros de diversidad genética. El flujo vertical de cultivo a cultivo o a parientes silvestres es relevante. Este flujo involucra la producción de híbridos viables que expresan el transgén y con capacidad de adaptación en hábitats naturales o de cultivo. Hay que tener en cuenta que el flujo de genes es una de las fuerzas del proceso de evolución y domesticación de los cultivos y que no es extraño que algunos cultivos, ej. trigo, canola, han resultado de la recombinación de más de un genoma. Para determinar el potencial del flujo de genes en la agrobiodiversidad, cada cultivo debe ser analizado con respecto a los siguientes factores: biología reproductiva, modificación genética (naturaleza del transgén, número de copias insertadas, expresión), dispersión del polen, flujo de genes de cultivo a cultivo (hibridización-posibles consecuencias), definición y estatus de la planta silvestre o maleza, flujo de genes del cultivo a parientes silvestres (compatibilidad y distribución), hibridación, posibles consecuencias del flujo. Entre los factores que afectan la dispersión del polen y la polinización cruzada se encuentra: tamaño (área) del cultivo fuente y receptor de polen, vectores de polen, factores ambientales (clima, barreras biológicas y físicas), viabilidad del polen, grados de alogamia en el cultivo, grado de sincronización en la floración. En caso de que el flujo de genes haya sido exitoso, tiene lugar entonces la hibridación y la introgresión. Han sido reportadas tasas de flujo de genes de un 1% entre cultivos y parientes silvestres, pero puede llegar hasta 100% cuando el cultivo y los silvestres se encuentran muy cercanos. En algunos casos, las poblaciones de especies silvestres introgresadas han mostrado mayor diversidad genética que aquellos que se encuentran separados del cultivo. La introgresión por flujo de genes ha resultado ser importante en la evolución y domesticación de una docena de especies estudiadas . A pesar de los riesgos asociados al uso de esta tecnología de avanzada es importante señalar que la biotecnología puede ofrecer un gran potencial para desarrollar una agricultura más compatible con el uso sostenible de los recursos naturales. Esto se puede lograr conectando la conservación y uso de la biodiversidad con el desarrollo sostenible de la agricultura. La biotecnología está contribuyendo a revelar en detalles y precisión la estructura genética de las plantas y de la biodiversidad, y este conocimiento está contribuyendo a aumentar la productividad de áreas intervenidas, a reducir la contaminación ambiental y agregar valor a la agrobiodiversidad. Conclusiones y perspectivas futuras En la actualidad el desarrollo alcanzado por la biología molecular y la ingeniería genética unido a la práctica de métodos convencionales para el control de estas enfermedades han permitido la obtención de plantas transgénicas con alto potencial de resistencia a enfermedades virales. Diversas estrategias se han diseñado, entre las que se encuentran, la resistencia conferida por la proteína de la cápsida viral, resistencia mediada por moléculas defectivas y la mediada por el uso del ARN viral ya sea por del ARN antisentido y por el denominado PTGS que interfieran con la replicación viral, para conferir resistencia. Esta última destacándose en la actualidad como una de las opciones más promisorias para la resistencia derivada del patógeno contra las enfermedades causadas por geminivirus. De forma destacada, la tecnología de transformación tiene un gran potencial de aplicación en muchas áreas de las ciencias de las plantas, tanto básicas como aplicadas. La introducción de transgenes podría facilitar nuevas alternativas en los campos de la genética, la bioquímica y la fisiología, y estimular progresos en estos. Los resultados alcanzados al transfectarprotoplastos con la construcción pTYCU11 obtenida y la alta expresión de esta quimera en estos indican que la misma se replica de forma eficiente en ellos, lo cual garantiza su posterior uso para la transformación de plantas y la consiguiente obtención de plantas transgénicas de tomate y otros hospedantes alternativos del virus, con alta resistencia a este virus. Es una realidad que el advenimiento de los OGMs ofrece nuevas opciones en la alimentación y agricultura de los países en desarrollo, pero en la actualidad también se habla de la afectación a la diversidad y ecosistemas naturales que podría conllevar un uso desorganizado, desmedido y de lucro de esta tecnología. Es importante destacar que es necesario tener en cuenta los riesgos medioambientales potenciales y los beneficios de esta alternativa en el momento de tomar decisiones sobre el uso de OGMs. Las interacciones complejas que pueden ocurrir entre los OGMs y factores medio ambientales necesitan de una fuerte capacidad científico-técnica para evaluar y manejar los riesgos que estos organismos pudieran conllevar. Por otra parte, es necesario el establecimiento de un marco regulatorio internacional de bioseguridad legislativa basado en el protocolo de Cartagena sobre la bioseguridad de la convención de Diversidad biológica. CONCLUSIONES Conocimos la aplicación agroalimentaria mediante la biotecnología. Nos informamos de las diversas aplicaciones en el campo agroalimentario a través de artículos. Diferenciamos a la aplicación agroalimentaria de las demás aplicaciones. Analizamos la importancia de la aplicación agroalimentaria. 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