Aportes de la biotecnología al control de plagas y malezas

Cátedra de Terapéutica VegetalCátedra de Genética y Mejoramiento Vegetal y Animal

2013

OGM

• Un organismo genéticamente modificado (OGM)o transgénico es “un organismo cuyo material

genético ha sido modificado de una manera que

no sucede en el apareamiento y/ono sucede en el apareamiento y/o

recombinación naturales” (término legal).

• Contiene uno o más genes que han sidotransferidos (transgenes) de otra planta noemparentada o de una especie diferente.anismostransgénicos o genéticamente modificados.

Primera planta transgénica Se obtiene la primera planta transgénica, una planta de tabaco con el gen de la resistencia al antibiótico

kanamicina

Para transformar una especie vegetalVector de Transformación (gen de interés, gende selección, promotor, otras secuenciasregulatorias)

Protocolo de transformación eficiente.Ej: Agrobacterium tumefasciens o Biobalística

Sistema de cultivo de tejidos Eficiente yreproducible, Descendencia fértil

Ej: Agrobacterium tumefasciens o Biobalística

Ensayos de transfección

Análisis de las plantas obtenidas (presencia,estabilidad y nivel de expresión del transgén)

Agrobacterium tumefaciens• Bacteria infecta la planta (base del tallo) tumor, denominado

“agalla de la corona”

• La bacteria transfiere un fragmento de su plásmido (plásmido Ti)a las células de la planta. Produce hormonas de proliferacióncelular y síntesis de opinas (alimentarse).

• Fragmento se denomina ADN-T y termina integrándose en algúnlugar del genoma.

Transferencia de ADN basada en vectores biológicos

lugar del genoma.

• Por ingeniería genética se inserta un gen de interés en la región Tdel plásmido Ti.

• Luego de la infección, el nuevo gen será también transferido a lacélula vegetal e insertado en el genoma de la planta

Trnsferencia de ADN basada en vectores biológicos

Agrobacterium tumefasciens

“Biobalística”

Bombardeo de micropartículas

1984. Sandford et al., describen la técnica

de bombardeo de micropartículas para la

transferencia directa de ADN (Universidad

de Cornell, EEUU).

Como se obtiene

una planta

transgénica?

Que es Evento de transformación

genética?

Un evento es una inserción particular de ADN ocurrida en el genoma de una célula vegetal a partir de la cual se

originó la planta transgénica.

La Comisión Nacional de Bioseguridad Agropecuaria (CONABIA), define evento como «la inserción en el

genoma vegetal, en forma estable, de uno o más genes

que forman parte de una construcción definida».

Ej:

Importante:•Es importante notar que el evento de transformación es un procesosaleatorio. Es decir no es posible dirigir la transformación. No es posiblecontrolar , donde se insertará el gen ni el número de veces que lo hará .• Esto genera que cada célula transformada sea única. Por lo tanto cada plantaregenerada a partir de ellas también los será .• En los experimentos de transformación con un gen determinado,se obtienenen general muchas plantas transformadas con características diferenciales.en general muchas plantas transformadas con características diferenciales.• En muchas de ellas se observan problemas importantes ya que la inserciónpuede provocar mutaciónes importantes al interrumpir genes fundamenteales.•En otras plantas transformadas el gen no funciona adecuadamente. Bajo nivelde expresión,etc.• También se encuentran individuos en los que exista mas de una inserción porgenoma. Esto no es deseado.• Los eventos buscados son aquellos que tienen una inserción completa del

gen. Que se hereda en forma mendeliana y que presenta un buen nivel de

expresión de la proteína deseada a fin de cumplir con el objetivo del trabajo

o Son únicos

o Difieren en los elementos y genes insertados

o Difieren en los sitios de inserción en el genoma de laplanta

Características de los eventos…

planta

o Difieren en el número de copias del inserto

o Difieren en los patrones y niveles de expresión de lasproteínas de interés

o Estos eventos están patentados por las distintasempresas semilleras

Cultivos Bt

Bt - Bacillus thuringiensis

• La denominación Bt deriva de Bacillusthuringiensis, una bacteria que normalmente habita el suelo y cuyas esporas contienen proteínas tóxicas para ciertos insectos.

• Es una bacteria Gram+ que forma esporas y sedistingue de otros bacilos porque produce cristalescompuestos de una o más endotoxinas. - Existe unagran variedad de toxinas pertenecientes a estafamilia y cada una de ellas posee actividad específicacontra insectos lepidópteros, coleópteros, dípteros ehimenópteros. – Las endotoxinas se agrupanteniendo en cuenta los ordenes de insectos sobre loscuales actúan.

Proteínas con acción insecticida de Bacillus thuringiensis

• Proteínas Cry: se producen durante laesporulación como inclusiones citoplasmáticas.Tienen estructura cristalina. Su nombre Cryderiva de Crystal (cristal).

• Estas proteínas, se activan en el sistema digestivodel insecto y se adhieren a su epitelio intestinal,alterando el equilibrio osmótico del intestino.Esto provoca la parálisis del sistema digestivo delinsecto el cual deja de alimentarse y muere a lospocos días.

• Las toxinas Cry son consideradas inocuas para mamíferos, pájaros e insectos “no-blanco”.Hayvarias proteínas Cry (y por lo tanto diferentes genes cry) y cada una es específica para un tipo o grupo de insectos.

• Existen más de 750 proteínas Cry distintas, caracterizadas hasta abril de 2013 .Esta lista caracterizadas hasta abril de 2013 .Esta lista crece rápidamente.

• Fuente: http://www.btnomenclature.info/

• Proteínas VIP (vegetative insecticidal proteins):

• Las Vip son proteínas insecticidas no relacionadas con las Cry, no forman inclusiones cristalinas y que se secretan al medio durante el crecimiento

Proteínas con acción insecticida de Bacillus thuringiensis

se secretan al medio durante el crecimiento vegetativo de la bacteria.

Especificidad de acción de las proteinas Cry

• El rango de insectos blanco de una determinada toxina Cryes muy estrecho. La especificidad está dada por lainteracción de las proteínas Cry con las proteasas y con losreceptores presentes en el intestino de los insectos.

• Existe un considerable número de toxinas Cry con• Existe un considerable número de toxinas Cry conespecificidad para distintos órdenes de insectos, lo cualpermite discriminar su uso para distintos insectos blanco.

• Esta especificidad hace que estas proteínas no tengantoxicidad sobre otros organismos. En particular, lasproteínas Cry resultan inocuas para los mamíferos, inclusoen su forma procesada.

Las proteínas Bt son de acción específicaBacillus thuringiensis: generalidades. Un acercamiento a su empleo en el biocontrol de insectos lepidópteros que son

plagas agrícolas . DIEGO H. SAUKA*, GRACIELA B. BENINTENDE. (2008)

Proteína Cry Subespecies de Bt Insectos blanco principales

Orden* Nombres comunes

Cry1Aa kurstaki L gusano de seda, polilla del tabaco, barrenador europeo del maíz

Cry1Ab berlineri L, D polilla del tabaco, polilla del repollo, mosquito

Cry1Ac kurstaki Lgusano cogollero del tabaco, gusano falso medidor del repollo,

isoca del algodón

Cry1Ad1 aizawai L varios Lepidópteros

Cry1Ae1 alesti L gusano cogollero del tabaco

Cry1Ba1 thuringiensis L gusano del repollo

Cry1Bc2 morrisoni L, D varios lepidópteros

Cry1Ca3 entomocidus L oruga de la hoja del algodonero, mosquito

Cry1Cb1 galleriae L oruga militar

Cry1Da1 aizawai L oruga militar, polilla del tabaco

Cry1E kenyae L oruga de la hoja del algodoneroCry1E kenyae L oruga de la hoja del algodonero

Cry1Eb1 aizawai L varios lepidópteros

Cry1Fa aizawai L barrenador europeo del maíz, oruga militar

Cry2Aa kurstaki L, D lagarta peluda, mosquito

Cry2Ab kurstaki L lagarta peluda, gusano falso medidor del repollo, polilla del tabaco

Cry2Ac shangai L polilla del tabaco, lagarta peluda

Cry3Aa san diego C escarabajo de la papa del Colorado

Cry3Aa3 tenebrionis C escarabajo de la papa del Colorado

CryBa tolworthi C escarabajo de la papa del Colorado

Cry4Aa israelensis D mosquito (Aedes y Culex)

CryBa israelensis D mosquito (Aedes)

Cry9Aa galleriae L polilla de la cera o falsa tiña

Cry9Ba galleriae L polilla de la cera o falsa tiña

L – lepidoptera; D- diptera; C- Coleoptera Fuente: Argenbio

Las proteínas Cry no so toxicas para mamíferos

Tomado de: Departamentode Fisiología, BiologíaMolecular y Celular Facultadde Ciencias Exactas yNaturales Universidad deBuenos Aires -Agrobiotecnología Curso2013 – Biocontrol deinsectos plaga en laagricultura. Marcelo Berretta

A que se llama cultivos Bt ?

• Son cultivos genéticamente modificados, quetienen uno o más eventos que expresan proteínasentomotóxicas especificas (Cry principalmente y

recientemente Vip`s “Viptera TM”) provenientes deBacillus thuringiensis. Estas proteínas les otorganresistencia a diferentes plagas generalmente delresistencia a diferentes plagas generalmente delorden de los lepidópteros y también algunoscoleópteros.

• Estos cultivos has sido obtenidos con técnicas deingeniería genética.

Tomado de: Departamento deFisiología, Biología Molecular yCelular Facultad de Ciencias Exactas yNaturales Universidad de BuenosAires - Agrobiotecnología Curso 2011- Resistencia a insectos y nematodos -Alejandro Mentaberry

1- Ingestión de los cristales por las larvas susceptibles.2- Disolución de los cristales y liberación de la protoxina.3- Activación proteolítica de la protoxina, produciéndose unfragmento altamente tóxico (d-endotoxina) resistente aproteasas.4- Paso de la d-endotoxina a través de la membrana

MODO DE ACCIÓNLa acción insecticida de las d-endotoxinas conlleva a una serie de pasos:

4- Paso de la d-endotoxina a través de la membranaperitrófica.5- Unión de la d-endotoxina a receptores de la membrana delas células epiteliales del intestino medio de la larva.6- Introducción de una parte de la d-endotoxina al interior dela membrana.7- Formación de poros inespecíficos.8- Lisis de las células del intestino medio.9- Muerte de la larva por septisemia.

MODO DE ACCIÓNTomado de: Departamento de Fisiología, Biología Molecular yCelular Facultad de Ciencias Exactas y Naturales Universidad deBuenos Aires - Agrobiotecnología Curso 2011 - Resistencia ainsectos y nematodos - Alejandro Mentaberry

B) Sección transversal del tracto digestivo de la larva a las 48 h de alimentarse de una raíz de planta control no transgénica.

C) Sección transversal del tracto digestivo de la larva a las 48 h de alimentarse de una raíz transgénica que expresa un gen cry.

MAIZ

En nuestro país están aprobados distintos eventos bt,resistencias a glifosato y glufosinato. Además existen lo quese denominan eventos apilados, es decir tienen más de unevento incorporado.

Algunos ejemplos de eventos aprobados en el mundo:

http://www.isaaa.org/gmapprovaldatabase/

http://www.gmo-compass.org/eng/gmo/db/

Característica

otorgada

Transgenes

introducidos Eventos

Nombre

Comercial Empresa Año

RL Cry 1 Ab 176 * * 1998RL Cry 1 Ab MON 810 Maíz Gard (MG) Monsanto 1998

RL TH (Glufosinato) Cry 1 Ab , Pat Bt 11 Agrisure TD max Syngenta 2001RL

TH( glufosinato) Cry 1 Fa2 , Pat TC 1507Herculex (Hx) -Liberty link (LL) Pioneer Dow 2005

RL

TH( glifosato)

Cry 1 Ab cp4-epsps

NK 603 x MON 810 MG RR 2 Monsanto 2007

RL, TH( glifosato y

Glufosinato)

Cry 1 Fa2 , Pat,cp4-epsps

TC 1507 x NK 603 Hx + LL + RR2 Pioneer Dow 2008

RL

TH( glifosato)

Cry 1 Ab epsps modificado Bt 11 x GA 21 TD TG Syngenta 2009

Cry 3Bb1 ;Cry 1 A 105

RL RC TH (glifosato)

Cry 3Bb1 ;Cry 1 A 105 ; Cry 2 Ab cp4-epsps

MON 88017 x MON 89034 VT triple PRO Monsanto 2010

RL Vip 3 Aa 20 MIR 162 Agrisure VIPTERA Syngenta 2011RL

TH( glifosato y

Glufosinato)

Vip 3 Aa 20; Cry 1 Ab, pat

epsps modificadoMIR 162 x Bt 11

x GA 21Agrisure VIPTERA

3 Syngenta 2011RL

TH( glifosato y

Glufosinato)

Vip 3 Aa 20; Cry 1 Ab, mCry3A ,pat

epsps modificado

MIR 162 x Bt 11 x GA 21 x MIR 604

Agrisure VIPTERA 4 Syngenta 2012

RL

TH( glifosato y

Glufosinato)

Cry 1 A 105;Cry 2 Ab; cry 1 Fa2 ,

Pat, cp4-epsps

MON89034 x TC1507 x

NK603 POWER CORE Dow / Monsanto 2012

Maíz Bt• Denominación del evento MON 810

• Maíz tolerante a lepidópteros

• Organismo donante del gen: Bacillus thuringiensis subsp. kurstakicepa HD-1 (Bt)

• Gen insertado: cry1Ab (gen Bt)

• Proteína expresada: CRY1Ab• Función: Conferir tolerancia al ataque de insectos lepidópteros. La prteina Cry , se activa• Función: Conferir tolerancia al ataque de insectos lepidópteros. La prteina Cry , se activa

en el sistema digestivo del insecto y se adhieren a su epitelio intestinal, alterando elequilibrio osmótico del intestino provocándole la parálisis del sistema digestivo.

• Método de transformación: biobalística.

• En Argentina el evento fue aprobado para su comercialización en2001 (Resolución SAGPyA N° 342/2001).

• Buen control sobre Diatraea saccharalis .

• Control pobre sobre Spodoptera frugiperda (Gusano cogollero),en especial en momentos de altas poblaciones del insecto.Ejemplo maíces de segunda siembra.

Maíz Bt• Denominación del evento BT 11

• Maíz tolerante a lepidópteros, resistente a glusinato de amonio

• Organismo donante del gen: Bacillus thuringiensis subsp. kurstaki cepa HD-1(Bt). Streptomyces viridochromogenes cepa Tu494

• Gen insertado: cry1Ab (gen Bt) ; Gen Pat

• Proteína expresada: CRY1Ab ; Proteina PAT(fosfinotricina-acetil transferasa)

• Función: Conferir tolerancia al ataque de insectos lepidópteros. La prteina Cry ,se activa en el sistema digestivo del insecto y se adhieren a su epiteliose activa en el sistema digestivo del insecto y se adhieren a su epiteliointestinal, alterando el equilibrio osmótico del intestino provocándole laparálisis del sistema digestivo. Resistencia al herbicida Glufosianto.

• Ubicación: brazo largo del cromosoma 8

• Método de transformación: biobalística.

• En Argentina el evento fue aprobado para su comercialización en 2001(Resolución SAGPyA N° 342/2001).

• Buen control sobre Diatraea saccharalis .

• Control pobre sobre Spodoptera frugiperda (Gusano cogollero), en especial enmomentos de altas poblaciones del insecto. Ejemplo maíces de segundasiembra.

Maíz Bt

• Denominación del evento: TC1507.

• Modificaciones introducidas1. Resistencia a insectos Lepidópteros y tolerancia al herbicida

glufosinato de amonio.

• Genes introducidos expresadas en la planta:1. El gen cry1F (truncado) proveniente de la bacteria Bacillus thuringiensis var. aizawai, el

cual codifica para la proteína CRY1F que confiere resistencia a insectos Lepidópteros.2. El gen Pat proveniente de la bacteria Streptomyces viridochromogenes cepa Tü494, 2. El gen Pat proveniente de la bacteria Streptomyces viridochromogenes cepa Tü494,

que codifica para la enzima fosfinotricinaacetil transferasa, el cual confiere tolerancia al herbicida glufosinato de amonio.

3. Estos genes se encuentran formando parte de un solo inserto, que se comporta como un único locus, constituido por dos cassettes, con los genes indicados arriba. La expresión de cada uno de estos genes está controlada por sendos promotores

• Método de transformación: biobalística.• En Argentina el evento fue aprobado para su comercialización en 2005

(SAGPyA N°143(15-03-05))

• Buen control sobre Spodoptera frugiperda (Gusano cogollero).

• Denominación del evento: MIR162• Modificaciones introducidas: Resistencia a insectos Lepidópterosplaga dada por la introducción del gen vip3Aa20.• Secuencias introducidas en el evento MIR162

• Gen principal: El gen vip3Aa20 codifica para una proteína denominadaVip3Aa20, la cual es una variante de la proteína insecticida Vip3Aaproveniente de Bacillus thuringiensis cepa AB88, que confiere resistencia

Maíz Bt

proveniente de Bacillus thuringiensis cepa AB88, que confiere resistenciaa insectos Lepidópteros plaga.

•El maíz GM MIR162 fue obtenido por transformación conAgrobacterium tumefaciens.•El maíz MIR162 ha sido ensayado a campo en Argentina desde 2001hasta 2010 .•En Argentina el evento fue aprobado para su comercialización en2001 (SAGPyA N°266(19/05/11)).

Eventos APILADOS

2. Denominación del evento: MON 89034 x MON 88017.3. Modificaciones introducidas:

Resistencia a insectos Lepidópteros (cry1A.105 y cry2Ab2).Resistencia a insectos Coleópteros (cry3Bb1 modificado)

Tolerancia al herbicida glifosato (CP4-epsps).

2. Denominación del evento: MON89034 x TC1507 x NK603 3. Modificaciones introducidas:

- Resistencia a insectos Lepidópteros plaga (genes cry1A.105 y cry2Ab2, aportados por el evento MON 89034, y cry1F aportado por el evento TC1507)

- Tolerancia a los herbicidas glufosinato de amonio (gen pat, aportado por el evento TC1507)

- Tolerancia a glifosato (gen CP4-epsps, aportado por el evento NK603).

FUENTE: Maíces Bt: manejo de la resistencia de los insectos blanco y nuevos eventos disponibles. Flores, Fernando (1); Parodi, Betiana (2)

.(1)EEA INTA Marcos Juarez.

http://64.76.123.202/site/agregado_de_valor/biotecnologia/50-EVALUACIONES/___favorable/index.php

cry 1 Ab MON 810 Maíz Gard (MG) Monsanto

cry 1 Fa2 , Pat TC 1507Herculex (Hx) -Liberty link (LL) Pioneer Dow

cry 1 Ab , Pat Bt 11 Agrisure TD max Syngenta

cry 3Bb1 ;cry 1 A 105 ; cry2 Ab

cp4-epspsMON 88017 x MON 89034 VT triple PRO Monsanto

Vip 3 Aa 20; cry 1 Ab, patepsps modificado

MIR 162 x Bt 11 x GA 21

Agrisure VIPTERA 3 Syngenta

cry 1 A 105 ; cry 2 Ab; cry 1 Fa2 ,

Pat, cp4-epsps

MON89034 x TC1507 x

NK603 POWER CORE Dow

El Palenque , Entre Ríos . Febrero de 2013

Soja

En nuestro país están aprobados eventos de resistencia aglifosoto (RR) , glufosinato (LL) y recientemente bt. Tambiénun nuevo evento resistente a glifosato (RR2) y eventosapilados RR2, bt.

Eventos APILADOS

Denominación de los eventos: MON87701xMON89788

Modificaciones introducidas: La acumulación de eventos MON87701xMON89788

aporta a la soja protección contra ciertos insectos Lepidópteros y tolerancia al herbicidaglifosato.

Método de transformación: Los eventos MON87701 y MON89788 han sido obtenidosindividualmente por transformación de tejidos meristemáticos de soja mediada porAgrobacterium tumefaciens. La acumulación de eventos MON87701xMON89788 es el resultadoAgrobacterium tumefaciens. La acumulación de eventos MON87701xMON89788 es el resultado

del cruzamiento tradicional de líneas conteniendo los eventos simples.

Secuencias introducidas en el evento MON87701: Gen cry1Ac de Bacillus thuringiensis (Bt)

subsp. kurstaki, codifica para la proteína Cry1Ac. Es activa específicamente contra insectosLepidópteros y es eficaz en el control de plagas de Lepidópteros como Anticarsia gemmatalis,

Epinotia aporema, y Rachiplusia nu.

Secuencias introducidas en el evento MON89788: El gen cp4 epsps deriva del gen aroA de

Agrobacterium sp. Cepa CP4 que codifica para la proteína CP4 EPSPS con una estructura similary funcionalmente idéntica a la enzima EPSPS endógena de la planta; sin embargo, la CP4 EPSPSposee una afinidad reducida por el glifosato porlo cual le confiere a la soja GM MON87701xMON89788 tolerancia a este herbicida.

Existen técnicas de manejo agronómico para retrasar eldesarrollo de resistencia en los insectos blanco

Uno de los problemas que puede presentar el uso deplantas Bt es la aparición de insectos resistentes a laacción de las toxinas Cry.

Resistencia de los insectos a los derivados bt.

El manejo agronómico apropiado permiteretrasar la aparición de resistencia en losinsectos, aunque no necesariamente impedirlaen forma definitiva.

desarrollo de resistencia en los insectos blanco

Idea directriz

• Los genes de resistencia están presentes en el pool

genético de las poblaciones afectadas; se hareportado aparición localizada de resistencia al uso deBt como insecticida convencional.

• El mecanismo de resistencia puede ser variado:Pérdida o modificación de los receptores Bt en la

Resistencia de los insectos a los derivados bt.

o Pérdida o modificación de los receptores Bt en lamembrana intestinal.o Activación proteolítica de la toxina disminuidao Solubilización intestinal disminuida.o Digestión proteolítica del fragmento activo aumentada.o Generalmente se expresa en forma de mutacionesrecesivas o semidominantes.

-

Poblaciones de Lepidopteros resistentes seleccionados en laboratorio y referencias

Fuente : Tesis doctoral. María Mercedes Díaz Mendoza- 2006

Evolución de la resistenciaTomado de: Departamento deFisiología, Biología Molecular yCelular Facultad de Ciencias Exactasy Naturales Universidad de BuenosAires - Agrobiotecnología Curso2011 - Resistencia a insectos ynematodos - Alejandro Mentaberry

• Estrategias para el manejo de resistencia a Bt• Uso de promotores inducibles o tejido-específicos.• Uso de refugios espaciales o temporales. • Combinación altos nivel de expresión de proteínas Crycon refugios espaciales.

•Uso de combinaciones múltiples de genes cry

(Piramidalización). Ej: Eventos apilados.(Piramidalización). Ej: Eventos apilados.

•

Riesgo:Resistencia cruzada

Gen

erac

ion

es h

asta

el d

esar

rollo

de

resi

sten

cia

Uso de combinaciones múltiples de genes cry

(Piramidalización). Ej: Eventos apilados.

% de refugio

Gen

erac

ion

es h

asta

el d

esar

rollo

de

resi

sten

cia

FUENTE: The design and implementation of insect resistance management programs for Bt crops. Graham P. Head and John Greenplate.2012

Tomado de: Departamento de Fisiología, Biología Molecular y Celular Facultad de Ciencias Exactas y Naturales Universidad de Buenos Aires - Agrobiotecnología Curso 2011 - Resistencia a insectos y nematodos - Alejandro Mentaberry

La combinación de cultivos que expresan altas dosis de la proteína insecticida con laadopción de refugios espaciales, es la estrategia más utilizada. Esta se fundamenta enel hecho de que los cultivos Bt son capaces de controlar tanto a los insectossusceptibles (SS) como a los heterocigotos (Ss). Si surgieran insectos homocigotasresistentes (ss), los mismos podrían cruzarse con los sensibles (SS) en la zona delrefugio (plantas susceptibles no transgénicas), dando origen a más insectos Ss, los queserían eliminados en el cultivo Bt.

Tomado de: Departamento de Fisiología, Biología Molecular y Celular Facultad de Ciencias Exactas y Naturales Universidad de Buenos Aires -Agrobiotecnología Curso 2011 - Resistencia a insectos y nematodos - Alejandro Mentaberry

�Características del evento.� Características de la plaga.� Características delos genes de resistencia.� Manejo de la zona del refugio

Riesgo de resistencia

Características del refugio

�En algodón bt superficie de refugio 20%.� En soja bt superficie de refugio 20 %.�En maíz pronto vendrán los “refugios en bolsa”. Es decir dentro de la bolsa del híbrido bt comercial, vendrá un porcentaje de semillas del mismo material sin el evento.

Tolerancia a herbicidas

Soja

En nuestro país están aprobados eventos de resistencia aglifosoto (RR) , glufosinato (LL) y recientemente bt. Tambiénun nuevo evento resistente a glifosato (RR2) y eventosapilados RR2, bt.

Soja 40-3-2• Denominación del evento 40-3-2• Soja tolerante al herbicida glifosato• Organismo donante del gen: bacteria del suelo Agrobacterium tumefaciens,

cepa CP4• Gen insertado: epsps• Proteína expresada: EPSPS (5-enolpiruvilsikimato-3-fosfato-sintasa)• Método transformación de tejido de la planta utilizando el bombardeo con

micropartículasLa EPSPS es una enzima clave en la ruta del ácido sikímico, implicado en la biosíntesis de

los aminoácidos aromáticos (fenilalanina, tirosina y triptófano) y se encuentralos aminoácidos aromáticos (fenilalanina, tirosina y triptófano) y se encuentranaturalmente en todas las plantas, hongos y bacterias, pero no en los animales. Laenzima EPSPS de Agrobacterium es altamente tolerante a herbicidas que contienenglifosato.

• La aplicación del herbicida no afecta la síntesis de aminoácidos aromáticos ypor lo tanto tampoco el crecimiento de la planta

Soja tolerancia a imidazolinonas• Tolerancia a imidazolinonas: Soja Cultivance ® (BASF

Argentina S.A.) : contiene el evento CV127 que brinda

resistencia a imidazolinonas.

• Secuencias introducidas en el evento CV127:

• Gen principal: csr1-2. El gen csr1-2 de Arabidopsis thaliana, codifica para la

subunidad catalítica de la enzima acetohidroxiácido sintasa denominadaAtAHASL, involucrada en la biosíntesis de aminoácidos de cadenaAtAHASL, involucrada en la biosíntesis de aminoácidos de cadenaramificada en plantas. El gen posee una mutación puntual que da porresultado una única sustitución de un aminoácido que modifica el sitio deunión a los herbicidas de la clase de las imidazolinonas de manera que talescompuestos no pueden unirse a esta enzima, por lo que su función noresultará afectada, confiriendo así a la planta tolerancia a estos herbicidas.

• 3.1. Método de transformación: El evento CV127 fue obtenido porbiobalística.

• SAGyP Nº 119 (07/03/13)

Soja tolerancia a Glufosinato de amonio

SAGPyA N°516(23/08/11)

El gen Pat proveniente de la bacteria Streptomyces

viridochromogenes cepa Tü494, que codifica para laenzima fosfinotricina acetil transferasa, el cualenzima fosfinotricina acetil transferasa, el cualconfiere tolerancia al herbicida glufosinato deamonio

Tolerancia a Dicamba

Tolerancia a 2,4 -dDow AgroSciences Argentina S.A. Eventos DAS-44210-8, DAS-44406-6, DAS-14536-7 Y DAS-14524-4. tolerancia a glufosinato de amonio, glifosato y herbicidas de la familia de los fenóxidos (2,4 d) .

Monsanto Argentina S.A.I.C. Eventos : MON-87708-9 Tolerancia a dicamba

Estado actual: Pruebas de campo ensayos regulados.

Transgen: dmo Origen: Stenotrophomonas maltophilia strain DI-6Genuity® Roundup Ready™ 2 Xtend™

Tolerancia a HPPD

herbicidas de la familia de los fenóxidos (2,4 d) .Estado actual:Pruebas de campo ensayos regulados.

Transgen :aad-12 , Origen: Delftia acidovorans, Tolerancia a 2,4-d ,

Enlist™ Soybean.

Bayer S.A. Eventos : FG-72 Tolerancia a isoxaflutole.

Estado actual: Pruebas de campo ensayos regulados.

Transgen: hppd3fW336 Origen: Pseudomonas fluorescens strain A32

Evento NK603 (RR2)

2. Denominación del evento: NK603.

3. Modificaciones introducidas: Tolerancia al herbicida glifosato.3.1. Expresadas en la planta:3.1.1. gen CP4 EPSPS (dos copias en tandem), proveniente de la bacteria

Agrobacteruim tumefaciens cepa CP4, el cual codifica para la proteína CP4 EPSPS (la enzima 5-enolpiruvil-shiquimato 3-fosfato sintetasa) que confiere tolerancia al herbicida glifosato.herbicida glifosato.

3.1.2. Estos genes se encuentran formando parte de un solo inserto, que se comporta como un único locus, constituido por dos cassettes, con los genes indicados arriba. La expresión de cada uno de estos genes está controlada por sendos promotores: el correspondiente a la primer copia del gen es el P-ract1/ract1 (promotor del gen de actina conteniendo el primer intrón) derivado de arroz; el correspondiente a la segunda copia del gen es el e35S (promotor del virus del mosaico del coliflor con la región potenciadora duplicada).

Evento GA21 • Evento GA21, maíz que expresa un enzima mutada del maíz: (mEPSPS).

• Las plantas de maíz transformadas con el gen mutado epsps (mepsps), sintetizanla proteína mEPSPS que confiere tolerancia a los herbicidas que contienenglifosato. La mutación ha sido introducida para conferir resistencia a losherbicidas que contienen glifosato y se traduce en dos cambios específicosrespecto a la enzima EPSPS silvestre presente en el maíz convencional.

• Nombre Gen: mepsps• Nombre Gen: mepsps

• Proteína expresada: mEPSPS

• Función: Conferir tolerancia al herbicida Glifosato

• En el evento GA21 el gen de maíz fue modificado por mutagénesis dirigida paraoriginar una enzima mEPSPS idéntica a la versión salvaje, salvo en dosaminoácidos.

• Presenta una sustitución treonina 102 por isoleucina y de prolina 106 por serina.

• Esta diferencia hace que la mEPSPS sea tolerante a glifosato.

• La aplicación del herbicida no afecta la síntesis de aminoácidos aromáticos y porlo tanto tampoco el crecimiento de la planta.

Resistencia a Glufosinato de amonio

Eventos: Bt 11 y TC 1507

Y sus derivados con genes apilados

• El gen Pat proveniente de la bacteria Streptomyces

viridochromogenes cepa Tü494, que codifica para la enzimafosfinotricinacetil transferasa, el cual confiere tolerancia alherbicida glufosinato de amonio.• El gen pat fue utilizado como gen selector en la construcciónoriginal de los vectores con los que se obtuvieron los eventosBt 11 y Tc1507, se heredan como un locus único.

Tolerancia a 2,4 –d y Ariloxifenoxi (Fop´s)Dow AgroSciences Argentina S.A. Eventos DAS-40278-9.Estado actual: Pruebas de campo ensayos regulados.

Transgen: forma sintética del gen aad-12 , Origen: Sphingobiumherbicidovorans, Tolerancia a 2,4-d y ariloxifenoxi . Detoxifica 2,4 d pordegradacion. Degradacion de los enantiomeros R de losariloxifenoxipropionatos.

Tolerancia a Glifosato y inhibidores de ALSPionner . Evento: DP-098140-6 . OPTIMUN GATPionner . Evento: DP-098140-6 . OPTIMUN GAT

Modificaciones introducidas: Tolerancia a herbicidas con dos diferentes

modos de acción. Estado actual : autorizado para liberación comercial

Genes introducidos: gat4621 y zm-hra . El gen gat4621 codifica para la

proteína N-acetiltransferasa denominada GAT4621 que acetila al glifosatoconfiriendo a la planta tolerancia a este herbicida. El gen es quimerico obtenido

por recombinación entre variantes del miosmo de Bacillus licheniformis.

El gen zm-hra es una versión modificada de un gen als endógeno de maíz s.Esta versión modificada contiene dos cambios específicos en la secuencia deaminoácidos de la proteína expresada ZM-HRA, las que le confieren toleranciaa esos herbicidas

Tolerancias no transgénicas

• Soja STS ®La soja tolerante a sulfonilureas (STS® ), fue lograda pormutagénesis química sobre semillas seguida de selección.

Mutagénesis química

mutagénesis química sobre semillas seguida de selección.Semillas de la variedad Willams fueran tratadas con el agentemutagénico NMU. La línea mutante W20 fue recuperada apartir de estos trabajos y utilizada como donante de lacaracterística en diversos programas de mejoramiento.La tolerancia en W20 está dada por una mutación puntual ellocus ALS 1, en el codón 197 con un cambio de una serína poruna prolina.

Tolerancias no transgénicas

Maíz Clearfield ®

Los maíces tolerantes a imidazolinoas se han obtenido a partirde mutantes somaclonales. En cultivos celulares de maíz en

Variantes somaclonales

de mutantes somaclonales. En cultivos celulares de maíz enmedios conteniendo el herbicida se han encontrado célulastolerantes, a partir de las cuales se regeneran plantascompletas con la tolerancia.

• Girasol Clearfield ®

Tolerancias no transgénicas

El desorrollo de los Girasoles clearfield comenzo en 1996cuando se descubrieron materiales silvestres de girasoltolerantes a imidazolinonas en Kansas EEUU. Se realizaron

Introgresión

tolerantes a imidazolinonas en Kansas EEUU. Se realizaroncruzaminetos entre los materiales silvestres y cultivados y selogro la introgresión de la característica. Este carácter detolerancia a imidazolinanas ,se denomina IMISUN. Laherencia de IMISUN parece estar controlada de forma aditivapor dos genes, (Imr1) y (Imr2).Para producir líneas de girasolIMISUN que expresan los niveles de tolerancia a los herbicidascomerciales, ambos factores deben ser homocigotos en lavariedad final (Imr1Imr1/Imr2Imr2)

• Girasol Clearfield Plus ®

Tolerancias no transgénicas

Mutagénesis química

Tratamiento con el mutágeno químico EMS sobre la línea BTK47 . Se analizarón unas 600000 desendencias y se logro BTK47 . Se analizarón unas 600000 desendencias y se logro recuperar una línea con altos niveles de tolerancia a imidazolinonas . La línea denominada GM40 posee una mutación puntual que produce una cambio aminoacídico en el sitio activo de la ALS.

Cultivos GEN Orígen del transgen Objetivo Nombre comercial Países

Alfalfacp4

EPSPSAgrobacterium

tumefasciens CP4

Tolerancia herbicida Glifosato - afinidad

reducida de la enzima por el herbicida

Roundup Ready™ Alfalfa

Canada, Japón, Mexico, EE UU.

GAT 4621 Bacillus licheniformis

Detoxifica al herbicida glifosato, otorgando tolerancia almismo

Optimum® Gly canola

Canada

cp4 EPSPS

Agrobacteriumtumefasciens CP4

Tolerancia herbicida Glifosato - afinidad

reducida de la enzima por el herbicida

Roundup Ready™ Canola Canada, Chile, Japón ,

EEUU

Algunos Ejemplos extras de OGM utilizados en agricultura

CanolaEPSPS tumefasciens CP4 por el herbicida EEUU

Pat

Streptomyceshygroscopicus, Streptomyces

viridochromogenesstrain Tu 494

Tolerancia al herbicida glufosinato

Liberty Link™ Independence™, InVigor™ Canola , Liberty Link™ Innovator™

Canada, Japón , EEUU,Australia, Unnion Europea,

bxnKlebsiella pneumoniae

subsp. OzaenaeTolerancia al herbicida

bromoxinil Navigator™ Canola Canada , Japón

Ejemplos tomados de http://www.isaaa.org/gmapprovaldatabase/Actualizado a agosto de 2012

Algodón

S4-Hra Nicotiana tabacum cv. Xanthi Tolerancia a SulfonilureasDupont (nombre comercial no disponible) EEUU

Pat y Cry 1F

Streptomycesviridochromogenes strain Tu 494, Bacillus thuringiensis var. Aizawai

Tolerancia a Glufosinato, Resistencia a lepidópteros

Dow agro (nombre comercial no disponible) Mexico, EEUU

Pat, Cry 1 F, Cry 1 Ac

Streptomyces viridochromogenes strain Tu 494, Bacillus thuringiensis var. Aizawai,

Bacillus thuringiensis subsp. Kurstaki strain HD73

Tolerancia a Glufosinato, Resistencia a lepidópteros

WideStrike™ CottonAustralia, Brasil, Costa Rica, Mexico, EEUU

Pat,CP4 ESPS, Cry 1 F, Cry 1

Ac

Streptomycesviridochromogenes strain Tu 494, Agrobacterium tumefaciens strain

CP4, Bacillus thuringiensis var. Aizawai, Bacillus thuringiensis

subsp. Kurstaki strain HD73

Tolerancia a Glufosinato, Tolerancia a glifosato, Resistencia a lepidópteros

WideStrike™ Roundup Ready™ Cotton Japon, mexico

Klebsiella pneumoniae subsp. Tolerancia al herbicida

Cultivos GEN Orígen del transgen Objetivo Nombre comercial Países

Algodón

bxn , Cry 1 Ac

Klebsiella pneumoniae subsp. Ozaenae, Bacillus thuringiensis

subsp. Kurstaki strain HD73

Tolerancia al herbicida bromoxinil Resistencia a lepidópteros BXN™ Plus Bollgard™ Cotton Japón , EEUU

vip 3A Bacillus thuringiensis strain AB88 Resistencia a lepidópteros VIPCOT™ Cotton Japon , EEUU

cp4 EPSPS Agrobacterium tumefasciens CP4

Tolerancia herbicida Glifosato - afinidad reducida de la enzima por el herbicida Roundup Ready™ Cotton

Argentina, Australia, Brasil, Colombia, Costa Rica, Japón, Mexico, Sudáfrica, EEUU

Cry 1 Ac

Bacillus thuringiensissubsp. Kurstaki strain

HD73 Resistencia a lepidópteros Bollgard™ Cotton

Argentina, Australia, Brasil, Colombia, Costa Rica, Japón,India, Mexico, Sudáfrica, EEUU, Paraguay.

cp4 EPSPS,Cry 1

Ac

Agrobacterium tumefasciens CP4, Bacillus

thuringiensissubsp. Kurstaki strain HD73

Tolerancia a Glifosato, resistencia a lepidópteros

Roundup Ready™ Bollgard™ Cotton

Argentina, Australia, Brasil, Colombia, Costa Rica, Japón, Mexico, Sudáfrica

Ejemplos tomados de http://www.isaaa.org/gmapprovaldatabase/ Actualizado a agosto de 2012

Lino Als Arabidopsis thaliana Tolerancia a Sulfonilureas CDC Triffid Flax Canada, EEUU

Soja

Pat

Streptomycesviridochromogenes strain Tu

494 Tolrancia a GlufosinatoLiberty Link™ soybean

Argentina, Brasil, Canada, Japón EEUU, Uruguay

aad-12 , pat

Delftia acidovorans, Streptomyces

viridochromogenes strain Tu 494

Tolerancia a 2,4-d , tolerancia a Glufosinato Enlist™ Soybean Canada , Japón

gm-hra , gat4601

Glycine max (modificado), Bacillus licheniformis

Tolerancia a Sulfonilureas, Tolerancia a glifosato Optimum GAT™ Canada , Japón, EEEUU

2mepsps , hppd3fW3

36

Zea mays(modificado), Pseudomonas fluorescens

strain A32Tolerancia a glifosato, Tolerancia a Isoxaflutole

Bayer CropSc(nombre comercial no disponible) Canada, Japón

Cultivos GEN Orígen del transgen Objetivo

Nombre

comercial Países

36 strain A32 Tolerancia a Isoxaflutole no disponible) Canada, Japón

Cry 1 Ac, CP4 epsps

Bacillusthuringiensissubsp. Kurstakistrain HD73, Agrobacterium

tumefaciens strain CP4Tolerancia a Glifosato, resistencia a lepidópteros

Intacta™ Roundup Ready™ 2 Pro

Argentina, Brasil, Paraguay, Uruguay

CP4 epsps , dmo

Agrobacteriumtumefaciensstrain CP4 ,

Stenotrophomonasmaltophilia strain DI-6

Tolerancia a Glifosato, Tolerancia a Dicamba

Genuity® Roundup Ready™ 2 Xtend™ Canadá, Japón

Trigo CP4 epspsAgrobacteriumtumefaciensstrain CP4 Tolerancia a Glifosato

Roundup Ready™ wheat

Ejemplos tomados de http://www.isaaa.org/gmapprovaldatabase/Actualizado a agosto de 2012