Taller de Biotecnologia Iica Sep 2013

Innovación tecnológica mediante biotecnología para el desarrollo de la

agricultura en ALC

Pedro Jesús Rocha Salavarrieta Biólogo, Ph.D. Coordinador

Área de Biotecnología y Bioseguridad (AB&B) Programa de Innovación para la Productividad y la Competitividad (PIPC)

Jornada sobre Innovación Tecnológica para la Agricultura

Managua, Nicaragua, 24 de septiembre de 2013

Introducción

Biotecnología

• Posición IICA

• Avances en biotecnología – Secuenciación, genómica, ómicas y bioinformática

– Marcadores moleculares

– Cultivo de células y tejidos

– Modificación genética –Transgénesis • Bioseguridad

– Producción de bioinsumos

Consideraciones finales

Contenido

2

Introducción

Biotecnología

• Posición IICA







Contenido

3

Las necesidades y demandas de la humanidad son crecientes en

cantidad y calidad

4

“En los próximos 50 años necesitaremos producir una cantidad de alimentos

equivalente a la que ha sido consumida en toda la historia de la humanidad”

Megan Clark, CSIRO - Australia

> 7.181´200.000 5:00 a.m., 24- Septiembre de 2013

Fuente: http://www.worldometers.info

http://www.wired.com/wiredscience/2012/10/how-intracellular-crowding-changes-everything/

5

Presión urbana por tierras productivas

Tomado de : http://climate.nasa.gov/state_of_flux#El_Chaco_930x504.jpg

http://climate.nasa.gov/state_of_flux

Necesidades Alimenticias

Menzel, P. Hungry planet (2007) Menzel, P. Hungry planet (2007)

7

Necesidades No Alimenticias

http://www.ahorroenenergia.com/consejos-para-ahorrar-gasolina-ii/

http://www.storyspanish.com/?p=689

Bio-combustibles Materia prima medicinal Control a cultivos ilícitos

http://www.sciencedaily.com/releases/2009/10/091001081223.htm

http://www.flickr.com/groups/caracasfree/discuss/72157603380822992/

8

http://www.flickr.com/photos/tatoxico/2090741412/

Necesidades No Alimenticias

Generación de empleo y riqueza

http://es.123rf.com/photo_5132723_estatuas-de-los-hombres-desempleados-de-pie-en-una-l-nea-de-desempleo-durante-la-gran-depresi-n-en-e.html

“No queremos la sobrevivencia del campesino; queremos su desarrollo y su crecimiento…”

R.D. Lizarralde

Producción amigable

http://www.elamerica.cl/principal/aplican-produccion-limpia-en-cultivo-hidroponico-de-lechuga-para-mejorar-productividad

http://www.agroinformacion.com/noticias/64/iniciativas%20de%20desarrollo/62411/la%20mujer%20emprendedora%20del%20medio%20rural%20muestra%20el%20fruto%20de%20su%20trabajo.aspx

9

http://www.tuverde.com/2011/02/la-ciudad-de-buenos-aires-llego-a-un-nuevo-record-de-basura-para-durante-el-2010/basura-3-2/

Cambio Climático Global

http://www.elcolombiano.com

http://www.indaga.net/noticiascomunitat/images/incendios-forestales-comunitat.jpg

http://www. robertocarballo.com

Ciencia, Tecnología & Desarrollo

Naturaleza Recursos tangibles

Necesidades

Recurso Intangible

(Conocimiento)

Investigación Básica

Ciencia

Conocimiento tradicional

Tecnología

Industrias y Mercados Desarrollo

Impactos Económico

Social Ambiental

Investigación Aplicada

Rocha, 2009

11

Campesino / Productor

Pro

du

cció

n

Po

líticas Pú

blicas

Finanzas

Preocupación del productor

Posiblemente para que el productor tome acción

Posiblemente para que el gobierno tome acción

Prácticas agrícolas y

mejoramiento

Fuente: Financiere Agricole du Quebec- Developpement international (2009)

Investigación y asesoramiento

agronómico

Bioseguridad

Conservación y uso de recursos genéticos

Campesino / Productor

Pro

du

cció

n

Po

líticas Pú

blicas

Finanzas

Preocupación del productor

Posiblemente para que el productor tome acción

Posiblemente para que el gobierno tome acción

Disponibilidad y habilidades

Acceso a mercados

Fluctuaciones/ Productos, Insumos

Normatividad

Programas de soporte

Conversaciones internacionales

Cabildeo

Ayuda reglamentaria

Concertación/ Comunicación

Condicionalidad de medidas ambientales

Apoyo a organizaciones de productores

Causas naturales Pérdidas relacionadas

Disponibilidad y costo del

capital

Flujo de caja

Activos

Independencia financiera

Cumplimiento de leyes y normas del

mercado

Calificaciones

Necesidades de capacitación

Promoción de servicios de consultoría

Manejo de recurso humano

Re-formación Profesional

Formación conducente a titulación

Aseguramiento general Ahorros

Sistema de Información Financiera

Uso razonable del crédito

Ingresos externos

Incentivos al ahorro

Seguro de cosecha

Prácticas agrícolas y

mejoramiento

Diversificación de producción

Almacenamiento

Producción por contrato

Cobertura

Herramientas administrativas

Comercialización

Seguro al ingreso

Infraestructura

Adaptado de: Financiere Agricole du Quebec- Developpement international (2009)

Programas de asistencia a catástrofes

Cubrimiento ex ante

Investigación y asesoramiento

agronómico

Soporte para empaque,

transporte y almacenamiento

Apoyo a la renta

Apoyo a las juntas de

comercialización

Incremento en la disponibilidad de

crédito

Vinculo Seguros/Finanzas

Capacitación e información en administración

Seguridad

Seguridad

Soberanía sobre recursos genéticos

Conservación y uso de recursos genéticos

Bioseguridad

Ciencia, Tecnología, Desarrollo & Institucionalidad


Necesidades

Recurso Intangible

(Conocimiento)


Ciencia


Tecnología


Impactos Económico

Social Ambiental


Rocha, 2009

14

Institucionalidad

Institucionalidad

• Amplia gama de medidas y mecanismos que han generado los Estados para apoyar el desarrollo de una actividad. – Brinda la base conceptual, reglamentaria y operativa de las actividades del Estado.

– Pueden ser estrategias, políticas, planes, programas, proyectos, procedimientos, protocolos, estructuras institucionales (locales, nacionales, regionales, internacionales), organizaciones de apoyo, comisiones nacionales, movimientos formales o informales, normativas, reglamentos, leyes, decretos, resoluciones y otros, que permiten fomentar, promover, incentivar, regular, evaluar o aun penalizar determinada actividad.

15

Institucionalidad del Sector Agrícola en ALC

Mejorar el desempeño de la agricultura

Codex, PCB (COP), UPOV, TIRF, IPCC, etc.

Instituciones

Políticas e Instrumentos

CAS, CAC, Fontagro, Foragro,

Redes

Internacional Regional Nacional

Ministerios, Programas Nacionales Sectoriales,

Universidades, INTAs, Redes, Plataformas, Gremios,

Asociaciones

Sistema UN (FAO), GFAR, GCAR, CGIAR,

Embajadas (Agregados agrícolas)

Hemisférico

CIAO

16

- Convencional - Transgénica - Orgánica - Agroecológica - Indígena

IICA, OEA, BID,

CEPAL, OPS

> Sustentabilidad > Eficiencia

> Rentabilidad - Enfrentando CCG

- Uso de la biodiversidad - Seguridad alimentaria

Ciencia, Tecnología, Desarrollo & Institucionalidad


Necesidades

Recurso Intangible

(Conocimiento)


Ciencia


Tecnología


Impactos Económico

Social Ambiental


Rocha, 2009

17

Institucionalidad

Innovación

Innovación

- “Es la implementación de algo nuevo o significativamente mejorado (tecnológico o no tecnológico) en productos (bienes o servicios) o procesos; métodos de mercadeo; métodos organizacionales; organización del trabajo, relaciones externas” (Manual de Oslo, OECD y Eurostat, 2005)

Puede incluir:

• Nuevos productos y servicios

• Nuevos procesos

• Nuevas formas de mercadear

• Nuevas formas de organizarse

- “Consiste en la implementación de un cambio significativo o de pequeños cambios incrementales que en conjunto constituyen un cambio significativo. Toda innovación debe contener un grado de novedad” (OECD, 2010)

No necesariamente es algo nuevo para el mundo; también puede ser algo nuevo en un contexto determinado

Fuente: French et al. 2013. PIPC-IICA Figura tomada de: http://www.publicpolicy.telefonica.com/blogs/blog/2011/04/04/europe-leading-social-innovation.

18

http://www.publicpolicy.telefonica.com/blogs/blog/2011/04/04/europe-leading-social-innovation/








Producción Cosecha Proceso

Ambiente político e institucional: Global, Regional, Nacional, Local

Ambiente social y físico: Recursos naturales

(agua, suelos) Cambio climático

Desafíos de productividad, competitividad, sostenibilidad y equidad

Desafíos de transformación, mercados y consumo

Consumo

Desafíos del sector productivo

INNOVACIÓN

Distribución Insumos y servicios

Mercado

Fuente: French et al. 2013. PIPC-IICA. 19

Introducción

Biotecnología

• Posición IICA







Contenido

20

Biotecnología

“Toda aplicación tecnológica que utilice sistemas biológicos y organismos vivos o sus derivados para la creación o modificación de productos o procesos para usos específicos” (CDB, 1992).

21

Introducción

Biotecnología

• Posición IICA







Contenido

22

Otras disciplinas:

Biotecnología: mucho más que transgénesis

IICA no está a favor o en contra de una tecnología particular

Bioseguridad: Expresión de la soberanía de los países frente a la biotecnología (transgénica)

Biotecnología: complemento y fundamento de las diversas formas de agricultura

Cultivo in vitro

Hibridación

Fermentación

“Ómicas”: Genómica, Proteómica, Metabolómica

Marcadores moleculares

Radio-actividad

Transgénesis

Bio-reactor

Bio-informática

Conocimiento científicamente validado y tecnologías disponibles

Ciencias biológicas: Biología celular

y molecular

Ingenierías Derecho Economía

Genética Bioquímica Fisiología vegetal

Microbiología

Estadística Informática

Sistemas productivos sostenibles (social, económico, ambiental)

Agricultor decide Políticas Implementadas Decisión política

Comunicación

Aceptación No

Aceptación

Tecnologías limpias

Tecnología transgénica

Tecnología nuclear

Tecnologías convencionales

Base científica y técnica

Innovación tecnológica

Postulados IICA

Resultados

Propósito

Modificado de: Rocha, 2011. ComunIICA 8(Enero-Julio):23-31

convencional orgánica

limpia

Basada en conocimiento tradicional

transgénica

Ecología

23

Apoyo a la institucionalidad: Políticas e Instituciones

Construcción de capacidades

Actividades Comunicación de la

biotecnología

Cultivo in vitro

Clonación / Micro-

propagación

Crioconservación

Generación de haploides

Inducción de variación somaclonal

Radioisótopos y Radiación

Inducción de mutaciones

Marcadores Moleculares

Hibridación -Fitomejoramiento-

Bioreactores

Regeneración

Transgénesis

Fermentación

Limpieza biológica

Tipo I: isoenzimas, RFLP, Tipo II: Basados en PCR (RAPD,

AFLP, SSR)

Tipo III. Basados en secuenciación (SNP, SSCP)

“Ómicas” Genómica

Proteómica

Transcriptómica

Metabolómica

Control biológico

Biofertilización (compost)

Biocombustibles

Bioinformática

Biocontrol (productos naturales)

Técnica de insecto Estéril

Biotecnología agrícola

Rocha, 2011. ComunIICA 8(Enero-Julio):23-31 24

25

Cultivo in vitro

Reproducción asistida

Mejoramiento genético

Marcadores Moleculares

Transgénesis

“Ómicas”

Bioinformática

Clonación

Fertilización in vitro

Tipo I: isoenzimas, RFLP, Tipo II: Basados en PCR (RAPD,

AFLP, SSR)

Tipo III. Basados en secuenciación (SNP, SSCP)

Genómica

Proteómica

Transcriptómica

Diagnóstico de enfermedades

Inmunodiagnóstico

Vacunas

Metabolómica

Inseminación artificial

Transferencia de embriones

Biotecnología animal

Introducción

Biotecnología

• Posición IICA







Contenido

26

Secuenciación de ADN

100- 250 pb (15 días)

5.000- 10.000 pb (2 días)

(5.000.000- 10.000.000 pb)x4 (2 horas)

http://www.nanoporetech.com/technology/minion-a-miniaturised-sensing-instrument

27

http://www.esacademic.com/pictures/eswiki/83/Sanger_sequencing_read_display.gif


28

Nanoporos

http://radbox.me/watch/video/452779


29 Jennifer Grants and Marie Morimoto, 2011

Microscopia de transmisión de electrones


30 Fuente: http://www.genome.gov/sequencingcosts/

Obsolecencia

Avances en Genómica

31

Al 12 de septiembre de 2013

Número

Total de genomas 28 767

Genomas secuenciados 6 887

Archea 227

Bacterias 6 349

Eucariotes 311

Proyectos en curso 21 824

Metagenomas 396

Fuente: http://www.genomesonline.org http://www.phytozome.net

Total Genoma Transcrip

toma Re-

secuencia No

cultivados

Archea 649 609 25 14 176

Bacterias 23 910 23 621 35 252 1 107

Eucariotes 5 818 4 040 970 660 6

http://www.genomesonline.org/



http://www.phytozome.net/



Genómica y consorcios de investigación

32

425 autores 109 instituciones

Otras ‘ómicas’

33

Bioinformática

34

www.wadsworth.org

https://encrypted-tbn0.gstatic.com/images?q=tbn:ANd9GcS5G6iywuoSMQNukx21Emw-B-iDgNbEUGUio5ABc_2owvUZi9MQ

Interacción de ómicas en Agricultura

Chen, N. et al. 2012. Metabolic network reconstruction: advances in in silico interpretation of analytical information. Current opinion in biotech. 23(1): 77-82.

Bioinformatics

35

Introducción

Biotecnología

• Posición IICA







Contenido

36

• Usos de MM: – Empleados en todas las especies vegetales que

sustentan la alimentación humana. – Empleados en mejoramiento genético: Selección

asistida y mapeo de genes • Mecanismo de acción de gen DIO3 (aumenta tamaño de la

camada de lechones y fertilidad de la cerda) Coster et al. (2012) The Imprinted Gene DIO3 Is a Candidate Gene for Litter Size in Pigs. PLoS ONE 7(2): e31825.

– Caracterización de biodiversidad • 21% de las 8.000 razas ganaderas están en peligro de

extinción. • Plan de acción mundial de recursos zoogenéticos (FAO).

– Determinación de relaciones de parentesco – Diagnóstico de enfermedades • “El valor añadido estará en el diagnóstico y no en el

fármaco” Steven Burril (BIOCAT, 2001). – Virus de Schmallemberg (caracterizado en Nov. 2011, Alemania) – MM para el Síndrome Reproductivo y Respiratorio Porcino (PRRS).

– MM y cambio climático • Identificación de mm asociados con mejor digestión de

pastos en rumiantes.

• Estadística

Avances en Marcadores Moleculares

37

Rocha et al., 2007 Rev. UDCA 19(2):51-63

Biotecnología Animal: Myostatina y marcadores moleculares

• Demuestra el efecto del bloqueo del factor anticrecimiento myostatina. Una mutación genética natural

Desactiva las dos copias del gen que codifica para la myostatina (permite el crecimiento del músculos).

Efecto: no produce o produce una forma truncada e inefectiva de myostatina

La ausencia de myostatina también interfiere con la deposición de grasa haciendo individuos “doblemente musculados”

Fuente: McPherron AC, Lawler AM, Lee SJ. 1997. Regulation of skeletal muscle mass in mice by a new TGF-beta superfamily member" Nature 387(6628): 83–90

Sweeney, L. 2004. Scientific American. July. p.62-69): Belgian Blue Bull http://www.unp.co.in/f44/belgian-blue-bull-42664/#ixzz18DDevzEp

Mosher et al. 2007. A Mutation in the Myostatin Gene Increases Muscle Mass and Enhances Racing Performance in Heterozygote Dogs . PLoS Genet. 3(5):e79

Toro Azul Belga (Belgium Blue Bull).

38

http://www.unp.co.in/f44/belgian-blue-bull-42664/

























Introducción

Biotecnología

• Posición IICA







Contenido

39

• Se han consolidado las técnicas tradicionales. – Limpieza/desinfección de tejidos

– Embriogénesis somática

– Micropropagación clonal/Regeneración

– Cultivo de anteras

– Criopreservación

– Rescate de embriones

• Herramienta fundamental de investigación agrícola básica y aplicada. – Pre-transgénesis

– Pre-reactores

• Todas las especies que sustentan la alimentación de la humanidad han sido objeto de cultivo in vitro.

• Aportes importantes en conservación de diversidad.

Cultivo in vitro de Células y Tejidos Vegetales

40

El ser vivo multicelular y viable más antiguo reportado – Planta completa de Silene stenophylla Ledeb. (Caryophyllaceae) regenerada de tejido placental

(maternal) de frutos inmaduros.

• Frutos provenientes de permafrost (38m)

• Datación C14: 31.800 ± 300 años (Pleistoceno tardío).

Cultivo in vitro de Células y Tejidos Vegetales

Fuente: Yashina, S. et al. 2012. Regeneration of whole fertile plants from 30,000-y-old fruit tissue buried in Siberian permafrost. PNAS 10.1073/pnas.1118386109

41

• Fundamento de las técnicas de reproducción asistida

– Inseminación artificial

– Fecundación in vitro

– Clonación

• Permite un uso más amplio del potencial genético del animal

– Sirve a un número mayor de hembras reproductoras. • En monta natural, un macho bovino puede preñar hasta 80 hembras/año

• Con inseminación artificial es teóricamente posible obtener hasta 14.600 crías anuales.

Ventajas • Aprovechamiento del macho, aún después de muerto.

• Se obtienen grandes cantidades de descendientes de un mismo macho .

• Evita transmisión de enfermedades.

• Aumenta la fertilidad.

• Uso de sementales que están en malas condiciones físicas.

• No importa el peso de los dos géneros.

• Aprovechamiento del período de celo (velocidad de cubrimiento).

• Control absoluto del hato (registro. manejo, evaluación).

• Apareamiento correctivos

• Reducción de costos de preñez.

Cultivo de Células Animales

42

Reproducción Asistida: Clonación

43

http://grtu.net/data/index.php?option=com_content&task=view&id=644&Itemid=1

http://www.guardian.co.uk/gall/0,8542,627251,00.html

Animal Nombre Año

Búfalos 2005/09-India

Caballo Prometea 2003

Cabras 2001/6/12, Irán

Camello Injaz 2009

Cabra Ibex 2009

Carpa 1963

Cerdos 2000/1, USA

Conejo 2003, Francia

Gatos CC, Little Nicky

2001/4, USA

Lobo Corea del Sur

Monos Tetra/ANDi 2000/7, USA

Mosca de fruta 2004

http://indiansciencejournal.wordpress.com/

Reproducción Asistida: Clonación

44

Animal Nombre Año

Mula 2003, USA

Ovejas Dolly 1996/7 (UK), 2005/7 (Irán, Turquía)

Perros Snuppy 2005, Corea del Sur

Rata Ralph 2003

Ratón Masha 1986 (URSS), 1997 (USA)

Terneros 2002 (Argentina), 2009 (Irán)

Toro Brahman Second Chance 1999, USA

Todo de lidia Got 2010, España

Vaca Holstein Amy 1999, USA

Vaca Jersey 2001, USA

Venado Dewey 1998, USA

http://www.nortecastilla.es/multimedia/fotos/ultimos/56651-presentacion-toro-clonado-provincia-palencia-0.html















Introducción

Biotecnología

• Posición IICA







Contenido

45

• Todos los seres vivos contenemos genes.

• Procedimiento que permite la incorporación de genes de una especie a otra, es decir, es una manera de hacer modificación genética de cualquier especie biológica sin necesidad de reproducción sexual.

– Ocurre de manera natural pero limitada (e.g. Agrobacterium en plantas)

– La ciencia ha conocido, estudiado, entendido y utilizado el fenómeno biológico y se han ampliado las posibilidades de manipulación de la bioquímica que sustenta a la vida.

• Transgénesis = Ingeniería Genética, Biología Molecular o Tecnología del ADN Recombinante, Biotecnología Moderna (?), Modificación Genética Directa, Transformación Genética.

• Productos de la transgénesis = Organismos Genéticamente Modificados (OGM) u Organismos Transgénicos (plantas, animales, microorganismos, humanos)

– No es exclusivo del sector agrícola

• Introdujo el tema y las acciones de BIOSEGURIDAD.

Transgénesis

Planta Animal

Bacteria Virus

46

Plantas GM

• Son plantas modificadas a nivel de

su ADN mediante la inserción de un

ADN foráneo.

• Son plantas que se diferencian de

su equivalente no transgénico

solamente en la expresión del gen

insertado.

• Son una alternativa para lograr lo

que de manera natural jamás se

hubiera logrado (v.g. arroz dorado).

¿Qué son?

47

http://www.perubiotec.org

www.ekalavvya.com www.livemint.com

www.ecoportal.net

www.goldenrice.org

Plantas GM

• Son plantas modificadas a nivel de

su ADN mediante la inserción de un

ADN foráneo.

• Son plantas que se diferencian de su

equivalente no transgénico

solamente en la expresión del gen

insertado.

• Son una alternativa para lograr lo

que de manera natural jamás se

hubiera logrado (v.g. arroz dorado).

¿Qué son? ¿Qué NO son?

• A nivel biológico, no son “plantas

imperfectas”.

• A nivel económico, no son “plantas

perfectas”.

– Una planta GM-HR es tolerante a un

herbicida, pero esa única modificación no

le confiere resistencia a insectos, ni a virus,

ni la hace tolerante a sequía, frío, salinidad

del suelo, etc.

• No son plantas peligrosas.

– No generan cáncer ni enfermedades.

– No están acabando con el ambiente.

48 NO h

om

e.in

teko

m.c

om

Transgénesis: Vida = Genes

49 Tomado de Museo Smithsonian (Washington)

Transgénicos

chamanismognostico.webs.com

Tomado de : http://biology.clc.uc.edu

50

Principales cuestionamientos sobre los cultivos GM

• Científicos

• Económicos

• Sociales

• Filosóficos

51

Cuestionamientos sobre salud humana y animal

• ¿Tienen los cultivos GM efectos nocivos sobre la salud humana o animal?

– ¡No!, no se ha encontrado ningún caso.

– No generan cáncer ni otras enfermedades.

– Discusiones

• Mariposas Monarca, abejas, pájaros, vacas, ratas

52


Sobre las mariposas Monarca (MM)

• Si el maíz GM-Bt se protege contra lepidópteros, entonces ¿la mariposa Monarca se afectará hasta su desaparición? ¡No!

– Se reportan efectos insignificantes (“negligible”) sobre MM en los campos. Razón: En la mayoría de híbridos comerciales la expresión de Bt en el polen es baja y además se demostró que no existían efectos de diferentes densidades de polen sobre las mariposas o sus larvas (Hellmich et al. 2001. PNAS 98(21):11925-11930 y PNAS).

– En pruebas sobre abejas, mariquitas de siete puntos perros, ratas, peces, ranas, salamandras y aves no se encontró ningún efecto nocivo. (Extoxnet, 1996).

• Diferentes cepas de Bt tienen toxicidad específica sobre ciertos insectos objetivo.

– Existen más de 200 tipos de proteínas Bt

• “no complaints were made after 18 humans ate one gram of commercial Bt preparation daily for five days, on alternate days...Humans who ate one gram per day for three consecutive days were not poisoned or infected.” Furthermore, the protein was shown to be degraded rapidly by human gastric fluid in vitro (Extoxnet, 1996). 53


Sobre las vacas de Gloeckner (Alemania)

• Vacas de una granja murieron o tuvieron que ser sacrificadas después que se enfermaron, se asume que fue por consumir pienso elaborado con granos de maíz GM-Bt 176.

• Sucedió a principios de la década pasada, el caso se reabrió en 2011 con una demanda legal a la compañía dueña de la tecnología.

• Hay muy poca información sin embargo la investigación del caso

• La última actualización de la oficina del consumidor en Alemania declaró en 2007 que: – Se encontraron patógenos de botulismo en el intestino de una de las vacas muertas, y había

evidencia de una infección botulínica en la otro, al igual que en tres de las cinco vacas supervivientes en ese momento.

– Los niveles de micotoxinas en las muestras de alimentos analizadas estaban por debajo de los valores guía recomendados.

54


Sobre la abejas

• Dai, PL et al. 2012. The effects of Bt Cry1Ah toxin on worker honeybees (Apis mellifera ligustica and Apis cerana cerana). Apidologie 43(4):384-391. – Se probó una mezcla de sirope de azúcar (60%) con la proteína CryA1H (10 μg/mL, 10 ng/mL, and 1

ng/mL) sobre A. mellifera ligustica and A. cerana cerana.

– Se midió, supervivencia, consumo de polen y el tamaño de las glándulas hipofaríngeas (colaboran en el proceso de miel).

– No se encontraron diferencias significativas en supervivencia o longevidad, consumo de polen, o tamaño de las glándulas, con respecto al control.

• Hendriksma, HP et al. 2011. Testing pollen of single and stacked insect-resistant Bt-Maize on In vitro reared honey bee larvae. PLoS ONE 6(12): e28174. doi:10.1371/journal.pone.0028174 – Se utilizaron larvas de A. melifera, generadas in vitro y se alimentaron con polen de maíz Mon810 con

proteína Cry1Ab, un cruce de las variedades Mon89034 y Mon88017 con las proteínas Cry1A.105, Cry2Ab2 y Cry3Bb1, más un control de variedades no transgénicas de maíz y otro de polen de Heliconia rostrata.

– Las larvas se alimentaron con 2 mg de polen y se monitorearon durante 120 horas hasta prepupa.

– Se estudió supervivencia y peso de las larvas donde no se encontró diferencia significativa, entre el polen de maíz transgénico y el polen de maíz no transgénico. Sin embargo, si se encontró un efecto tóxico significativo con el polen de heliconia.

55

Transgénicos

56

www.medicinajoven.com

tusaludpuravida.blogspot.com

www.taringa.net

Transgénicos, Percepción errónea

57

poster.4teachers.org

www.ecotumismo.org

www.ecotumismo.org

alumnossecundariaqm.blogspot.com

www.gastronomiaycia.com www.taringa.net comunidadecologicapenalolen.bligoo.com

transgenicounaamenaza.blogspot.com

www.taringa.net

Mensajes irresponsables

58

www.lagarbancitaecologica.org

musulmanesdecostarica.blogspot.com

identidadandaluza.wordpress.com www.redes.org.uy

www.elciudadano.cl

Maíz GM, egos, cáncer y ratas

59

Foto: Nature (11 Oct. 2012). Vol 490:158

Los datos presentados no soportan las conclusiones

• Quería probar el efecto del maíz GM sobre la aparición de cáncer en ratas.

Tratamientos 50ng/l 400 mg/kg 2,25g/l

maíz convencional (0% maíz GM)

mezcla de 11% de maíz GM NK603



M H M H M H • Análisis:

– Estudios de microscopía y patología

– Análisis estadístico multivariado

Glifosato

Die

ta

Sexo

2 años

PERO:

• Usó ratas Dawley Sprague (que son susceptibles a cáncer) – “se usan ¡porque son las que otros han usado!” –pero se olvida que se usan en experimentos a corto plazo y para probar

anticancerígenos no potenciales carcinogénicos).

• Se les dio de beber “agua” que contenía glifosato “¡porque aún el agua de la llave tiene glifosato!”

• El tiempo de observación de 2 años es erróneo porque los tumores se presentan desde la semana 26.

• Se tiene solo una repetición, “¡porque el experimento es a largo plazo!” 60

Conclusiones de Seralini et al. (2012)

62

• “Estos resultados claramente demuestran que concentraciones bajas de glifosato, menores a las oficialmente definidas por ser seguras, inducen severos disturbios mamarios, hepáticos y renales”.

• “Del mismo modo, la alteración de las rutas metabólicas que puede resultar de la sobreexpresión del transgene SEPSPS en el maíz GM NK603 puede llevar a patologías comparables”.

• “Otros efectos mutagénicos y metabólicos de los OGM no pueden ser excluidos.”

• “Estos resultados pueden ser explicados por la sobreexpresión del transgene en OGM y sus consecuencias metabólicas”.

Seralini et al. 2012. Long term toxicity of a Roundup herbicide and a Roundup-tolerant genetically modified maize. Food and Chemical Toxicology 50:4221-4231.

Maíz GM, ego, cáncer y ratas

63

2004 2003 2006

Fuente: Amazon.com

Foto: Nature (11 Oct. 2012). Vol 490:158

64

Mayor soporte a OGM

“Y ahora, con sólo un pequeño empujón extra, todos podemos

participar en enviar la negación anti-GMO al basurero de la

historia en donde pertenece” Mark Lynas

http://www.marklynas.org/2013/06/spanish-translation-of-cornell-speech-on-anti-gmo-conspiracy-theories/




















65 http://www.vice.com/en_uk/read/the-developing-world-needs-gm-plants-more-than-it-needs-hippy-protesters

http://www.independent.co.uk/voices/comment/if-gm-crops-are-bad-show-us-the-evidence-8641168.html

Mayor soporte a OGM

http://www.vice.com/en_uk/read/the-developing-world-needs-gm-plants-more-than-it-needs-hippy-protesters











































Resumen de características

introducidas en cultivos GM

66

2,4-D

Dicamba

Glifosato

Glufosinato

Isoxaflutol

Oxinil (v.g. bromoxinil)

Sulfonilurea

Coleópteros

Lepidópteros

Múltiples insectos

Bean Golden Mosaic virus (BGMV)

Papaya Ringspot Virus (PRSV)

Plum pox virus (PPV)

Potato Virus Y (PVY)

Cucumber Mosaic Cucumovirus (CMV)

Zucchini Yellow Mosaic Potyvirus (ZYMV)

Watermelon Mosaic Potyvirus 2 (WMV2)Tolerancia a

estrés abióticoSequía

Producción de fitasa

Esterilidad masculina

Senecencia/madurez retardada

Ablandamiento retardado

Flores con color modificado

Modificación de ácidos grasos y aceites

Modificación de almidón /carbohidratos

Modificación de aminoácidos

Modificación de alfa amilasa (termoestabilidad)

Síntesis de nopalina

Reducción de nicotina

Tolerancia inmune a alergenos

Marcadores de selección con antibióticos

Metabolismo de manosa

Marcadores visuales para selección

Calidad de

producto

Selección de

eventos

Tolerancia a

Insectos

Tolerancia a

enfermedades

(causadas por

virus)

Resistencia a

herbicidas

Basado en diversas fuentes: BCH, ISAAA

Resumen de especies vegetales

modificadas genéticamente

67

Álamo Populus sp.

Alfalfa Medicago sativa

Algodón Gossypium hirsutum

Arroz Oryza sativa

Calabaza Cucurbita pepo

Césped Agrostis stolonifera

Chicoria Cichorium intybus

Ciruela Prunus domestica

Clavel Dianthus caryophyllus

Colza argentina Brassica napus

Colza polaca Brassica rapa

Fríjol Phaseolus vulgaris

Lino Linum usitatissumum

Maiz Zea mays

Melón Cucumis melo

Papa Solanum tuberosum

Papaya Carica papaya

Petunia Petunia hybrida

Pimentón Capsicum annuum

Remolacha Beta vulgaris

Rosa Rosa hybrida

Soja Glycine max

Tabaco Nicotiana tabacum

Tomate Lycopersicon esculentum

Trigo Triticum aestivum

Basado en diversas fuentes: BCH, ISAAA

Evolución de la Transgénesis en Plantas

68

Álamo Alfalfa Algodón Arroz Calabaza Césped Chicoria Ciruela ClavelColza

argentina

Colza

polacaFríjol Lino Maiz Melón Papa Papaya Petunia Pimentón Remolacha Rosa Soja Tabaco Tomate Trigo

Populus

sp.

Medicago

sativa

Gossypium

hirsutum

Oryza

sativa

Cucurbita

pepo

Agrostis

stolonifera

Cichorium

intybus

Prunus

domestica

Dianthus

caryophyllus

Brassica

napus

Brassica

rapa

Phaseolus

vulgaris

Linum

usitatissumum

Zea

mays

Cucumis

melo

Solanum

tuberosum

Carica

papaya

Petunia

hybrida

Capsicum

annuumBeta vulgaris

Rosa

hybrida

Glycine

max

Nicotiana

tabacum

Lycopersicon

esculentum

Triticum

aestivum

2,4-D C C

Dicamba C

Glifosato C C C C C C C C C C

Glufosinato C C C C C C C C

Isoxaflutol X

Oxinil (v.g. bromoxinil) C C X

Sulfonilurea C C C C C

Coleópteros C C

Lepidópteros X C C C C X

Múltiples insectos C C C

Bean Golden Mosaic virus (BGMV) X

Papaya Ringspot Virus (PRSV) C

Plum pox virus (PPV) X

Potato Virus Y (PVY) C

Cucumber Mosaic Cucumovirus (CMV) X X X

Zucchini Yellow Mosaic Potyvirus (ZYMV) X

Watermelon Mosaic Potyvirus 2 (WMV2) XTolerancia a

estrés abióticoSequía C

Producción de fitasa C X

Esterilidad masculina C C C

Senecencia/madurez retardada X X X

Ablandamiento retardado C

Flores con color modificado C X

Modificación de ácidos grasos y aceites C C

Modificación de almidón /carbohidratos C

Modificación de aminoácidos C

Modificación de alfa amilasa (termoestabilidad) C

Síntesis de nopalina C

Reducción de nicotina X

Tolerancia inmune a alergenos X

Marcadores de selección con antibióticos X C X X C X C C C X C C C C C C

Metabolismo de manosa C

Marcadores visuales para selección C X C C C X

Calidad de

producto

Selección de

eventos

Especies Vegetales Genéticamente Modificadas (GM)

Características introducidas

Tolerancia a

Insectos

Tolerancia a

enfermedades

(causadas por

virus)

Resistencia a

herbicidas

C = Eventos comerciales X = Eventos experimentales

Tomado de: Rocha (2013) en preparación, basado en diversas fuentes: BCH, ISAAA

• Plantas GM con “feromona de alarma” (Rothamsted Research, Harpened, UK).

• Yuca GM resistente al virus del mosaico de la yuca y al cassava brown streak virus (Swiss Federal Institute of Technology in Zurich).

• Banana GM con resistencia a la enfermedad de Panamá (fúngica), alto contenido de b-caroteno y otros nutrientes incluido hierro (Centre for Tropical Crops and Biocommodities, Queensland University of Technology, Australia).

• Ciruela GM sin semilla (US Agricultural Research Service´s Appalachian Fruit Research Station in Kearneysville, West Virginia)

• Manzana GM (Arctic apple) para lenta oxidación al corte (Okanagan Speciality Fruits in Summerland, British Columbia).

• Base de Promotores de TransGenes (TGP, http://wwwmgs.bionet.nsc.ru/mgs/dbases/tgp/home.html)

• Vaca GM clonada expresando ácidos grasos omega-3 (Wu X. 2012 Transgenic Res.

21(3): 537-543).

Avances en Transgénesis

69 Nature, 2 May 2013, 497:21-40

http://wwwmgs.bionet.nsc.ru/mgs/dbases/tgp/home.html

Avances en Transgénesis: Plantas GM y control de nematodos

70 Tomado de: Atkinson HJ; Lilley CJ; Urwin PE. 2012. Strategies for transgenic nematode control in developed and developing world crops. Curr. Opin. Biotech. 23:251–256.

Avances en Transgénesis: Plantas GM que pueden usar fosfito como fuente de P y control de malezas

71 Tomado de: López-Arredondo DL; Herrera-Estrella L. 2013, Engineering phosphorous metabolism in plants to produce a dual fertilization and weed control system. Nature Biotech. 30(9):889-893.

Avances en Transgénesis: Banano GM resistente a Zigatoka negra

72 Tomado de: Kovacs G; et al. 2013. Expression of a rice chitinase gene in transgenic banana (¨Gross Michel¨, AAA genome group) confers resistance to black streak disease. Transgenic Res 22:117–130.

Bioensayo de discos de hojas con Mycosphaerella fijiensis en plantas de 9 meses de edad, transformadas con uno de dos genes de quitinasa de arroz.

• Elelyso es una forma recombinante de glucocerebrósidasa humana (taliglucerasa alfa).

• Se produce en una plataforma tecnológica llamada ProCellEx que hace posible que cultivos de las células vegetales (de zanahoria) produzcan proteínas recombinantes complejas similares a las producidas por las células humanas.

• Elelyso es inyectable y reemplaza a la enzima humana para tratamiento de la enfermedad de Gaucher. – Se previene acumulación de lípidos en órganos y tejidos y el daño de hígado y

páncreas.

• Protalix BioTherapeutics-ProCellEx

Avances en Molecular farming

73

Avances en Transgénesis: Área global de cultivos GM 2012

74 Tomado de: James, C. 2012. Executive summary. Global status of commercialized biotech/GM crops:2011. Brief 44.

Mill

on

es d

e h

ect

área

s

Cultivos GM en 2012

75

Tomado de: James, C. 2012. Executive summary. Global status of commercialized biotech/GM crops:2012. Brief 44.

• 170 M ha

• Tasa de crecimiento 6%

• 28 países sembraron cultivos GM

– 20 en vías de desarrollo

• Sudan (algodón Bt y Cuba (maíz Bt) fueron los países que sembraron cultivos GM por primera vez.

– Cuba: 3000 ha en “comercialización regulada”.

– Iniciativa que forma parte de un programa de sostenibilidad ecológica libre de pesticidas basado en híbridos de maíz GM y aditivos micorrícicos.

– Desarrollado por el Instituto de Ingeniería Genética y Biotecnología (CIGB).

• Situación en Europa

– La papa Amflora dejó de ser comercializada en Alemania y Suecia

– Polonia suspendió siembras de maíz Bt por inconsistencias de regulación entre la UE y Polonia

– España, Portugal, Rep. Checa, Eslovakia y Rumania plantaron 129071 ha de maiz Bt

Cultivos GM en 2012

76

Ruta de desarrollo de soja GM

77 Fuente: María Andrea Uscátegui, AgroBio (2013)

Ruta de desarrollo de soja GM

78 Fuente: María Andrea Uscátegui, AgroBio (2013)

Transgénesis en Animales

Se usa para:

• Obtener modelos de estudio de enfermedades humanas. – Modificación genética del sistema inmunitario de cerdos para que puedan

ser utilizados en trasplantes de tejidos u órganos en humanos.

• Producir sustancias de interés farmacéutico – Vacunas de interés veterinario (protegen contra enfermedades de origen

diverso).

– Proteínas uso médico.

– Hormona producida en leche de cabra (USA).

• Producir animales GM con crecimiento más rápido.

• Mejorar la leche y la producción de carne en animales.

Fuente: Agrodigital, 2011

Tomado de: Barribeau, 2010. http://io9.com/5482969/transgenic-mice-could-solve-the-obesity-epidemic

Tomado de: http://cinabrio.over-blog.es/article-leche-clonarg-la-mas-rica-y-mas-nutritiva-77505327.html

79

Transgénesis en Animales: Caso Salmón

Salmón AquAdvantage

• El primer animal GM para propósitos alimenticios.

• Contiene un gen que codifica para la hormona de crecimiento del salmón Chinook (Oncorhynchus tshawytscha) bajo el control de un promotor de una proteína anticongelante y un terminador de Zoarces americanus.

• Infértil por diseño.

• Aprobado en Canadá, USA (sí pero no)

• Temas de debate: – Alergenicidad

– Niveles de factor de crecimiento

– Composición de ácidos grasos poli-insaturados

– Impactos potenciales sobre el ambiente.

• Reportes de trucha y tilapia GM (no comercializadas).

Fotos tomadas de: Wikipedia (http://www.wikipedia.com)

80

Transgénesis en Animales: Caso Ternera

• Ternera Jersey

– Rosita* ISA (2011, INTA - San Martín, Argentina).

– Primera ternera clonada en Argentina y primer bovino que expresa genes humanos.

– Genes humanos para la lisozima y lactoferrina (proteínas de la leche humana) expresados solo en la glándula mamaria del animal durante la lactancia.

» Nació en abril de 2011, pesó 45 Kg (una Jersey promedio pesa 22Kg).

* “solo a un hombre se le puede ocurrir poner a una vaca el nombre de una mujer” Cristina Fernández

Tomado de: http://cinabrio.over-blog.es/article-leche-clonarg-la-mas-rica-y-mas-nutritiva-77505327.html

81

Avances en Transgénesis: Gusano de seda GM para producción de proteína de telaraña

82

Tomado de: Chung, H; Yong Kim T; Yup Lee S. 2012. Recent advances in production of recombinant spider silk proteins. Curr. Opin. Biotech. 23:957-964. Teule F; Miao YG, Sohn BH, Kim YS, Hull JJ, Fraser MJ Jr; Lewis RV, Jarvis DL. 2012. Silkworms transformed with chimeric silkworm/spider silk genes spin composite silk fibers with improved mechanical properties. Proc. Natl. Acad. Sci. USA 109:923-928.

Biología Sintética

Facchini, PJ et al. 2012. Synthetic biosystems for the production of high value plant metabolites. Trends in Biotech. 30(3): 127-131.

83

Biología Sintética y Biocombustibles

Mielenz JR. 2011. Biofuels from protein. Nature Biotechnology. 29(4): 327-328. Ducat DC, Way JC, Silver PA. 2011. Trends in Biotechnology 29(2): 95- 103 84

¿Qué implicaciones trae para un país o región declararse libre de transgénicos?

• En países con prohibición total de OGM es necesario contar con leyes muy claras y precisas y un eficiente y costoso sistema de evaluación, seguimiento y control. – Si no se es preciso, se puede afectar el suministro de medicinas, alimentos y

materias industriales.

• Los extremos en las leyes que consideran a la biotecnología y bioseguridad pueden traer consecuencias negativas para el desarrollo científico, tecnológico, económico y ambiental de un país.

• La dinámica del mercado mundial hace que no sea posible garantizar que un país sea libre de transgénicos.

• La tendencia a tolerancia cero a OGM en algunos países de Europa cuesta 2.500 millones de euros al año (http://fundacion-antama.org/la-union-europea-pierde-225-billones-de-euros-al-ano-a-causa-de-sus-restricciones-a-los-transgenicos/)

• Consecuencia sobre la naturaleza de los sistemas políticos de los Estados – Autonomía local vs. Decisión nacional

85

http://fundacion-antama.org/la-union-europea-pierde-225-billones-de-euros-al-ano-a-causa-de-sus-restricciones-a-los-transgenicos/










































Introducción

Biotecnología

• Posición IICA







Contenido

86

• La amplia gama de medidas, políticas y procedimientos que se ocupan de preservar la integridad biológica, minimizando los potenciales efectos negativos o riesgos que la biotecnología eventualmente pudiera representar sobre el medio ambiente o la salud humana (SCDB, 2003).

• Prevención de la pérdida a gran escala de la integridad biológica

– En agricultura: la reducción del riesgo de introducción de virus o transgenes.

Bioseguridad

87

Técnico (Biológico y Ambiental)

Económico

BIO- SEGURIDAD

Político (Social)

Avances en Bioseguridad para ALC

Empresa

CTNBio

Formularios Documentación

Pagos

Conceptos

Evaluaciones Análisis de riesgo Consulta abierta

Expertos Expedientes

Ministro

Resolución de aprobación

SI

Investigación

Implementación

88

Resolución de aprobación

Bioseguridad en ALC

http://www.zonu.com/fullsize/2009-09-17-3/Mapa-de-America.html

NABI (Canadá, EEUU,

México)

G5-CAS (Argentina, Brasil, Chile,

Paraguay, Uruguay)

(Belize, Costa Rica, El Salvador, Guatemala, Honduras, Nicaragua,

Panamá, R. Dominicana)

CARICOM

R. ANDINA (Bolivia, Colombia, Ecuador,

Perú, Venezuela)

89

Información de importancia en Bioseguridad

• VI COP-MOP (Sexta Conferencia de las Partes de la Convención de Diversidad Biológica, Hyderabad-India)

– 1200 delegados (gobiernos, industria, sociedad civil

• Elecciones USA

– Propuesta de Ley sobre etiquetado en California (Proposition 37, California: Etiquetado de productos derivados de OGM). Rechazada en la elección del 6 de noviembre de 2012.

• Decisiones sobre autorización del cultivo de maíz GM en México.

• Presentación de solicitudes para autorización de siembra de maíz GM para producción y exportación de semilla en Costa Rica.

• Cambio de posición presidencial sobre cultivos GM en Ecuador (http://www.youtube.com/watch?v=H4kn41nIvss)

• Reglamentación de la Ley 29811 de moratoria al ingreso de transgénicos al Perú (13 Noviembre 2012).

• Apoyo presidencial a la posición de CONBIO en Paraguay.

Elección Votos Donaciones (en dólares)

Sí 6 088 714 9,2 millones

No 6 442 371 46 millones http://votersedge.org/california/ballot-measures/2012/november/prop-37/funding

youtube.com

90

Introducción

Biotecnología

• Posición IICA







Contenido

91

Las demandas crecientes de la humanidad y los retos que

afronta la agricultura brindan un mercado importante para los

bioinsumos

Mercados y bioinsumos

92

Bioinsumos Agrícolas

93

Componentes o productos biológicos

que pueden ser empleados con

distintos propósitos en las actividades

agrícolas

Desarrollo de mercado de bioinsumos agrícolas en ALC

Recurso biológico

Escalamiento

Producto intermedio

Registro de producto

Certificación de procesos

Institucionalidad

Aplicación agrícola

Sí

Otras aplicaciones

No

C

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n

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Est

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segu

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Políticas de Fomento

Mercados BIO-Productos

Autorización para acceso

Convencionales

Orgánicos

Transgénicos

Locales, Nacionales,

Internacionales

De

sarr

ollo

B

iote

cno

lógi

co

(In

vest

igac

ión

, val

idac

ión

)

Extracción

Conservación

Desaparición

Evaluación

94

Clasificación de Insumos Agrícolas

95

Tipo Fundamental Agua, Suelo, Aire

Primario (Agrícola) Semilla (botánica, vegetativa), plántulas, Componente biótico asociado

Función

Fertilizantes Reguladores de crecimiento

Exterminación (biocidas*) Herbicidas, plaguicidas (insecticidas, fungicidas, nematicidas, etc.)

Repelente-control

Recuperación (remediación)

Origen Natural

Biológico Microbológico

Botánico

Animal

Mineral

Semi-sintético Sintético (químico) Agroquímicos

Forma de Producción

Familiar

Industrial

Formal

Informal

Forma de Comercialización

Local Nacional

Regional Internacional

Formal Informal

* Todo agente que destruye formas de vida, sea biológico, sintético o físico

Tomado de: Rocha (2013)

Insumos Naturales para la Agricultura

96

Nat

ura

l

Bio

lóg

ico

(B

io)

Botánico (Fito) Bio (fito-, fico-, mico-) remediación

Bio-fertilizantes y abonos orgánicos – bioles, FBN, SBP, SBK,

Compostaje, Vermicultura, Bio-Estimulantes, Fito-reguladores, Bio-

herbicida, Control biológico: Feromonas,

Bio-insecticidas, Bio-repelentes, Bio-insecticidas, Bio-fungicidas,

Bio-nematicidas, Bio-bactericidas

Bio-viricidas

Micro-biológico (Fico, Mico)

Animal

Mineral

Fertilizantes

(macro y micronutrientes ) Enmiendas

Aplicación de macro y micronutrientes (minerales)


Me

zcla

s

Me

zcla

s

Bio-insumos Bio-productos

Insumos Agrícolas

97

Agua Suelo Planta Componente biótico asociado

Función del Insumo:

Sis

tem

as d

e

trat

amie

nto

Nutrición vegetal

Enm

iend

as

Sis

tem

as d

e

rem

edia

ción

Sem

illa

botá

nica

Mat

eria

l

vege

tativ

o

Reg

ulad

ores

de

crec

imie

nto Manejo o control de:

Fijadores

biológicos de N

Solubilizadores

(de P, K) Malezas

Artrópodos

(Insectos y

arácnidos) Hon

gos

Nem

atod

os

Bac

teria

s

Viru

s

Tip

o d

e In

sum

o

Botánico (Fito)

Bio (fito-, fico-, mico-) remediación

Bio-fertilizantes y abonos orgánicos – bioles, FBN, SBP, SBK, Compostaje, Vermicultura, Bio-Estimulantes, Fito-

reguladores, Bio-herbicida, Control biológico: Feromonas, Bio-insecticidas, Bio-repelentes, Bio-insecticidas, Bio-

fungicidas, Bio-nematicidas, Bio-bactericidas, Bio-viricidas

Nat

ura

l

Bio

lóg

ico

(B

io)

Micro-

biológico (Fico, Mico)

Animal

Mineral Fertilizantes (macro y

micronutrientes) Enmiendas Aplicación de macro y micronutrientes (minerales)

Semi-Sintético Nanoproductos biotecnológicos Fito-

reguladores Nanoproductos biotecnológicos

Sintético Fertilizantes Enmiendas Tratamientos

de limpieza

Fito-

reguladores

Herbicidas,

repelentes

Insecticidas,

repelentes

Fun

gici

da

Nem

atic

ida

Bac

teric

ida

Viri

cida

Plaguicidas


Insumos Agrícolas

98

Agua Suelo Planta Componente biótico asociado

Función del Insumo:

Sis

tem

as d

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trat

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nto

Nutrición vegetal

Enm

iend

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Sis

tem

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ción

Sem

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botá

nica

Mat

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l

vege

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o

Reg

ulad

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crec

imie

nto Manejo o control de:

Fijadores

biológicos de N

Solubilizadores

(de P, K) Malezas

Artrópodos

(Insectos y

arácnidos) Hon

gos

Nem

atod

os

Bac

teria

s

Viru

s

Tip

o d

e In

sum

o

Botánico (Fito)

Bio

(fit

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ico-

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ción

Bio-fertilizantes, abonos orgánicos -bioles

Bio

(fit

o-, f

ico-

, mic

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rem

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ción

Fito-

reguladores

Bio-

herbicida,

Bio-

repelente

Bio-

insecticidas,

Bio-repelentes

Bio

-

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Bio

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Bio

-

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Nat

ura

l

Bio

lóg

ico

(B

io)

Micro-

biológico (Fico, Mico)

FBN SBP, SBK Bio-

estimulantes

Animal Compostaje

Vermicultura

Control

biológico:

Feromonas,

Bio-

insecticidas,

Bio-repelentes

Mineral Fertilizantes (macro y

micronutrientes) Enmiendas Aplicación de macro y micronutrientes (minerales)

Semi-Sintético Nanoproductos biotecnológicos Fito-

reguladores Nanoproductos biotecnológicos

Sintético Fertilizantes Enmiendas Tratamientos

de limpieza

Fito-

reguladores

Herbicidas,

repelentes

Insecticidas,

repelentes

Fun

gici

da

Nem

atic

ida

Bac

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ida

(ant

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)

Viri

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Plaguicidas


Los bioinsumos se producen mediante biotecnología

Biotecnología y Bioinsumos

99

• Tendencia creciente a llevar al mercado bioproductos. –Primer biofungicida (Fungifree AB) para evitar la antracnosis en

mango y mejorar la productividad. • Desarrollado por en Instituto de Biotecnología de la Universidad Nacional

Autónoma de México (UNAM e investigadores del Centro de Investigación en Alimentación y Desarrollo, Unidad Culiacán).

• Doce años de investigación.

• A comercializarse en 2013 (Agro&Biotecnia). – Mango, aguacate, papaya

– Brasil, Ecuador y EE.UU.

• http://www.portalfruticola.com/2013/02/08/nace-el-primer-biofungicida-quemejorara-la-productividad-del-mango-mexicano/?pais=argentina

Ejemplo de producción de bioinsumos

100

Fuente: Inforganica 2013-05

http://www.portalfruticola.com/2013/02/08/nace-el-primer-biofungicida-quemejorara-la-productividad-del-mango-mexicano/?pais=argentina
































• Producción de algas como actividad económicamente viable y ambientalmente amigable.

Fundamento:

• Las algas son mantenidas en sitios abiertos y pueden ser recolectadas en períodos de 15 días.

Beneficios:

• Tecnología de bajo costo

• Uso de biodiversidad nativa

• De utilidad para la pequeña agricultura

• Remediación/Limpieza de agua

• Generación de biomasa – Biofertilizante

– Bioenergía (etanol)

Ejemplos de producción de bioinsumos: Cosecha de algas

101 Contacto: Randy Vines, Tauri Group.

[email protected]

mailto:[email protected]

Introducción

Biotecnología

• Posición IICA







Contenido

102

Consideraciones Finales

Sobre la biotecnología

• La biotecnología (en sentido amplio) se desarrolla a pasos agigantados y se consolida como una herramienta clave para los distintos tipos de agricultura.

• La vasta mayoría de las herramientas de la biotecnología pueden ser consideradas tecnologías limpias de utilidad en el sector agrícola.

• En la actualidad y en términos de obtención y análisis de información, las biotecnologías más poderosas son la genómica con sus variantes y la bioinformática.

• En términos de impacto y adopción la biotecnología predominante es la transgénesis.

• En términos de utilización de pequeños productores, las biotecnologías que permiten la producción de bioinsumos (fermentación, compostaje, etc.) son las más utilizadas.

103


Sobre los transgénicos

• Desde 1996 se han generado mensajes que cuestionan la seguridad de los OGM, en particular de los cultivos GM. – En Internet se han cargado opiniones sin fundamento científico relacionadas con el impacto de

OGM sobre las mariposas monarca, las abejas, los cucarrones, las vacas, las ratas y los seres humanos.

• En atención a tales cuestionamientos se ha realizado investigación científica que ha demostrado que ninguno de los cultivos GM comercializados en la actualidad tiene efectos nocivos sobre al salud humana, animal o el ambiente.

• Las “opiniones” sobre los OGM han conducido a la desinformación y peor aún a generar miedo y terror. – Lastimosamente, los mensajes basados en resultados validados de la ciencia experimental no

han tenido la misma difusión.

104


Sobre los transgénicos

• Es evidente una evolución de la tecnología GM en plantas: – Fase 1: Cultivos con características de interés agronómico (resistencia a herbicidas y

tolerancia a insectos)

– Fase 2: Cultivos GM con rasgos para adaptación al cambio climático y mejora nutricional

– Fase 3: Cultivos GM para producción de biomateriales (fármacos, biocombustibles, bioplásticos, etc.)

• Y en animales: – Fase 1: Prueba de conceptos

– Fase 2: Producción de vacunas y hormonas

– Fase 3: Generación de animales GM para obtención de productos alimenticios

– Fase 4: Uso de animales GM en control de enfermedades (mosquito GM)

– Fase 5: Bioensayos para terapia génica

105

Sobre los bioinsumos

• Hay heterogeneidad en la utilización de y resultados obtenidos con bioproductos. – Hay experiencias funcionales y muy exitosas (rentables)

– Hay charlatanes (afectan la seriedad y desvirtúan a los bioproductos)

– Oportunidad para incorporar investigación científica y fortalecer la extensión

• Necesidad de fortalecer marcos regulatorios – Importantes si fomentan la actividad y son eficientes

– Son nocivos si desmotivan, crean barreras o no se implementan

• Manejo inadecuado implica efectos nocivos sobre salud humana, animal y ambiente o bajas productividades

• Seufert, V; Ramankutty N; Foley JA. 2012. Comparing the yields of organic and conventional agriculture. Nature 485:229–232.

• Smith-Spangler, C; et al. 2012. Are Organic Foods Safer or Healthier Than Conventional Alternatives? Ann. Intern. Med. 157:348-366.


106


Sobre los bioinsumos

• Los bioinsumos son factor importante para el desarrollo de los diversos tipos de agricultura.

• La producción de bioinsumos se hace mediante biotecnología. – Metodologías empleadas por un vasto número de agricultores en el mundo.

• Para el desarrollo o consolidación de los bioinsumos es necesario contar con mercados, productos (basados en conocimiento y tecnología) e institucionalidad (políticas, regulaciones, instituciones, etc.).

• El desarrollo de bioinsumos crea oportunidades de participación para universidades, centros de desarrollo tecnológico, inversionistas, agremiaciones, agricultores, etc.

• Todos los agricultores tienen posibilidades de participar en el mercado de bioinsumos y en la biotecnología. – El pequeño productor es un desarrollador natural de bioinsumos.

– Bioinsumos permiten el “auto-consumo” o la comercialización.

– La comercialización necesita de un marco regulatorio (fomento, seguridad, etc.).

– El agricultor se verá beneficiado integralmente con el desarrollo de bioinsumos a través de la institucionalidad y particularmente de los mercados locales.

107

• Cada actor de la sociedad tiene un papel relevante para el desarrollo de la NRA.

– INIAs, Universidades, CDT desarrollan investigación y hacen difusión, son instrumentos esenciales para el desarrollo tecnológico de los productores agropecuarios de un país.

– El fitomejorador tradicional y el agrónomo son fundamentales para la aplicación real en el campo de los avances tecnológicos.

– Las asociaciones y los productores definen la tecnología a emplear.

– El gobierno (a través de sus Ministerios y reguladores) dan los marcos y lineamientos para hacer que el sistema funcione.

– El IICA …


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Introducción

Biotecnología

• Posición IICA






• Consideraciones finales

Contenido

109

IICA Sede Central http://www.iica.int

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IICA Nicaragua

Mario Aldana E-mail: [email protected]

AB&B

Pedro J. Rocha, Ph.D.

E-mail: [email protected]

http://www.iica.int/



Taller de Biotecnologia Iica Sep 2013

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