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Centros de origen y cultivos
modificados genéticamente:
El maíz en México
Isabel Saad
Un asunto complicado
• Un tópico candente
• Liberación al ambiente de plantas GM
• “Contaminación genética del maíz en
México”
• No es que sea mentira es sólo que no es
verdad
• Confusión
• Un asunto técnico de gran importancia
económica social y ambiental
Experto
Seguridad
alimentaria
Sanidad
vegetal
•Toxicología
•Inmunología
Biología
molecular
Economía
agrícola
Evaluación
de riesgos
Ecología
Mejoramiento
vegetal
Biología
evolutiva
Genética de
poblaciones
Cultivos modificados genéticamente
• Ambiente tecnológico
en el que se insertan
• No hay actividad
humana sin riesgo
• Agricultura
• Ningún
procedimiento
científico garantiza
absolutamente nada
– Impacto ambiental
– Agroquímicos
– Capacidades
ecológicas disminuidas
• No hay mejor opción
La oferta tecnológica
• Resistencia a
insectos y herbicidas
• Propiedad múltiple
• Segunda generación
de cultivos
• Institutos
– Mayor valor nutritivo
– Rendimientos
– Tolerancia a estrés
ambiental
– Instituciones públicas
• Universidades
– Compañías privadas
• Oferta más amplia
que los productos
comerciales
• Barreras de entrada
Una actitud ética novedosa
• Una nueva tecnología sin reglas para
operarla
1973
Una herramienta poderosa
1975
Moratoria
Reglas de bioseguridad
1983
Para instalaciones
cerradas
•Contar con
instalaciones adecuadas
•Evaluar si la
característica
introducida no creará un
organismo peligroso
•Establecer medidas de
contención suficiente
1986
El modelo biosistémico
• Principio de descarga cero
• Principio de producción limpia
• Carga inversa de la prueba
• Evaluación ex ante
• Principio precautorio
Evaluación de riesgos de cultivos MG
• Efectos a la salud humana
– Toxicidad
– Niveles de nutrientes
– Alerginicidad
• Impacto en el ambiente
– Efectos de las interacciones con elementos bióticos
y abióticos
– Capacidad de invadir ecosistemas naturales
– Efectos acumulativos en el ambiente
– Efecto en organismos no blanco
– Pérdida de biodiversidad
Nivel básico de bioseguridad
Efectos intencionales (Primarios)
Niveles de
daño ambiental
habitualmente
aceptados
Niveles de
toxicidad e
inmunotoxicidad
habitualmente
aceptados en
alimentos
Mejoramiento convencional
Línea basal de bioseguridad
Nivel básico de bioseguridad
Efectos no intencionales (Secundarios)
Experiencia de
mejoramiento
Conocimiento de
tasas naturales de
variación de ADN
en evolución y
mejoramiento
Tecnología de
selección para
eliminar fenotipos
potencialmente
peligrosos
Mejoramiento convencional
Línea basal de bioseguridad
Posibles efectos sobre la salud
Equivalencia substancial
– Similar al producto original
– Evaluación de la nueva característica
– Evaluación de proteínas basada en:
• Estructura, función especificidad
• Historia segura de uso de productos semejantes
¿Es un componente normal de la dieta?
¿Tiene una nueva composición?
¿Hay variación en el procesamiento post-transcripcional
¿Es funcionalmente similar a otras proteínas de la dieta?
¿Su secuencia de aminoácidos es parecida a la de
proteínas tóxicas?
¿La proteína se degrada rápidamente durante la
digestión?
Si hay efectos antinutricionales ¿son eliminados con el
procesamiento?
¿Es un producto que no se digiere?
Alergenicidad
¿El donador del material genético
produce alergenos?
¿El peso molecular se encuentra entre
10 mil y 40 mil?
¿La secuencia de aminoácidos es
parecida a la de otros alergenos?
¿La sustancia se degrada con calor o
procesamiento?
¿La sustancia resiste los jugos
gástricos y pHs ácidos?
Introducción y persistencia en ambientes
naturales
• Simbiosis obligada
• Baja invasividad
– Semillas retenidas
– Sin dormancia
– Altos requerimientos nutritivos
– Poca resistencia a factores ambientales
• Muchos genes trabajando juntos
• Milenios de selección artificial
Fenotipo del organismo modificado vs
organismo sin modificar
¿Cuál es el nivel de expresión de la característica
modificada?
¿Puede la alteración genética cambiar la
susceptibilidad de los OGMs a ser controlados por
mecanismos naturales o artificiales?
¿Cuáles son las limitantes ambientales a su
crecimiento y reproducción (hábitat y micro-hábitat)?
¿Qué tan similar es el fenotipo de las plantas
transformadas al de la variedad original?
¿Ha cambiado la capacidad de supervivencia e
invasividad de las plantas transformadas?
Atributos del ambiente inmediato a la
liberación
¿Existen especies silvestres emparentadas
con el cultivo?
¿Están presentes vectores o agentes de
diseminación de polen o semillas?
¿Existen especies que pudieran ser
afectadas?
¿Qué tan efectivas son las estrategias
propuestas de monitoreo y mitigación?
Factores clave que afectan sobrevivencia
Ciclo de vida de la planta
•Dispersión de semillas
SEMILLA
•Producción de semillas
GERMINACIÓN
DE SEMILLAS
•Competencia de plántulas
SOBREVIVENCIA
DE SEMILLAS
•Competencia de plantas adultas
•Soportar factores ambientales
•Interacciones ambientales
•Defensa contra herbívoros
SOBREVIVENCIA DE
PLANTAS ADULTAS •Resistencia a enfermedades
•Reproducción vegetativa
PROPAGACIÓN
•Reproducción sexual
Las particularidades de los centros de origen
• Mayor diversidad genética de la especie
– La mayor concentración de germoplasma
– Diagnóstico que considere la diversidad
• Presencia de parientes silvestres
relacionados
Principales rutas de dispersión de transgenes
Persistencia de las plantas MG dentro de la parcela
Dispersión de las semillas
fuera de la parcela
Dispersión de polen
fuera de la parcela
Crecimiento de
plantas en
otros sitios
Cruzas con
Poblaciones de plantas
alimenticias cultivadas
Poblaciones de plantas
cultivadas alimenticias MG
Especies silvestres
relacionadas
Híbridos MG
Rogers y Parkes, 1995.
Modelo de transferencia horizontal de genes
Modificación genética
Cantidad de polen
Viabilidad de polen
Producción de polen con el
Longevidad de polen
gen introducido
Dispersión de polen
Polinización
Fertilización
Producción de progenie
Disponibilidad de vectores
Efectividad de vectores
Disponibilidad de
receptores en la planta
Congruencia
Presencia de polen
Desarrollo de semillas
competidor
Dispersión de semillas
Compatibilidad
Sobrevivencia de la progenie
Disponibilidad competitiva
Fertilidad
Fuente: Paul et al., 1995.
Centros e origen y diversificación
de plantas cultivadas
Vavilov (1935)
Centros de origen y diversidad
• Historia Geológica particular
Puente continental entre las dos Américas
zona neotropical
holártica
• Topografía 2/3 800
• Clima
Centros e origen y diversidad
Fríos y
Semifríos
zonas
húmedas
7%
37%
Templado
56%
zonas muy
áridas, áridas
y semiáridas
zonas
subhúmedas
Humedad
• Suelos
• Cultural
• 3 Sistemas agrícolas
23%
1%
37%
39%
Semicálido
Temperatura
Cálido
Tres sectores agrícolas
• La agricultura de subsistencia, que emplea
tecnología ancestral y variedades criollas,
depende de los ciclos naturales de lluvia
• Un sector intermedio, que emplea las
herramientas
de
la
revolución
verde:
maquinaria, riego y variedades mejoradas
• Un sector altamente tecnificado, dirigido a
cultivos con alto valor económico, con
estándares de productividad y calidad
comparables a los del primer mundo
Una Situación Particular
Todos los biomas
Riqueza étnica
y cultural
5/5 ecosistemas
9/11 hábitats
51/191 eco-rregiones
+ de 50 etnias
País Megadiverso
•Mayor diversidad de reptiles
•2º mamíferos y 4º en anfibios
•10% de las especies vegetales
Diversidad
β
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¿Necesidades de evaluación particulares?
• Una metodología abalada por todos
• El maíz
– El producto más importante de las semilleras
– La especie con la mayor oferta tecnológica
Las variedades criollas
• Entidades en evolución constante
• Intercambio permanente con variedades
mejoradas
• Características agronómicas importantes
• Características equivalentes
• Características seguras para la salud y el
ambiente
Las especies silvestres relacionadas
• Zonas de exclusión
• Mayor problema
• Estudios
– Recopilar información
– Determinar distribución y estado de
conservación
– Establecer los principales factores que
determinan supervivencia y competencia
¿Una herramienta necesaria?
• No es una panacea que resolverá todos
los problemas
• Es una tecnología muy potente que
ofrece múltiples posibilidades
!
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Producción, consumo y superficie
sembrada de maíz en México
25.00
9
8
20.00
7
15.00
5
4
10.00
3
2
5.00
1
0.00
0
1951-
1956-
1961-
1966-
1971-
1976-
1981-
1986-
1991-
1996-
1955
1960
1965
1970
1975
1980
1985
1990
1995
1999
Producción
Consumo aparente
Fuente: Elaboración propia con datos de la FAO
Superficie cosechada
Millones de Ha
Millones de ton
6
Entre 0 y 0.99 Ton / Ha.
Entre 1 y 1.99
Entre 2 y 2.99
Entre 3 y 3.99
Entre 4 y 4.99
Más de 5 Ton
Ton / Ha.
Ton / Ha.
Ton / Ha.
Ton / Ha.
/ Ha.
Rendimientos de maíz en México por
entidad federativa
Rendimiento mundial histórico de maíz
%
"
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!
Fuente: Elaboración propia con datos de la FAO
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%
* '
)
(
)
% +
2050
2045
2040
2035
2030
2025
2020
2015
2010
2005
2000
1995
1990
1985
1980
1975
160
1970
1965
1960
1955
1950
Millones de habitantes
%
Población Total en México
140
120
100
80
60
40
20
0
Parte importante del futuro de los
países pobres depende de su
habilidad para adquirir, adaptar,
desarrollar y difundir innovaciones
de productos y procesos basados
en categorías biológicas
Gracias