viernes, 31 de mayo de 2013

El Papel de la ingenieria Genetica en el Manejo Fitosanitario (plagas, enfermedades, malezas)

Ingeniería Genética:


Con el actual avance de la tecnología el mejoramiento genético de cultivos de interés como Caña de Azúcar, algodón, Maíz, papa, cereales, etc. ha llegado a los extremos de los conocidos OGM (organismos geneticamento modificados), que son específicamente cultivos alterados o intervenidos mediante la incorporación de genes extraños de otras especies no necesariamente plantas en la cadena de ADN del cultivo deseado. 

Dichas técnicas de intervención genética tiene como fin principal el aseguramiento de una agricultura económicamente viable, mediante las mejores del cultivo en relación a la resistencia a factores externos que perjudiquen sus rendimientos y que representen un costo elevando de mantenimiento y control. 

Actualmente se han logrado avances exitosos en la creación de organismos resistentes a plagas insectiles, plagas del suelo, temperaturas extremas, resistencia a herbicidas, etc. 

Caso del Algodón:





Cadena de desarrollo del OGM:   

- Identificación y aislamiento de un gen que confiere la característica deseada
- Clonación (multiplicación del gen)
-Transformación o transferencia de ese gen al genoma de la célula, mediante Agrobacterium tumefasciens al que debe integrarse de manera estable y expresarse adecuadamente
- La regeneración de la planta
- La fijación de la característica obtenida

Algodón resistente a Insectos:

Para proteger las plantas de algodón del daño de ciertos insectos, a través de la inserción de un gen o genes de una bacteria, Bacillus thuringiensis, (Bt), lo que las hace producir, durante todo su ciclo de vida, pequeñas cantidades de una proteína Cry δ-endotoxina que es tóxica para ciertos insectos



Las plagas del algodón contra las que la tecnología Bt, ofrece una protección eficaz son:



  1. El gusano bellotero ( Heliothis, virescens, Helicoverpa zea)
  2. El gusano Rosado Colombiano ( Sacadotes pyralis)
  3. El gusano Rosado de la India ( Pectinophora gossypiella)
  4. El gusano de las Hojas ( Alabama argillaceae) y parcialmente eficaz para combatir el gusano Falso Bellotero (Spodoptera frugiperda), consideradas plagas de gran  importancia económica para el algodón
Modo de Acción de Bacillus thuringiensis (Bt)


Las proteínas Cr y requieren que estas sean ingeridas para tener una actividad insecticida.

En el intestino del insecto, la proteína se solubiliza debido al alto pH (alcalino) y se degrada hasta quedar el núcleo proteico que genera la actividad tóxica. El núcleo de la proteína se une a receptores específicos en el intestino medio de insectos lepidópteros, se inserta dentro de la membrana y forma poros que rompen el flujo de iones existentes en el tubo digestivo. De esta forma se produce parálisis en la digestión y se causa la muerte del insecto.
Los tejidos del sistema digestivo de insectos no objetivo, mamíferos, pájaros y peces carecen de receptores donde se pueda unir a la proteína Cr y1, tienen un pH ácido, lo que impide que se interrumpa la digestión y en consecuencia esta no es tóxica para especies distintas a insectos lepidópteros.

El algodón tolerante a glifosato.
Se obtuvo de forma similar a la soja y maíz tolerantes a glifosato, al insertarle a la planta un gen extraído de la bacteria Agrobacterium tumefaciens.   Este gen codifica para la síntesis de una enzima que no es afectada por el glifosato. Por lo tanto, al expresar este gen bacteriano, la planta de algodón resulta tolerante al herbicida glifosato y sobrevive a su aplicación, mientras que las malezas que no tienen el gen que confiere tolerancia a glifosato, se mueren. 
La utilización de algodón transgénico permite controlar las malezas con glifosato que, a diferencia de los herbicidas utilizados en la agricultura tradicional, es más barato y de fácil degradación en el suelo, lo que evita efectos residuales que puedan perjudicar a futuros cultivos, así como la contaminación del medioambiente.


El algodón tolerante a herbicida presenta beneficios agronómicos, ambientales y económicos, sustentados por varios estudios realizados en diferentes países 

Resultados:
1. Menor uso de insecticidas para la protección del cultivo
2. Control más eficaz de los gusanos de las cápsulas y en consecuencia una mejora del rendimiento
3. Reducción en los costos de producción y en los riesgos del cultivo, teniendo todo ello como resultado una mejora de la rentabilidad para los productores de algodón



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