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Diseñan gen que protege al arroz contra plagas

Diseñan gen que protege al arroz contra plagas

Luis Miguel Palacio, UNPeriódico # 137, Bogotá, septiembre 12 de 2010

Los insectos se han convertido en un dolor de cabeza para los arroceros del país. Su dañina acción dejó pérdidas a los cultivadores por cerca de $ 3.500 millones en el primer semestre del año. Expertos diseñaron un gen que hará mucho más resistentes las plantas del cereal.

Un panorama general de la situación provocada por los depredadores más importantes que azotan a los arroceros en Colombia puede dibujarse de la siguiente forma:

De las 260.000 hectáreas de grano sembradas en el primer periodo de 2010, por lo menos el 50% necesitó una aplicación contra el famoso insecto barrenador del tallo. El valor promedio de esta dosis de insecticida es de $ 15.000; así, controlar al “bicho” les costó en total a los cultivadores casi $ 2.000 millones, solo hasta el mes de junio.

De igual manera es grave el problema con un complejo grupo de insectos llamados gusanos cogolleros, que atacan cerca del 70% de los cultivos de arroz secano (sembrado en tierras poco húmedas). El total del área cultivada con este sistema fue de 150.000 hectáreas durante el primer semestre de este año, y la aplicación de insecticidas para combatir la plaga costó cerca de $ 1.600 millones.

Por eso, para mitigar el efecto de los dos depredadores fue necesario invertir cerca de 3.600 millones de pesos, sin contar otro tipo de pérdidas como la disminución de la productividad de los cultivos.

Con relación a estos insectos llamados también lepidópteros, el Grupo de Ingeniería Genética de Plantas de la Universidad Nacional de Colombia en Bogotá diseñó una versión propia semisintética del gen Cry1Ac, para una línea transgénica de arroz.

Este gen hace parte de la familia Bacillaceae, a la que pertenece la bacteria Bacillus thuringiensis, la cual codifica proteínas insecticidas y es usada para el control biológico desde 1938.

Elkin Flores, subgerente técnico de Fedearroz, señala que solamente el barrenador reduce el rendimiento de la cosecha hasta en un 10%, y el cogollero resulta tan dañino y persistente, que para su exterminio se llegan a necesitar hasta tres fumigaciones.

¿Cómo actúan estas plagas en los cultivos arroceros? La larva del barrenador se introduce en el tallo de la planta y le provoca el síndrome conocido como “corazón muerto”. En este sitio se protege contra los insecticidas, de ahí la necesidad que vieron los investigadores de combatirla desde su propio escondite a través de una planta transgénica que contuviera un gen protector como el Cry1Ac.

Los cogolleros, que atacan a la planta en su edad más temprana, lo que hacen es devorarla antes de que crezca.

Esta ha sido la experiencia en los cultivos del Tolima y el Huila, los departamentos con mayor producción de arroz en el país.

VERSIÓN COLOMBIANA

El gen semisintético Cry1Ac fue diseñado en el laboratorio a partir de información sobre secuencias de ADN provenientes de diferentes organismos, y su uso es exclusivo en investigación científica o procesos biotecnológicos.

Su elaboración –a través de ordenadores- partió de información publicada en artículos científicos, patentes y bases de datos de genes. Una vez listo el modelo virtual, se procedió a convertirlo en un gen real.

De Cry1AC existen distintas versiones en el mundo que han sido aplicadas a cultivos de algodón y maíz, particularmente en países como Estados Unidos, Brasil, China y Australia. El objetivo de la versión obtenida en la UN es conferir a la variedad de plantas de arroz colombianas resistencia a los insectos considerados verdaderas plagas.

Este tipo de genes han sido probados en 25 países del mundo. Recientemente China liberó una variedad transgénica comercial para la planta de arroz, con un éxito rotundo: controló el 90% de las larvas dañinas de este cereal, de gran importancia económica en el país asiático.

INVESTIGACIONES ALTERNAS

Paralelamente a este estudio, que dio como resultado el diseño óptimo que se buscaba del gen, los investigadores trabajaron en el desarrollo de sistemas de ingeniería genética con los que elaboraron los protocolos que permitirán introducir el gen semisintético en el genoma de las futuras plantas de arroz colombianas.

Alejandro Chaparro, director del grupo de científicos de la UN, señaló que para ello se utilizará una metodología basada en el aprovechamiento de una bacteria natural llamada Agrobacterium tumefaciens, presente en una gran variedad de plantas. Se caracteriza por la capacidad que tiene de transferir sus propios genes a los de estos vegetales. Lo que harán los investigadores colombianos será utilizar dicha bacteria para que, en lugar de traspasar sus genes, transmita a las plantas de arroz el gen Cry1Ac y así adquieran la resistencia necesaria.

La mayor parte del arroz cultivado en el mundo es de dos tipos: entre el 80% y el 90% pertenecen a la subespecie japónica, y entre el 20% y el 10%, a la subespecie índica. Los países más importantes en la producción de este cereal, como Estados Unidos, Brasil y China, cultivan principalmente la variedad japónica, haciendo que la mayor parte de investigaciones en ingeniería genética del arroz se desarrolle en este tipo.

Según Chaparro, hasta el momento los estudios sobre la subespecie índica son escasos: entretanto, sobre variedades colombianas como Fedearroz 50, Fedearroz 2.000 y Fedearroz 369 no se habían realizado. “Esta es la primera exploración que se realiza en busca de su mejoramiento genético”, dijo el ingeniero agrónomo y doctor en Genética.

Estos análisis son altamente regulados y por ley se determina qué tipo de investigaciones deben hacerse posteriores al diseño del gen y al desarrollo de la planta transgénica para lograr su liberación comercial.

Aunque actualmente existe suficiente información y evidencia de que estos cultivos no afectarán otros insectos para los cuales el gen no fue diseñado, y que el producto final no tendrá efectos negativos sobre las personas que lo consuman, la liberación comercial de esta línea de arroz podría tomar alrededor de cinco años.

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