Características de los cultivos transgénicos adoptados en Argentina

Hoy en día, los principales cultivos transgénicos sembrados en Argentina son soja, maíz y algodón con distintas combinaciones de tolerancia a herbicidas y resistencia a insectos. Como hace más de una década, prácticamente el 100% de la superficie de soja en Argentina se siembra con variedades transgénicas tolerantes a herbicidas. En el norte del país, donde la presión de insectos plaga es muy elevada, una proporción importante de las variedades de soja sembradas combinan la tolerancia a herbicidas con la resistencia a insectos. Para el caso del maíz, más del 97 % de la superficie se siembra con maíz transgénico. La mayoría corresponde a híbridos con características combinadas de tolerancia a herbicidas y resistencia a insectos y una fracción muy menor a híbridos con tolerancia a herbicida o resistencia a insectos por separado. En algodón, prácticamente el 100% de la superficie sembrada corresponde a variedades transgénicas con características combinadas de resistencia a insectos y tolerancia a herbicidas.

Luego de su aprobación en 2017, el cártamo transgénico se produce en una pequeña superficie y exclusivamente para fines industriales en Argentina. Este cártamo es un desarrollo local y produce quimosina bovina, una enzima utilizada para la producción de quesos, en sus semillas. Se trata de la primera adopción de un cultivo que produce una enzima de uso agroalimentario. Todo lo producido es procesado en una planta industrial diseñada especialmente para extraer y purificar la enzima de la semilla con una alta eficiencia.

Cultivos tolerantes a herbicida (TH)

El crecimiento de las malezas disminuye drásticamente el rendimiento y la calidad de los cultivos. Los herbicidas son una herramienta muy útil para el control de las malezas. Cada herbicida sirve para controlar un determinado tipo de malezas y tiene un determinado poder residual (período de tiempo durante el cual el herbicida sigue controlando malezas), pero no todos los herbicidas se pueden aplicar sobre todos los cultivos, porque algunos cultivos son sensibles a ciertos herbicidas que los podrían dañar.

Los cultivos tolerantes a herbicidas son cultivos que han sido modificados para sobrevivir a aplicaciones de herbicidas que de otra forma los hubieran afectado. En el caso puntual de los cultivos GM tolerantes a glifosato, se puede aplicar glifosato, que es un herbicida no residual, para controlar un gran número de especies de malezas que estén compitiendo con el cultivo.

El empleo de cultivos tolerantes a herbicidas permite ampliar las opciones de productos que se pueden aplicar sobre ese cultivo GM y facilitar el manejo de malezas. Adicionalmente, lo cultivos transgénicos tolerantes a herbicidas se complementan muy bien con prácticas de labranza conservacionistas, como la siembra directa, contribuyendo a la conservación del suelo y la humedad, la simplificación de manejo y la reducción de costos de producción.

- Cuaderno para docentes Nº 92: la siembra directa, un nuevo sistema productivo para el agro

Tolerancia al glifosato

En las plantas, la enzima 5-enolpiruvil-shikimato-3-fosfato sintasa (EPSPS) es clave en las rutas metabólicas que llevan a la producción de los aminoácidos aromáticos (fenilalanina, tirosina y triptófano). Esta enzima sólo está presente en plantas y algunos microorganismos, tales como bacterias y hongos, y ausente en animales y humanos. En la década de 1970 se descubrió que el glifosato inhibía a la enzima EPSPS, impidiendo la producción de aminoácidos aromáticos.

Los aminoácidos son esenciales para la síntesis proteica y las proteínas son necesarias para el crecimiento y las funciones vitales, por lo tanto, la aplicación del glifosato lleva a la muerte de la planta. La gran mayoría de los cultivos GM tolerantes a glifosato tienen el gen epsps de la cepa CP4 de la bacteria del suelo Agrobacterium tumefaciens. Como la enzima EPSPS producida por esta cepa bacteriana no es afectada por el glifosato, la introducción del gen CP4-epsps en el genoma de las plantas las vuelve tolerantes al herbicida.

Como método alternativo, también se obtuvo maíz tolerante a glifosato por introducción del gen de la EPSPS del maíz, pero con modificaciones en su secuencia (gen 2mepsps) para que la enzima resultante no sea inhibida por el herbicida.

Glifosato: características, uso y seguridad

 

Tolerancia a glufosinato de amonio

También hay en el mercado maíz transgénico tolerante al herbicida glufosinato de amonio. Este maíz tiene agregado un gen proveniente de la bacteria Streptomyces viridochromogenes que codifica para la enzima PAT que inactiva al glufosinato de amonio. En muchos casos, la tolerancia a glufosinato de amonio está combinada con la tolerancia a glifosato en la misma planta.

El algodón tolerante a herbicidas (glifosato y glifosato/glufosinato de amonio) fue obtenido de la misma manera que el maíz y la soja, mencionados anteriormente.

Cultivos resistentes a insectos (RI)

La resistencia a insectos se obtuvo por ingeniería genética para brindar protección frente a ciertas plagas de lepidópteros y coleópteros a través de la expresión, en sus tejidos, de proteínas insecticidas. Los cultivos resistentes a insectos también se conocen como cultivos Bt. La denominación Bt deriva del organismo donante de la característica que es Bacillus thuringiensis, una bacteria que normalmente habita el suelo y cuyas esporas contienen proteínas específicas que son tóxicas para ciertos insectos. Estas proteínas, denominadas Cry, se activan en el sistema digestivo de la larva y se adhieren a su epitelio intestinal. Esto provoca la parálisis del sistema digestivo del insecto plaga que deja de alimentarse y muere a los pocos días.

Más recientemente también se han incorporado al maíz genes para otras proteínas insecticidas, las denominadas Vip. En lugar de producirse en las esporas de Bacillus thuringiensis, las proteínas Vip forman parte de las estructuras cristalinas que aparecen durante la fase vegetativa de la bacteria. Al igual que las proteínas Cry, se unen específicamente a receptores del sistema digestivo de los insectos plaga que controlan. Las proteínas Cry y Vip son inocuas para mamíferos, pájaros e insectos no-blanco.

Los beneficios que presentan los cultivos Bt se centran en la posibilidad que tiene el agricultor de cultivarlos reduciendo las aplicaciones de insecticidas, lo que constituye, además, un beneficio directo para el medio ambiente. La tecnología Bt también permite diversificar la fecha y zona de siembra de los cultivos, incluso hacia fechas y regiones de mayor presión de plagas.

Las principales plagas de lepidópteros del cultivo de maíz en nuestro país son el barrenador del tallo (Diatraea saccharalis), el gusano cogollero (Spodoptera frugiperda) y la oruga o isoca de la espiga (Helicoverpa zea). Hay también insectos coleópteros, como la vaquita de San Antonio (Diabrotica speciosa), cuyas larvas subterráneas dañan a las raíces del cultivo. La biotecnología ofrece una solución efectiva para el control de estas plagas, reduciendo la necesidad de aplicar insecticidas. Por el momento, para control de lepidópteros, hay cinco proteínas Bt disponibles comercialmente en maíz (Cry1Ab, Cry1F, Cry1A.105, Cry2Ab y Vip3A) y dos proteínas para el control de coleópteros en maíz (Cry3A y Cry3Bb). Los primeros maíces Bt expresaban solo una proteína, pero la tendencia hoy en día es apilarlas para ampliar el espectro de control y contribuir a retrasar la selección de resistencia en insectos.

En el algodón Bt que se cultiva en la Argentina, la inserción del gen que codifica para la proteína Cry1Ac le otorga al cultivo resistencia a insectos (lepidópteros) y, en particular, a la oruga del capullo (Helicoverpa gelotopoeon), la oruga de la hoja del algodonero (Alabama argillacea) y la lagarta rosada (Pectinophora gossypiella).

De la misma manera que el maíz y el algodón Bt, la soja Bt resulta de la incorporación de genes Cry, originarios de la bacteria Bacillus thuringiensis, a su genoma. La inserción del gen que codifica para la proteína Cry1Ac le otorga a la soja protección principalmente contra: oruga de las leguminosas (Anticarsia gemmatalis), falsa medidora (Chrysodeixis includens), oruga medidora (Rachiplusia nu), oruga bolillera (Helicoverpa gelotopoeon) y barrenador del brote (Crocidosema aporema).

Cultivos con combinación de características

La posibilidad de tener en una misma planta más de un rasgo ventajoso es un objetivo siempre buscado por los fitomejoradores. En este caso, se trata de la combinación de dos rasgos –de resistencia a insectos y de tolerancia a herbicidas –, lo que genéricamente se denomina una combinación, acumulación o apilamiento de rasgos (también llamado stack en inglés). En general, los rasgos se “apilan” por cruzamiento, donde se cruzan plantas que contienen uno o más rasgos cada una.

Así, esta combinación de rasgos o características de resistencia a insectos y tolerancia a herbicidas (glifosato y/o glufosinato de amonio) le otorga a los cultivos una protección contra las principales plagas en nuestro país y permite el uso de herbicidas de amplio espectro para el control de malezas.

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