La
resistencia a herbicidas se basa en la transferencia de genes de resistencia a
partir de bacterias y algunas especies vegetales, como la petunia. Así se ha
conseguido que plantas como la soja sean resistentes al glifosato, a
glufosinato en la colza y bromoxinil en algodón.
Así
con las variedades de soja, maíz, algodón o canola que las incorporan, el
control de malas hierbas se simplifica para el agricultor y mejoran la
compatibilidad medioambiental de su actividad, sustituyendo materias activas
residuales. Otro aspecto muy importante de estas variedades es que suponen un
incentivo para que los agricultores adopten técnicas de agricultura de
conservación, donde se sustituyen parcial o totalmente las labores de
preparación del suelo. Esta sustitución permite dejar sobre el suelo los
rastrojos del cultivo anterior, evitando la erosión, conservando mejor la
humedad del suelo y disminuyendo las emisiones de CO2 a la atmósfera. A largo
plazo se consigue mejorar la estructura del suelo y aumentar la fertilidad del
mismo.
El
ejemplo más destacado se ha observado en EEUU y Argentina, donde las
autorizaciones de variedades de soja, tolerantes a un herbicida no selectivo y
de baja peligrosidad, han tenido una rápida aceptación (14 millones de has
en 1999) que ha ido acompañada de un rápido crecimiento de la siembra
directa y no laboreo en este cultivo.
Gracias
a la biotecnología ha sido posible obtener cultivos que se autoprotegen en
base a la síntesis de proteínas u otras sustancias que tienen carácter
insecticida. Este tipo de protección aporta una serie de ventajas muy
importantes para el agricultor, consumidores y medio ambiente:
Reducción
del consumo de insecticidas para el control de plagas.
Protección
duradera y efectiva en las fases críticas del cultivo.
Ahorro
de energía en los procesos de fabricación de insecticidas, así como
disminución del empleo de envases difícilmente degradables.En consecuencia, hay estimaciones de que en EEUU gracias a esta
tecnología hay un ahorro anual de 1 millón de litros de insecticidas (National
Center for Food and Agricultural Policy), que además requerirían un
importante consumo de recursos naturales para su fabricación, distribución
y aplicación
Se
aumentan las poblaciones de insectos beneficiosos.
Se
respetan las poblaciones de fauna terrestre.
Este
tipo de resistencia se basa en la transferencia a plantas de genes
codificadores de las proteínas Bt de la bacteria Bacillus
thuringiensis, presente en casi todos los suelos del mundo, que confieren
resistencia a insectos, en particular contra lepidópteros, coleópteros y
dípteros. Hay que señalar que las proteínas Bt no son tóxicas para
los otros organismos. La actividad insecticida de esta bacteria se conoce
desde hace más de treinta años.La
Bt es una exotoxina que produce la destrucción del tracto digestivo de casi
todos los insectos ensayados.
Este
gen formador de una toxina bacteriana con una intensa actividad contra
insectos se ha incorporado a multitud de cultivos. Destacan variedades de
algodón resistentes al gusano de la cápsula, variedades de papa
resistentes al escarabajo y de maíz resistentes al taladro.
Los
genes Bt son sin duda los más importantes pero se han descubierto otros en
otras especies, a veces con efectos muy limitados (en porotos silvestres a un
gorgojo) y otras con un espectro más amplio de acción como los encontrados
en el caupí o en la poroto contra el gorgojo común de la poroto.
Los
casos más avanzados de plantas resistentes a enfermedades son los de
resistencias a virus en tabaco, papa, tomate, pimiento, calabacín, soja,
papaya, alfalfa y albaricoquero. Existen ensayos avanzados en campo para el
control del virus del enrollado de la hoja de la papa, mosaicos de la soja,
etc.
El
conocimiento del metabolismo de las plantas permite mejorar e introducir
algunas características diferentes. En tomate, por ejemplo, se ha logrado
mejorar la textura y la consistencia impidiendo el proceso de maduración, al
incorporar un gen que inhibe la formación de pectinasa, enzima que se activa
en el curso del envejecimiento del fruto y que produce una degradación de la
pared celular y la pérdida de la consistencia del fruto.
En
maíz se trabaja en aumentar el contenido en ácido oleico y en incrementar la
producción del almidones específicos. En tabaco y soja, se ha conseguido
aumentar el contenido en metionina, aminoácido esencial, mejorando así la
calidad nutritiva de las especies. El gen transferido procede de una planta
silvestre que es abundante en el Amazonas (Bertollatia excelsia)
y que posee un alto contenido en éste y otros aminoácidos.
Las
bacterias Pseudomonas syringae y Erwinia herbicola, cuyos hábitat
naturales son las plantas, son en gran parte responsables de los daños de las
heladas y el frío en muchos vegetales, al facilitar la producción de
cristales de hielo con una proteína que actúa como núcleo de
cristalización. La separación del gen implicado permite obtener colonias de
estas bacterias que, una vez inoculadas en grandes cantidades en la planta, le
confieren una mayor resistencia a las bajas temperaturas.
En
cualquier caso, la resistencia a condiciones adversas como frío, heladas,
salinidad, etc., es muy difícil de conseguir vía biotecnología, ya que la
genética de la resistencia suele ser poligenética, interviniendo múltiples
factores.
En
el campo de la horticultura se han obtenido variedades coloreadas
imposibles de obtener por cruzamiento o hibridación, como el el caso de
la rosa de color azul a partir de un gen de petunia y que es el
responsable de la síntesis de delfinidinas (pigmento responsable del
color azul). En clavel también se ha conseguido insertar genes que
colorean esta planta de color violeta.
También
se ha conseguido mejorar la fijación de nitrógeno por parte de las
bacterias fijadoras que viven en simbiosis con las leguminosas. Otra
línea de trabajo es la transferencia a cereales de los genes de
nitrificación de dichas bacterias, aunque es enormemente compleja al
estar implicados muchísimos genes.
En
colza y tabaco, se ha logrado obtener plantas androestériles gracias a la
introducción de un gen quimérico compuesto por dos partes: una que sólo
se expresa en el tejido de la antera que rodea los granos de polen y otra
que codifica la síntesis de una enzima que destruye el ARN en las
células de dicho tejido. Este procedimiento permitirá la
obtención de híbridos comerciales con mayor facilidad.
En
la industria auxiliar a la agricultura destaca la producción de
plásticos biodegradables procedentes de plantas en las que se les ha
introducido genes codificadores del poli-b-hidroxibutirato,
una sal derivada del butírico. Cuando estos genes se expresan en plantas
se sabe que de cada 100 gr de planta se puede obtener 1 gr. de plástico
biodegradable.
Producción
de plantas transgénicas productoras de vacunas, como tétanos, malaria en
plantas de banana, lechuga, mango, etc.
