Las técnicas convencionales de cultivo y los controles químicos han sido, durante mucho tiempo, los medios centrales para el manejo de enfermedades. Sin embargo, a pesar de cientos de cruces realizados y evaluados, las variedades duraderas resistentes siguen siendo difíciles de conseguir. Hoy en día, los criadores de plantas disponen de un método alternativo cuando las técnicas de cultivo convencionales son insuficientes. Las plantas genéticamente diseñadas tienen potencial para desarrollar rasgos nuevos más rápido y con mayor precisión que nunca.
A medida que aumenta el número de cultivos genéticamente modificados para los mercados comerciales, los científicos trabajan arduamente para desarrollar los próximos grandes rasgos biotecnológicos que ayudarán a los productores agrícolas. En respuesta a la creciente oposición contra la biotecnología, los mejoradores de plantas intentan diseñar plantas con nuevos rasgos que produzcan beneficios tangibles, tanto para los productores como para los consumidores. El desarrollo de cultivos que requieren menos químicos y aumentan los rendimientos como resultado de la resistencia a las enfermedades, puede satisfacer a los consumidores por ser una tecnología "más verde" con menores costes. Para los productores, esto significa una mejor cosecha y un mayor comercio. Aunque la percepción del público y las regulaciones todavía presentan desafíos a medida que nuevos cultivos genéticamente modificados llegan al mercado, los productores pueden beneficiarse de varios rasgos que cambiarán el panorama en los próximos años.
Tomates
La mancha bacteriana ha plagado los campos de pimiento y tomate en todo el mundo. La enfermedad está muy extendida en Florida, afectando al 97 por ciento de la superficie cultivada de tomate. Hasta la fecha, los métodos tradicionales de cultivo no han logrado producir una variedad con una resistencia duradera a las bacterias. Sin resistencia genética, el único método de control para la enfermedad ha sido el fungicida de cobre. Con el paso del tiempo, sin embargo, el patógeno ha desarrollado resistencia, y los fungicidas de cobre son cada vez menos efectivos. Con la eficacia del control químico en declive, la necesidad de resistencia genética a la mancha bacteriana es crítica. Los fitomejoradores identificaron el gen Bs2 del pimiento como la clave de la resistencia genética. Se han desarrollado tomates Bs2, que contienen el gen del pimiento para que presenten los mismos rasgos de resistencia.
El objeto de la colaboración entre la Fundación Two Blades, la Universidad de Florida y la Universidad de California es investigar el potencial de esta tecnología. En experimentos de varios años, los tomates Bs2 han mostrado niveles muy bajos de síntomas de la enfermedad. Incluso en condiciones favorables para la enfermedad, los híbridos Bs2 han mostrado más del doble de rendimientos que los no genéticamente modificados. Además de una mayor productividad, los tomates Bs2 también requieren menos gastos en cuanto a fertilizantes y fungicidas químicos, normalmente necesarios para compensar los efectos de la enfermedad. En general, los beneficios para los productores son: menores costes de producción, menor impacto ambiental y mayores rendimientos.
Cítricos
En tan solo 10 años luchando contra el citrus greening, el sector de los cítricos de Florida ha perdido casi la mitad del valor de su fruta (1.500 millones de dólares). El impacto económico de la enfermedad ilustra la gran necesidad de una solución. Los métodos de cultivo convencionales son potencialmente efectivos, pero son lentos en establecer resistencia a esta enfermedad. La larga fase juvenil de los cítricos ha sido un obstáculo, pues se necesitan años antes de poder determinar el éxito o el fracaso. Usando la biotecnología, los fitomejoradores han podido reducir el tiempo para definir si un nuevo árbol es genéticamente resistente.
Los cítricos genéticamente modificados utilizan los mecanismos internos de defensa de la planta. Cuando una planta es atacada por un patógeno, la reacción de defensa localizada se propaga por toda la planta. Esto estimula la producción de proteínas relacionadas con la patogénesis (PR), que detienen a los patógenos para que no infecten la planta. La utilización de este proceso, llamada resistencia sistémica adquirida (SAR), es un método novedoso utilizado para preparar o estimular el sistema inmune natural de la planta.
El gen AtNPR1 en la Arabidopsis (un pariente de la planta de la mostaza) se ha identificado como un regulador clave de las proteínas PR y su producción. Este gen actúa como un interruptor y puede activar la síntesis de más proteínas que combaten enfermedades. Los investigadores de la Universidad de Florida y Southern Gardens Citrus han producido árboles diseñados genéticamente para evaluar la eficacia del gen AtNPR1 en los cítricos. En un ensayo, los árboles genéticamente modificados se evaluaron como HLB-negativo durante más de cinco años, a pesar de que la plantación circundante tenía más del 95 por ciento de sus cultivos infectados. Entre las estadísticas que muestran el devastador golpe infligido al sector citrícola de Florida, los beneficios potenciales que ofrece el gen NPR1 son reconfortantes.
Fresas
Los fitomejoradores pueden usar los mismos principios de la SAR en otros cultivos, incluidas las fresas. Las fresas se ven afectadas por una variedad de patógenos bacterianos y fúngicos, como la antracnosis, el oídio y la mancha de la hoja. Además de estudiar la resistencia que la AtNPR1 proporciona a las fresas, también se está evaluando el potencial de otros genes derivados de la Arabidopsis. Conocido como Elongator, este complejo de proteínas dirige una variedad de procesos celulares. Investigaciones recientes han identificado el Elongator como un regulador clave a las respuestas inmunitarias de las plantas.
Para evaluar el potencial de Elongator para la resistencia a las enfermedades, los investigadores de la Universidad de Florida modificaron las fresas con los genes AtELP3 y AtELP4, y evaluaron su capacidad para resistir enfermedades durante el crecimiento y desarrollo de la planta. Los resultados de los ensayos mostraron una resistencia mejorada a los tres patógenos. Sin embargo, el desarrollo de la planta se alteró, pues la mayoría de las plantas transgénicas produjeron fruta significativamente más pequeña, entre otras diferencias de desarrollo. Aunque todavía queda mucho para que las fresas AtELP3 y AtELP4 estén listas para comenzar la producción comercial, los datos muestran los beneficios potenciales de los genes Elongator. Los productores deberían ser optimistas, pues una mayor investigación refinará la expresión de estos genes al mismo tiempo que mantendrá la resistencia y la productividad de la planta.
Conclusión
Sin embargo, a los consumidores aún no les convencen las nuevas tecnologías, pero los científicos continúan innovando con soluciones seguras y efectivas a los problemas que enfrentan los productores. Mientras tanto, nuevas investigaciones se suman a las cada vez más evidencias de los beneficios de los cultivos genéticamente modificados. Aunque todavía no se comercializan, la existencia de tales productos ofrece una visión optimista del futuro, cuando el público acepte mejor la biotecnología.