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Europa[Top]
Las poblaciones de áfidos van en aumento debido al ascenso de las temperaturas invernales, según los científicos de Rothamsted Research, que llevan 42 años controlando las formas voladoras de todas las especies de áfidos en el Reino Unido. Este año, el primer áfido fue capturado con casi cuatro semanas de antelación a la media de estos 42 años. Se ha observado que el pulgón del melocotón y la patata (Myzus persicae) ?uno de los áfidos más perjudiciales del Reino Unido? alcanza su forma voladora dos semanas antes por cada grado centígrado de ascenso de la temperatura media. Richard Harrington y sus colegas del Estudio de Insectos de Rothamsted afirman que una de las consecuencias más notables del cambio climático en el Reino Unido es la frecuencia de los inviernos suaves. En consecuencia, se adelanta mucho la época del año en la que aparecen áfidos buscando nuevas fuentes de alimento y en cantidades mucho mayores. Esta es una mala noticia para los agricultores, ya que los cultivos son más vulnerables en primavera y a principios del verano. [Top]
El cultivo de variedades modificadas genéticamente con resistencia a insectos que expresan proteínas Cry derivadas del Bacillus thuringiensis (Bt) conlleva el riesgo de que puedan resultar perjudicados organismos inocuos. Los adultos de la crisoperla común (Chrysoperla carnea) son consumidores prevalentes de polen del maíz que podrían verse expuestos a las proteínas insecticidas expresadas en el polen de estas variedades de maíz. Yunhe Li, Michael Meissle y Jörg Romeis de Agroscope ART en Zúrich (Suiza), han realizado un experimento en laboratorio para evaluar el impacto del polen de variedades de maíz transgénico que expresan Cry3Bb1 (evento MON 88017) y Cry1Ab (evento Bt176) sobre varios parámetros de salud de los adultos de C. carnea. Un experimento adicional dirigido a aumentar la certidumbre de la evaluación de riesgos consistió en administrar a ejemplares adultos de C. carnea una dieta artificial que contenía la toxina Cry3Bb1 o Cry1Ab en una concentración diez veces superior a la que se encuentra en el polen del maíz. Este experimento pretendía demostrar que los insectos no son sensibles a las toxinas ensayadas, sea cual sea el origen de la planta. En ambos experimentos, no se observó ningún efecto de las dos proteínas Cry sobre ninguno de los parámetros vitales analizados. Los resultados demuestran que el consumo del polen de maíz que contiene esas toxinas Bt representa un riesgo insignificante para los adultos de C. carnea. Global[Top]
DuPont ha introducido la selección de semillas asistida por láser, una tecnología avanzada que agilizará el desarrollo de variedades de maíz y soja de mayor rendimiento. Esta técnica de selección de semillas utiliza un láser de dióxido de carbono de 120 vatios para capturar la información genética de una semilla sin perjudicar la viabilidad de ésta para ser plantada. Las combinaciones genéticas deseables de la semilla se identifican por técnicas de mejoramiento molecular. Las semillas con mejor genética son seleccionadas para plantarlas y mejorarlas. «La tecnología permite la rápida selección de la mejor genética para el mejoramiento antes de que salgan del laboratorio», afirma William S. Nieburvice, Presidente de Investigación y Desarrollo de Genética de Cultivos de DuPont. [Top]
El mito sobre la ilimitada capacidad natural del suelo para almacenar carbono se ha derrumbado con el reciente informe de los investigadores del Departamento de Ciencias de la Universidad de California Davis de Estados Unidos, dirigidos por Haegeun Chung y Sabrina Gulde. El artículo publicado en la revista Soil Science Society of America Journal describe los experimentos realizados en campos de Kentucky donde se había cultivado maíz durante 30 años con muy diversas tasas de aplicación de fertilizantes y dos prácticas de laboreo diferentes. Se realizó otro estudio en Canadá, donde otros investigadores analizaron suelos con cultivos de cebada en los que se aplicaban distintas cantidades de estiércol. Los datos indican que existe un límite para la cantidad de carbono que los suelos son capaces de almacenar. El suelo deja de absorber el carbono adicional agregado cuando se alcanza el límite umbral. «El suelo de la Tierra puede compensar de un 5% a un 10% de las emisiones globales de dióxido de carbono generadas por el consumo de combustibles fósiles», afirma Chung. «Conocer los límites del suelo como sumidero de carbono permitirá que los planificadores ambientales mejoren sus predicciones de cuánto carbono pueden absorber los diferentes suelos». [Top]
Investigadores de la Universidad de Tel Aviv están modificando genéticamente las raíces de las plantas para mejorar su capacidad para encontrar agua para sobrevivir. Dirigido por el Profesor Amram Eshel, el equipo intenta diseñar una planta con un gen regulador del hidrotropismo, es decir, la capacidad de una planta para orientar sus raíces hacia el agua. «Estamos desarrollando plantas más eficientes para detectar agua», afirma el estudiante de doctorado Tal Sherman. Aumentar la eficiencia del consumo de agua de una planta aumenta su valor económico y reduce notablemente los costes de los agricultores. Este proyecto es financiado por el Ministerio de Agricultura y Desarrollo Rural de Israel. [Top]
SemBioSys Genetics Inc. ha anunciado recientemente que ha presentado a la Administración de Alimentos y Fármacos (FDA) de Estados Unidos una solicitud IND para nuevos fármacos de investigación (Investigational New Drug) en relación con una insulina humana recombinante obtenida del cártamo. La IND es necesaria para el primer desarrollo preclínico de un nuevo fármaco. «Todos nuestros estudios hasta la fecha confirman que nuestra insulina obtenida del cártamo es equivalente a la insulina humana de grado farmacéutico. Hemos cumplido nuestra planificación interna para presentar la IND y estamos en camino de comenzar los ensayos clínicos en humanos en el cuarto trimestre de 2008 según lo previsto», afirma Andrew Baum, Presidente y Consejero Delegado de SemBioSys. La empresa también tiene intención de presentar una solicitud de ensayo clínico CTA (Clinical Trial Application) a las autoridades europeas correspondientes a finales de este trimestre. En el supuesto de que se apruebe la CTA, SemBioSys pretende realizar un ensayo de Fase I/II en el Reino Unido. [Top]
Un amplio grupo de empresas y organizaciones ha constituido la Alianza por la Abundancia de Alimento y Energía, destinada a «promover la idea de que, gracias a la innovación, la agricultura puede satisfacer de forma sostenible la creciente demanda mundial de alimentos y formas de energía renovables». Los miembros fundadores son Archer Daniels Midland Company, DuPont, John Deere, Monsanto y la Asociación de Combustibles Renovables. La Alianza confía en mejorar la dieta de forma responsable y reducir la tremenda dependencia de los combustibles fósiles. «Dada la creciente demanda de grano, es crucial que los líderes políticos comiencen a pensar en la forma de encontrar una solución (...): con un mayor apoyo a la innovación agrícola podemos producir cultivos suficientes para satisfacer nuestras necesidades de alimento y energía en todo el mundo», afirmó Mark Kornblau, Director Ejecutivo de la Alianza. [Top]
El Centro Nacional de Preservación de los Recursos Genéticos (NCGRP) del Servicio de Investigación Agrícola (ARS) del Departamento de Agricultura de Estados Unidos (USDA) celebra su 50º aniversario y ha obtenido el reconocimiento del Senado de Colorado por la fama mundial alcanzada por sus servicios a la ciencia y esfuerzos de preservación. Este centro mantiene la diversidad genética de los cultivos agrícolas y las cabañas ganaderas de todo el mundo, que distribuye a nivel nacional e internacional para mejorar la productividad agraria, combatir el hambre, mejorar la nutrición, reducir el uso de pesticidas y restaurar los ecosistemas. En sus 50 años de funcionamiento, el centro ha realizado importantes aportaciones al desarrollo del almacenamiento criogénico de germoplasma vegetal y a la creación de nuevos protocolos para recopilar y preservar la diversidad genética agrícola y ganadera. «Estos esfuerzos continúan siendo beneficiosos para Estados Unidos y para todo el mundo porque aseguran la disponibilidad de germoplasma animal y vegetal diverso para los mejoradores e investigadores», afirma el Administrador del ARS, Edward B. Knipling. [Top]
El Programa de las Naciones Unidas para el Medio Ambiente (PNUMA) lleva tres años trabajando en estrecha colaboración con el Comité Olímpico de Pekín para que los Juegos Olímpicos de verano sean respetuosos con el medio ambiente. El Gobierno chino ha destinado miles de millones de dólares a lanzar una campaña de ecologización a gran escala previa a los Juegos que incluye una serie de mejoras ambientales de la ciudad a largo plazo, como la adopción de una normativa más exigente para regular las emisiones de los vehículos, la ampliación de la red de transporte público con tres nuevas líneas de metro y la introducción de autobuses propulsados por gas natural. Además, las sedes olímpicas utilizan un 20% de energía procedente de fuentes eólicas limpias y 2.000 metros cuadros de instalaciones de energía solar y en el estadio del Nido de Pájaro se ha instalado un avanzado sistema de reciclado del agua de lluvia. El Director del PNUMA, Achim Steiner, visitará los Juegos Olímpicos de Pekín para ver estas instalaciones en persona. Durante el segundo semestre de 2008, el PNUMA realizará un informe ambiental sobre los Juegos para valorar los resultados de las medidas ambientales adoptadas por Pekín para los Juegos Olímpicos y Paralímpicos de 2008. [Top]
El código de barras de ADN es una técnica que se utiliza para caracterizar especies de un organismo utilizando etiquetas genéticas cortas. Estas etiquetas pertenecen a una posición estándar y acordada en el genoma, habitualmente de la mitocondria. Toda la vida existente en la Tierra puede catalogarse con estos marcadores genéticos, del mismo modo que se comercializan productos con códigos de barras únicos. Los científicos creen que en el futuro existirá un aparato portátil, parecido al escáner del supermercado, que permitirá secuenciar la etiqueta de ADN de un organismo y consultar una biblioteca de códigos de barras para averiguar el nombre de la especie. ¿Pero son siempre exactos los códigos de barras de ADN? Científicos de la Universidad de Brigham Young creen que no. En un estudio publicado por la revista Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS), los científicos señalan que los actuales sistemas de códigos de barras pueden dar resultados tan erróneos como cuando en un supermercadopasamos una manzana por el lector de código de barras y nos marca una naranja. Las técnicas actuales pueden registrar por error la copia no funcional de la etiqueta presente en el núcleo en lugar del gen de código de barras estándar de la mitocondria. La copia no funcional puede parecerse lo suficiente como para que la técnica de codificación de barras la capture, pero distinguirse lo suficiente como para que se determine como especie única, lo cual sería un error. [Top]
El informe de Producción de Cultivos de agosto publicado por el Servicio Nacional de Estadística Agrícola (NASS) del Departamento de Agricultura de Estados Unidos indica que los agricultores estadounidenses están preparados para producir la segunda mayor cosecha de maíz y cuarta de soja de la historia. Sharon Bomer Lauritsen, Vicepresidente Ejecutiva de Alimentos y Agricultura de la Organización de Industrias Biotecnológicas señala que esta previsión de mayor producción se debe en parte a las innovaciones de la fitobiotecnología. «La fitobiotecnología contribuye a aumentar el rendimiento de los cultivos, lo cual permite a los agricultores satisfacer la creciente demanda de alimentos, piensos y combustibles», añade. Los cultivos biotecnológicos representan la mayor parte de la producción: el 91% de la soja y el 73% del maíz que se cultivan en Estados Unidos son resistentes a los insectos y a las malas hierbas. Los futuros cultivos serán resistentes a las sequías y otras circunstancias adversas. [Top]
Un estudio de diez especies vegetales dominantes en la región de Deep Canyon de las montañas de Santa Rosa en el sur de California revela que en un plazo de 30 años, estas especies se han desplazado 65 metros en altura. Los investigadores de la Universidad de California y de la Universidad del Estado de California atribuyen este desplazamiento a los cambios del clima, como el alza de la temperatura media y la variabilidad de la pluviosidad, así como la reducción de las precipitaciones de nieve desde 1977 hasta el momento actual. El estudio ha sido realizado por Anne Kelly y Michael Goulden, que inspeccionaron la zona del Deep Canyon Transect, que comprende varias comunidades vegetales y climas. El Transect se eleva desde unos 250 hasta 2.500 metros de altitud a lo largo de más de 16 km y es la misma zona donde otro investigador realizó un estudio en 1977. Señalan que el fenómeno que han observado puede estar ocurriendo también en otros lugares y advierten que esta rápida alteración de la distribución de las plantas y la vegetación está acelerándose por el cambio climático mundial. El informe ha sido publicado en la revista Proceedings of the National Academy of Sciences (Estados Unidos). [Top]
William Dar, Director General del Instituto Internacional de Investigación de Cultivos para las Zonas Tropicales Semiáridas (ICRISAT), advierte que los prejuicios políticos contra la agricultura de secano pueden agravar la crisis alimentaria mundial y empeorar la situación de los agricultores. En un documento de análisis político, el Dr. Dar señala que menos del 1% del gasto público se destina a investigación agraria, «que es vital para la innovación, que es el motor de nuevas oportunidades para garantizar la subsistencia». De esa cantidad, tan sólo una pequeña parte se invierte en agricultura de secano. La agricultura de secano también pugna contra el viento en contra de las políticas sesgadas a favor de las tierras que disponen de agua abundante. Además, las políticas tienden a favorecer a las poblaciones urbanas y los habituales cereales que consumen: arroz, trigo y maíz. «Creemos que el mundo podría acabar por lamentar su escasa inversión en los cultivos de secano cuando finalmente llegue el cambio climático y aumente la necesidad de cultivos y eventos agrícolas más resistentes y tolerantes a la sequía para el mejoramiento de las plantas», afirma Dar, quien también hace hincapié en que la excesiva dependencia de un número reducido de cultivos conlleva riesgos agroecológicos, como la vulnerabilidad al cambio climático y a las epidemias agrarias como la nueva cepa Ug99 de roya del tallo que actualmente amenaza al trigo. [Top]
La Organización para la Investigación Científica e Industrial (CSIRO) de Australia ha sido subcontratada por la Universidad de Cornell de Estados Unidos con financiación del Programa de Desarrollo Mundial de la Fundación Bill y Melinda Gates para realizar investigaciones dentro del proyecto de Resistencia Duradera a la Roya en el Trigo. CSIRO investigará la Ug99, una cepa del hongo de la roya del tallo del trigo. «La mayoría de las principales zonas de producción triguera de Asia son vulnerables a la Ug99, de manera que si llega a estas zonas, podría producirse escasez de alimentos y hambrunas. La Ug99 también podría ser una amenaza para la seguridad biológica de Australia. El reto es ahora identificar y desplegar más combinaciones de genes de resistencia múltiple que protejan el trigo frente a la Ug99 o encontrar otras formas de proteger el trigo contra este hongo», afirma el Dr. Evans Lagudah, experto de CSIRO en la investigación de la roya. [Top]
La Organización para la Investigación Científica e Industrial (CSIRO) de Australia ha sido subcontratada por la Universidad de Cornell de Estados Unidos con financiación del Programa de Desarrollo Mundial de la Fundación Bill y Melinda Gates para realizar investigaciones dentro del proyecto de Resistencia Duradera a la Roya en el Trigo. CSIRO investigará la Ug99, una cepa del hongo de la roya del tallo del trigo. «La mayoría de las principales zonas de producción triguera de Asia son vulnerables a la Ug99, de manera que si llega a estas zonas, podría producirse escasez de alimentos y hambrunas. La Ug99 también podría ser una amenaza para la seguridad biológica de Australia. El reto es ahora identificar y desplegar más combinaciones de genes de resistencia múltiple que protejan el trigo frente a la Ug99 o encontrar otras formas de proteger el trigo contra este hongo», afirma el Dr. Evans Lagudah, experto de CSIRO en la investigación de la roya. [Top]
La Corporación Federal de Seguros Agrícolas (FCIC) del Departamento de Agricultura de Estados Unidos (USDA) ha aprobado la ampliación de un programa de gestión de riesgos que reduce efectivamente los costes de los seguros para los agricultores que cultivan determinadas semillas biotecnológicas de Monsanto, Pioneer o Syngenta. Este programa es la ampliación del programa piloto de respaldo a los cultivos biotecnológicos de 2008, en el que las semillas Monsanto eran las únicas aprobadas para las primas. La FCIC señala que el programa se aplica a los híbridos de maíz que contienen determinados eventos biotecnológicos que aumentan la protección contra las plagas de lepidópteros de superficie y contra los daños causados por plagas subterráneas como el gusano de la raíz del maíz y confieren tolerancia a algunos herbicidas. Las siguientes tecnologías y Estados podrán optar a esta cobertura a principios de la temporada de cultivo de 2009: * Monsanto YieldGard Plus con Roundup Ready Corn 2, YieldGard VT Triple, y YieldGard VT Triple PRO para maíz de secano destinado a la producción de grano. Además de los cuatro Estados originales de Illinois, Indiana, Iowa y Minnesota, se incluyen ahora Michigan, Missouri, Ohio, Dakota del Sur, Wisconsin, Kansas y Nebraska. * Pioneer y Dow AgroSciences Herculex Xtra y Herculex Xtra RR2 para maíz de secano destinado a la producción de grano en Illinois, Indiana, Iowa, Michigan, Minnesota, Missouri, Ohio, Dakota del Sur y Wisconsin. * Syngenta Agrisure CB y RW apilados y Agrisure 3000GT para maíz de secano destinado a la producción de grano en Iowa, Illinois, Indiana, Minnesota, Nebraska, Dakota del Sur y Wisconsin. [Top]
¿Por qué son las guindillas picantes? Científicos de la Universidad de Washington afirman que el picante es un mecanismo de defensa que algunos pimientos desarrollan para combatir un hongo que mata las semillas. El picante tiene su origen en los capsicinoides, sustancias químicas que protegen a las plantas frente al ataque fúngico reduciendo radicalmente el crecimiento microbiano. Joshua Tewksbury y sus colegas han estudiado un tipo de chile boliviano que tiene diferentes versiones, desde las picantes como un jalapeño hasta las suaves como un pimiento morrón. Han descubierto que las plantas que viven en áreas donde los ataques fúngicos son comunes producen niveles más elevados de capsicinoides. El empleo de sustancias químicas como defensa no es exclusivo de los pimientos. Por ejemplo, los tomates producen fenólicos que dan a su fruto verde un sabor claramente desagradable, lo que da a las semillas la oportunidad de madurar y dispersarse. Pero, a diferencia de los pimientos, los tomates y muchas otras frutas pierden sus defensas químicas una vez que madura el fruto. Tewksbury afirma que, por el contrario, los pimientos aumentan sus niveles de defensa química (o su picante) cuando maduran, y pueden hacerlo porque los pájaros no sienten dolor cuando comen capsicina. Así que la próxima vez que mordisquee unos jalapeños picantes, recuerde que está probando uno de los sistemas más antiguos de guerra química. [Top]
El grupo de investigación del Profesor Qifa Zhang de la Universidad Agrícola de Huazhong en China ha identificado algunos genes de esterilidad de híbridos de índica y japónica, dos subespecies de arroz cultivado asiático (Oryza sativa L.). Los investigadores clonaron el gen S5, un importante locus de esterilidad de los híbridos de índica y japónica y de amplia compatibilidad. Este descubrimiento puede tener importantes implicaciones para mejorar la genética del arroz y el desarrollo de híbridos. La coexistencia de la esterilidad de híbridos de índica y japónica y las variedades de amplia compatibilidad (WCV) es un fenómeno único en la evolución del arroz. La diferenciación genética entre índica y japónica se habría impuesto debido a la barrera reproductiva causada por el S5-i (índica) y el S5-j (japónica). Sin embargo, el gen de amplia compatibilidad (WCG) constituye una fuerza contrapuesta que permite la hibridación y el flujo génico entre índica y japónica. Con el descubrimiento y caracterización molecular de los WCG, la solución de la esterilidad de los híbridos para mejorar la productividad del arroz es ya una realidad. [Top]
Las minas antipersona u otros dispositivos explosivos que permanecen una vez finalizados los conflictos armados siguen siendo una amenaza para los civiles en muchas partes del mundo. Científicos de Sudáfrica confían en que una planta de tabaco modificada genéticamente pueda contribuir a resolver este problema detectando la presencia de dióxido de nitrógeno, un marcador de las minas antipersona. Se han unido a un equipo de la Universidad de Stellenbosch y a la empresa biotecnológica danesa Aresa, que ha desarrollado «RedDetect», una tecnología de biodetección en Arabidopsis thaliana. Esta hierba, que cambia de verde a rojo cuando detecta el dióxido de nitrógeno que desprenden las minas enterradas, es demasiado pequeña para que pueda verse desde una distancia de seguridad. Por este motivo, se estudia una planta de tabaco como alternativa más viable gracias a la ingeniería genética. La tecnología desarrollada por Aresa activa la antocianina en las hojas de la planta de tabaco si el suelo está contaminado por explosivos tales como las minas antipersona. [Top]
Científicos del Instituto Internacional de Investigación de Cultivos para las Zonas Tropicales Semiáridas (ICRISAT) de Kenia han logrado identificar y transferir genes que confieren resistencia a la hierba parásita Striga gracias a la selección asistida por marcadores. También conocida como «hierba bruja», la Striga infesta unos 50 millones de hectáreas de cultivos cereales, concretamente el maíz, el sorgo y el mijo y provoca la pérdida de cosechas en África por valor de 7.000 millones de dólares anuales. «Los científicos han tratado de encontrar la solución a los daños causados por la Striga a través de diversos métodos, pero sin mucho éxito», afirma Dionysious Kiambi, científico del ICRISAT. «Gracias a la selección asistida por marcadores, hemos descubierto los segmentos concretos del genoma del sorgo que confieren resistencia a la Striga y los hemos transferido a variedades preferidas por los agricultores a través de técnicas de mejoramiento convencionales, con resultados muy prometedores». El uso de marcadores genéticos ha permitido a los científicos transferir tan sólo los genes de resistencia a esta mala hierba de la variedad de sorgo N13 a cultivares de sorgo preferidos por los agricultores sin poner en peligro importantes cualidades agronómicas como la tolerancia a la sequía y el alto rendimiento. [Top]
No toda el agua que recibe una planta llega a las raíces, lo que representa un enorme desperdicio de agua y energía. Sin embargo, científicos de la Universidad de Tel Aviv están investigando una nueva solución: modificar genéticamente las raíces de las plantas para mejorar su capacidad para encontrar el agua que necesitan para sobrevivir. Los equipos de los profesores Amram Eshel y Hillel Fromm utilizarán un gen recién descubierto que controla el hidrotropismo: la capacidad de una planta para enviar sus raíces a buscar agua. Los científicos de la TAU están observando plantas que crecen en aire húmedo en el laboratorio, con lo que puede investigar cómo se orientan las raíces modificadas hacia el agua. Este estudio se está realizando con la planta modelo experimental Arabidopsis. «Nuestro objetivo es ahorrar agua», explica el profesor Eshel. «Estamos aumentando la eficiencia de la planta para absorber agua. Las plantas que mejor puedan detectar el agua tendrán mayor valor económico en el futuro. Este estudio puede tener importantes repercusiones para los agricultores de todo el mundo en lo que respecta al ahorro de agua. [Top]
Las cosechas de maíz ?el cultivo alimentario más importante de África? han sido dañadas recientemente por una cepa mucho más virulenta del virus del estriado del maíz (MSV), según un informe publicado en el Journal of General Virology. Un equipo de investigadores de la Universidad de Ciudad del Cabo en Sudáfrica, dirigido por Darren Martin, ha realizado un estudio detallado de las numerosas y diferentes cepas existentes del virus en África que revela que esta nueva cepa es producto de la recombinación de dos virus relativamente inocuos que infectan las gramíneas silvestres. La nueva cepa puede adaptarse a condiciones extremas, incluidos los inviernos fríos, y puede infectar muchas especies de huéspedes diferentes. «Dada la fragilidad de la agricultura africana y el constante riesgo de hambruna que pone en peligro millones de vidas, el MSV es realmente uno de los fitopatógenos más importantes del mundo», señala Martin. «Queríamos obtener más información sobre la forma de aparición y propagación del virus, para poder desarrollar nuevas formas de combatir las enfermedades que causa». Actualmente, este grupo de investigadores ensaya diversas estrategias de resistencia, como el apilamiento de genes de resistencia y la actuación sobre diferentes componentes virales que pueden intercambiarse simultáneamente por recombinación. [Top]
Los resultados de un estudio de la Universidad de Illinois demuestran que el empleo de la hierba gigante perenne Miscanthus giganteusas como materia prima para la producción de etanol en EE.UU. podría reducir de forma significativa las hectáreas dedicadas a biocombustibles, sin dejar por ello de cumplir los objetivos de nacionales de producción de biocombustibles. Se ha demostrado que el Miscanthus rinde más que las actuales fuentes de biocombustibles. El empleo de maíz o Panicum virgatum para producir suficiente etanol para reducir el consumo de gasolina en un 20% implicaría retirar de la producción de alimentos un 25% de las tierras de cultivo estadounidenses. Los investigadores han demostrado que para obtener la misma cantidad de etanol de la hierba gigante bastaría tan sólo un 9,3% de las hectáreas actualmente dedicadas a la agricultura. Los ensayos de campos demuestran que el Miscanthus tolera el suelo de baja calidad y puede acumular más carbono en el suelo que un cultivo anual como el maíz o la soja. Además, esta hierba necesita menos insumos químicos y mecánicos que el maíz. Sin embargo, el empleo del Miscanthus en un entorno agrícola no deja de tener sus dificultades. Esta hierba debe propagarse plantando tallos subterráneos, debido a su esterilidad. Stephen Long, principal autor del estudio, señaló que, si bien la investigación ha obtenido mejoras de productividad y los cultivadores van a comenzar a utilizar esta planta como cultivo biocombustible a gran escala, el Miscanthus está en sus comienzos como producto agrícola. [Top]
Conseguir la resistencia de los guisantes a la fusariosis es un objetivo de mejora importante, debido a los enormes daños causados por el hongo Fusarium solani en el Nordeste del Pacífico y en las llanuras septentrionales de América. Los fungicidas y las estrategias de rotación de cultivos a veces fucnionan, pero la mejor estrategia sigue siendo el desarrollo de guisantes resistentes. El trabajo de mejora fue iniciado en 1994 por el genetista Fred Muehlbauer del Servicio de Investigación Agrícola del Departamento de Agricultura de Estados Unidos, cruzando dos líneas de germoplasma «X94P2275 y 90-2131» con «Dark Skin Perfection», una variedad para enlatado y congelación. Años de mejoramiento y selección produjeron tres líneas de germoplasma que, enfrentadas al patógeno, mostraron una respuesta totalmente resistente. Estas líneas están ya disponibles para desarrollar nuevos cultivares comerciales resistentes a la enfermedad fúngica. [Top]
Vitaly Citovsky y sus colegas de la Universidad del Estado de Nueva York en Stony Brook (Estados Unidos) investigan los principios biológicos básicos que explican la acción de la Agrobacterium, un importante vehículo de la ingeniería genética. Saber cómo transfieren las bacterias el material genético al genoma de la planta puede facilitar el desarrollo de cultivos con resistencia mejorada a plagas y enfermedades. Utilizando la Agrobacterium, se han descubierto algunas proteínas esenciales para el proceso de transformación. Citovsky afirma que las proteínas pueden facilitar la manipulación genética de cultivos que actualmente son difíciles de transformar. Este conocimiento también es crítico para la producción de plantas de importancia agronómica resistentes a la Agrobacterium. El Servicio de Cooperación Estatal en Investigación, Educación y Extensión del Departamento de Agricultura de Estados Unidos financia este proyecto de investigación a través del programa de Procesos de Desarrollo de Cultivos de la Iniciativa Nacional de Investigación. [Top]
Científicos del Servicio de Investigación Agrícola (ARS) de Estados Unidos han desarrollado un método para detectar rápidamente las huellas genéticas de los patógenos fúngicos. Este ensayo puede detectar diez especies de Pytium y siete de Rhizoctonia, patógenos que causan a los agricultores del Noroeste del Pacífico pérdidas en sus cosechas por valor de entre 50 y 70 millones de dólares anuales. Los científicos del ARS exploran ahora el potencial comercial de este ensayo y su eventual utilización en la recopilación de datos fúngicos para un sistema de gestión de riesgos. El ensayo utiliza fragmentos de ADN diseñados en laboratorio denominados «cebadores» para detectar secuencias específicas de ADN fúngico en muestras de suelo y de plantas. La reacción en cadena de la polimerasa genera millones de copias de la secuencia de ADN. Una señal fluorescente que se mide y se visualiza en una pantalla de ordenador al final de cada ciclo de amplificación indica qué cantidad del patógeno está presente en la muestra original. Este ensayo puede dar resultados en un día. Anteriormente era necesario cultivar los hongos en el laboratorio y realizar ensayos en el invernadero para observar los síntomas de la enfermedad, lo cual podía tardar semanas. Además, este ensayo es más sensible y específico en comparación con los métodos convencionales. [Top]
Los oomycetos son organismos de tipo fúngico que todos los años causan pérdidas cifradas en miles de millones de dólares en la agricultura, la silvicultura y los ecosistemas naturales. El oomyceto Phytophthora produce el tizón tardío de la patata, la podredumbre de la raíz de la soja, la muerte súbita del roble y la enfermedad de la tinta del castaño. El Phytium, otro género de ooymicetos, es un problema común de campos e invernaderos, donde mata a las plántulas recién brotadas. Científicos del Instituto de Bioinformática de Virginia (VBI) en Estados Unidos han identificado recientemente la región de una gran familia de proteínas de virulencia de los oomycetos que permite a estas proteínas entrar en las células de sus huéspedes. La región de la proteína contiene los motivos de la secuencia de aminoácidos RXLR y dEER y tiene la capacidad de portar las proteínas de virulencia a través de la membrana que rodea las células vegetales sin ninguna maquinaria adicional del patógeno. Una vez dentro de la célula, las proteínas de virulencia suprimen el proceso de muerte celular programada, que es importante para la inmunidad de la planta. Además, los científicos han descubierto que las proteínas de virulencia de oomycetes y el parásito de la malaria Plasmodium emplean el mismo mecanismo de entrada. Estos hallazgos podrían facilitar el desarrollo de nuevas estrategias para evitar la infección de las plantas por oomycetos. Investigación[Top]
Científicos de la Universidad del Estado de Michigan han localizado una proteína necesaria para el desarrollo de los cloroplastos, un descubrimiento que podría facilitar en última instancia el diseño de variedades de plantas específicas para la producción de biocombustibles. Los cloroplastos son orgánulos que convierten la luz del sol, el dióxido de carbono y el agua en azúcares y oxígeno durante la fotosíntesis. La proteína ahora descubierta ?el trigalactosildiacilglicerol 4 o TGD4? ofrece información sobre cómo producen las plantas sus propios «combustibles». Se ha observado que mutantes de la Arabidopsis que carecen de la codificación genética del TGD4 acumulan aceites en sus hojas. «Si la planta almacenase aceite en las hojas, podría haber más aceite por planta, lo que podría aumentar la eficiencia de la producción de biocombustibles tales como el biodiésel», afirma Cristoph Benning, principal autor del estudio. Los aceites vegetales se encuentran entre las mejores fuentes potenciales de biocombustibles Tienen una gran riqueza energética y son fáciles de extraer y transformar. Los científicos creen que esta proteína forma parte de la maquinaria mediadora de la transferencia de lípidos entre el retículo endoplásmico y la membrana exterior del cloroplasto. [Top]
Una de las mayores preocupaciones que suscita el empleo de cultivos transgénicos que expresan proteínas insecticidas son sus posibles efectos para los organismos inocuos. Científicos de la Universidad de Aquisgrán y de la Universidad de Göttingen de Alemania han investigado los efectos que tiene la línea de maíz Bt Mon88017 sobre los insectos de las plantas, en concreto el insecto de la hoja del arroz (Trigonotylus caelestialium), como organismos no diana. La variedad de maíz Bt que expresa Cry3Bb1 es resistente al gusano de la raíz del maíz, una de las plagas más devastadoras de Europa. Los resultados de los análisis ELISA indican que los insectos de la hoja del arroz en parcelas de maíz Bt ingerían Cry3Bb1 en todas las etapas de su vida. Las ninfas presentaban una media de 8 ng (nanogramos) de Cry3Bb1. Los insectos adultos, por otra parte, presentaban cantidades variables de Cry3Bb1, desde unos pocos nanogramos hasta más de 60 ng. A pesar de esta posición, no se observaron indicios de que el maíz Bt y el posible factor de estrés Cry3Bb1 tuvieran efectos negativos para el insecto de la hoja del arroz. Las densidades de este insecto en el campo eran siempre parecidas en la línea cuasi-isogénica MON88017 y en las variedades de maíz convencional. Este artículo ha sido publicado por Transgenic Research. [Top]
Un grupo internacional de investigadores ha descifrado la secuencia completa del genoma del nemátodo de nudo de raíz meridional Meloidogyne incognita. Este nemátodo, un parásito biotrófico de muchos cultivos, como el tomate, el algodón y el café, causa a la agricultura pérdidas de más de 150.000 millones de dólares al año. La secuencia del genoma permitirá a los investigadores conocer las adaptaciones que necesitan los nemátodos para producir su efecto parasítico y contrarrestar las defensas de plantas inmunocompetentes. El genoma del nemátodo se ha secuenciado utilizando la estrategia de secuenciación completa al azar. Se identificaron 19.212 genes codificadores de proteínas, el 69% de los cuales tienen secuencias casi idénticas entre sí. Además, el nemátodo tiene un conjunto nunca visto de 61 enzimas degradadoras de las células vegetales, activas sobre carbohidratos, que se cree derivado de múltiples transferencias de genes horizontales desde fuentes bacterianas. Los científicos continúan investigando estos genes, ya que pueden ser objetivo de nuevas estrategias de intervención. El artículo completo está publicado en Nature Biotechnology. [Top]
Científicos de la Universidad de Wageningen en los Países Bajos, del John Innes Centre del Reino Unido y de la Universidad del Estado de Ohio en Estados Unidos han desarrollado un nuevo método de identificación de genes que pueden crear resistencia a la Phytophtora infestans en la patata. Desde la primera vez que este patógeno arrasó las cosechas de patata ?cuyo hecho paradigmático fue la gran hambruna de la patata en Irlanda?, ha sido una amenaza permanente y ha causado reiteradamente graves daños a los cultivos y altos costes de producción. Cuando la Phytophthora infecta la patata, un conjunto de genes de avirulencia patógena producen proteínas efectoras que modulan la inmunidad innata del huésped y permiten la infección parasítica. Los científicos han demostrado que, mediante la observación de estas proteínas efectoras, es posible acelerar como nunca el descubrimiento y aislamiento de los genes de resistencia a la enfermedad. En el estudio, los científicos analizaron un conjunto de 54 efectores que se encuentran en muchas especies de patata silvestre. Descubrieron que una proteína efectora conocida como IPiO estaba directamente relacionada con la resistencia al tizón en tres especies silvestres. Las plantas que tenían el gen de resistencia (Rpi-blb1, Rpi-pta1) siempre presentaban una respuesta positiva contra la IPiO. [Top]
Las semillas son la plataforma ideal para la producción rentable de proteínas recombinantes, ya que están diseñadas para la máxima síntesis y acumulación de proteínas. La dificultad de diseñar semillas que sirvan como biofactorías es que son determinantes del desarrollo y han evolucionado de manera que la maduración de cada semilla es esencialmente idéntica. Las semillas han evolucionado para acumular grasas, aceites y carbohidratos además de proteínas, dejando poco espacio celular para agregar productos adicionales resultantes de la expresión de transgenes. Monica Schmidt y Eliot Herman del Donald Danforth Plant Science Center de Estados Unidos, en un estudio publicado por la revista Plant Biotech Journal, han presentado resultados que indican la posibilidad de aumentar la acumulación de proteína extraña del 1,6% a un 7% cambiando la capacidad de síntesis de proteínas intrínsecas por la capacidad de producir proteínas extrañas. Los científicos han demostrado una mayor acumulación de una proteína verde fluorescente bajo el control de un promotor de la glicinina (importante proteína de almacenamiento de las sojas). En aplicaciones que incluyen la producción de enzimas y biocatalizadores, se puede aprovechar de forma ventajosa la escala, el bajo coste de producción y la facilidad de transporte y transformación que se obtiene con el uso de semillas de soja. [Top]
Se ha logrado aumentar los niveles de provitamina A en los granos de maíz por medio de procesos transgénicos. Un grupo de investigadores de la Universidad del Estado de Iowa informa que el maíz transgénico que han desarrollado utilizando el germoplasma Hi-II puede producir altos niveles de provitamina A comparables al 50% de la necesidad media estimada del Instituto de medicina de Estados Unidos. Las líneas de maíz se transformaron sobreexpresando los genes bacterianos crtB y crtI de una manera específica del endospermo, utilizando un promotor de zeína modificado y muy activo. Los investigadores atribuyen el aumento de los carotenoides totales a la sobreexpresión del crtB (para la fitoeno-sintasa) y del crtI (para los cuatro pasos de desaturación de la vía de carotenoides catalizada por fitoeno-desaturasa y caroteno desaturasa en plantas). Se ha observado que los niveles de carotenoides alcanzados (hasta 34 veces mayores) son reproducibles al menos en cuatro generaciones. Los nutricionistas han estimado un objetivo de 15 µg de provitamina A g[SUP]-1[SUP] de peso seco del grano. El maíz transgénico del Estado de Iowa se aproxima mucho con 13,6 µg g[SUP]-1[SUP] de provitamina A g[SUP]-1[SUP] de peso seco del grano. [Top]
Los alimentos ricos en el aminoácido asparagina, como el trigo y la patata, producen acrilamida de forma natural cuando se exponen a temperaturas elevadas, por ejemplo al freír, asar o cocer. Los estudios en laboratorio han demostrado que la acrilamida a dosis elevadas produce cáncer en animales. En los seres humanos, la ingesta diaria de 3,0 µg (una millonésima parte de un gramo) de acrilamida se considera segura. Sin embargo, este nivel de ingesta en la dieta se supera en pequeños subgrupos de la población, especialmente en niños pequeños y adolescentes. En un intento de limitar la acumulación de acrilamida en patatas elaboradas, que representan aproximadamente una tercera parte de la ingesta dietética media de este compuesto, un grupo de investigadores de Simplot Plant Sciences en Estados Unidos han silenciado la expresión de dos genes de asparagina sintasa en tubérculos de patata. Se ha observado que las líneas de patata modificadas genéticamente contienen niveles de asparagina libre hasta 20 veces menores. Los productos elaborados con calor a partir de los tubérculos transformados contienen un 95% menos de acrilamida que sus equivalentes convencionales. Los autores afirman que, dada la importancia que tienen los productos elaborados de patata en la dieta occidental, la sustitución de las variedades actuales por estas patatas transgénicas podría reducir la ingesta diaria media de acrilamida en casi una tercera parte. El artículo ha sido publicado por la revista Plant Biotechnology Journal. [Top]
Un grupo de científicos de Bayer CropScience ha desarrollado plantas de tabaco transgénico que acumulan altos niveles de antitripsina alfa1 humana (A1AT), una proteína que ayuda a proteger los pulmones frente a enfermedades tales como el enfisema y la obstrucción crónica de las vías pulmonares. La deficiencia de A1AT es una de las enfermedades hereditarias más prevalentes y potencialmente letales, que produce problemas pulmonares y trastornos hepáticos. La A1AT disponible comercialmente se purifica a partir de un "pool" de plasma humano. Aunque esto no ha causado problemas importantes de seguridad hasta la fecha, el suministro de A1AT humano purificado es limitado. La expresión de alto nivel de A1AT biológicamente activa, que representa hasta el 2% de las proteínas solubles totales, se ha medido en las hojas de las líneas de tabaco transgénicas. Los científicos insertaron específicamente el gen A1At en el genoma del cloroplasto. La elevada capacidad de síntesis proteínica de los cloroplastos les convierte en «biofactorías» ideales para producir proteínas terapéuticas. Los científicos afirman que todavía podría aumentarse más el nivel de expresión del inhibidor de la proteasa en el cloroplasto, ya que no se observa ningún signo de fitotoxicidad provocada por su síntesis. [Top]
El empleo de anticuerpos monoclonales es una prometedora alternativa de tratamiento de varios tipos de cáncer. Este método conlleva el desarrollo de anticuerpos específicos dirigidos contra los antígenos presentes en la superficie de las células tumorales. Las plantas podrían ser el sistema más económico disponible para la producción a gran escala de los anticuerpos monoclonales. Las células vegetales son baratas de producir y de mantener. Además, las plantas pueden realizar muchas de las modificaciones postranslacionales que se producen en las células humanas. Un grupo de científicos de la Universidad de Chonbuk en Corea ha desarrollado un método para la producción a gran escala de fragmentos de anticuerpos humanizados anti-TAG 72, utilizando un sistema de cultivo en suspensión de células de arroz transgénico. La glucoproteína 72 (TAG 72) asociada a los tumores se expresa en la mayoría de los adenocarcinomas humanos que aparecen en el colon, los ovarios, el páncreas, las mamas y los pulmones. Con este sistema se logró una elevada expresión del anticuerpo, equivalente a 30 mg/l o el 2% de la proteína secretada total. Se observó que el anticuerpo recombinante se enlaza específicamente con las células de adenocarcinoma del colon humano con TAG 72 y este enlace se produce en la misma medida en que se observó con el anticuerpo obtenido de animales. Este artículo ha sido publicado por la revista Plant Molecular Biology. |
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