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Presentación en el VI Congreso Nacional de Ingenieros Agrónomos de Nicaragua.

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  • 1. Importancia de las tecnologías limpias, losmarcos regulatorios y la institucionalidad para la mitigación y adaptación de la agricultura al cambio climático Pedro J. Rocha S. Biólogo, Ph.D. Coordinador Área de Biotecnología y Bioseguridad Programa de Innovación para la Productividad y la Competitividad VI Congreso Nacional de Ingenieros Agrónomos de Nicaragua Managua, 30 de Agosto de 2012
  • 2. Contendio• Reflexiones Introductorias – Humanidad, Innovación e Institucionalidad• Nueva Revolución Agroalimentaria• Avances en Biotecnología – Cultivo in vitro de Células y Tejidos – Transgénesis y Bioseguridad • Estado de la agricultura transgénica en 2011 • Estado de la agricultura orgánica – Marcadores Moleculares – Genómica, “ómicas” y bioinformática – Biología Sintética y Nanobiotecnología• Consideraciones Finales 2
  • 3. Contendio• Reflexiones Introductorias – Humanidad, Innovación e Institucionalidad• Nueva Revolución Agroalimentaria• Avances en Biotecnología – Cultivo in vitro de Células y Tejidos – Transgénesis y Bioseguridad • Estado de la agricultura transgénica en 2011 • Estado de la agricultura orgánica – Marcadores Moleculares – Genómica, “ómicas” y bioinformática – Biología Sintética y Nanobiotecnología• Consideraciones Finales 3
  • 4. Necesidades (Demandas) de la Humanidad: Crecientes en Calidad y Cantidad http://livingviajes.com/costa-rica-un-paraiso-de-sensaciones/ Menzel, P. Hungry planet (2007) Menzel, P. Hungry planet (2007) Siabatto, O. (2009)http://www.sciencedaily.com/releases/2009/10 http://es.paperblog.com/buscando-el-elixir-de-la-eterna- http://es.paperblog.com/secretos http://www.chinadaily.com.cn/olympics/2008-/091001081223.htm juventud-525816/ -para-la-eterna-juventud-530620/ 08/22/content_6962746.htm http://www.storyspanish.com/?p=689 http://www.tuverde.com http://es.123rf.com/photo_5132723_estatuas-de-los- 4 http://www.ahorroenenergia.com/https://nccnews.expressions.syr.edu/?p= http://www.flickr.com/groups/caracasfree/discuss/72157603380 hombres-desempleados-de-pie-en-una-l-nea-de- consejos-para-ahorrar-gasolina-ii/ 822992/36010 desempleo-durante-la-gran-depresi-n-en-e.html
  • 5. ParadojasLa biodiversidad es esencial para el sostenimiento de la humanidad… Sin embargo, solo 30 cultivos proveen el 95% de los requerimientos nutricionales humanos 75% de ocho … 40% de dos, arroz y trigo 5 www.shutterstock.com Keith Weller /http://www.sciencedaily.com
  • 6. Paradojas Hay hambre en el mundo, un millardo de personas está en situación de vulnerabilidad alimenticia Sin embargo, el 40% de los alimentos producidos en el mundo se pierden o se desperdician… Josette Sheeran , Dir. Ejec. PMA 6http://santamarta-magdalena.gov.co http.//www.laponzona.com http.//www.elbustodepalas.blogspot.com
  • 7. ParadojasEl agua es tan valiosa que no tiene precio http://altanto.blog.terra.com.co/files/2009/03/rio.jpg
  • 8. “En los próximos 50 años necesitaremos producir una cantidad de alimentos equivalente a la que ha sido consumida en toda la historia de la humanidad” Megan Clark, CSIRO - Australia > 7.000´000.000 8http://www.ciberdroide.com/wordpress/previsiones-de-crecimiento-demografico-mundial/
  • 9. Cambio Climático Global http://www. robertocarballo.com http://www.elcolombiano.comhttp://www.indaga.net/noticiascomunitat/images/incendios-forestales-comunitat.jpg
  • 10. Impactos del Cambio Climático sobre los Recursos Naturales • Sobre las fuentes de agua dulce – Las proyecciones muestran la contracción de la superficie de hielos y de nieve. En algunas proyecciones los hielos de la región ártica prácticamente desaparecerán a finales del presente siglo. – El caudal disminuirá y los niveles de los ríos serán más volátiles. http://www.paramo.org – Las inundaciones más frecuentes y devastadoras. – Las sequías serán extremas (mayor duración). – Disminución de recursos hídricos de regiones secas de latitudes medias y en los trópicos secos • Menores precipitaciones, disminución de evapotranspiración, y también en áreas surtidas por la nieve y el deshielo. – Se verá afectada la agricultura en latitudes medias, debido a la disminución de agua. • Sobre los mares – La contracción del manto de hielo producirá un aumento del nivel del mar de http://www. robertocarballo.com hasta 4-6 m. en las costas. – Inundaciones de áreas clave de valor económico, cultural y militar. – Contaminación de acuíferos de agua dulce y manglares. – La emisión de carbono antropógeno acidifica el océano (pH ha disminuido 0,1). • Se estima una reducción del pH del océano entre 0,14 y 0,35 en el s. XXI. – Acidificación progresiva de los océanos tendrá efectos negativos sobre los organismos marinos que producen caparazón, sobre el crecimiento de algas y el contenido de O2 del agua y de la atmósfera.http://www.adn.es/clipping/ADNIMA20081214_2701/4.jpg
  • 11. Impactos del Cambio Climático sobre los Recursos Naturales • Sobre el aire – Cambios en los patrones de precipitación. – Presencia de eventos climáticos extremos (huracanes, tormentas, ciclos de Niño y Niña más frecuentes e intensos). – Disminución de concentración de O2. – Aumento de la concentración de otros gases (CH4). • Sobre el suelo – Reducción de los niveles de humedad http://sustentable.cl/wp-content/ (aridificación) en particular en la región Caribe y en planicies altas. – Pérdidas de grandes áreas de suelo con efectos sociales, económicos, políticos y productivos (agricultura y ganadería).http://www.galeriacolombia.com/userfiles/GUser/jorge_enriqu/org/caminando_1.jpg
  • 12. Impactos del Cambio Climático sobre los Recursos Naturales• Sobre la biodiversidad – Pérdida de ecosistemas • El aire más cálido y la disminución de la humedad amenazan los páramos andinos y los pantanos de las alturas. Los glaciares seguirán derritiéndose. • Habrá impactos en los ecosistemas de tundra, bosques boreales y regiones montañosas por su sensibilidad al incremento de temperatura; en los ecosistemas de tipo Mediterráneo por la disminución de lluvias; en aquellos bosques pluviales tropicales donde se reduzca la precipitación; en los ecosistemas costeros como manglares y marismas por diversos factores. – Pérdida de especies • Riesgo de extinción en masa (disminución del número de especies en un lapso relativamente corto). • Se estima que en los últimos 540 M.A. se han presentado más de cinco y menos de 20 eventos. Todos los géneros Géneros bien definidos Miles de géneros “Cinco grandes” extinciones en masa Otras extinciones en masa Millones de años
  • 13. Otros Impactos del Cambio Climático Sobre Recursos Financieros y Económicos • Recursos públicos limitados que difícilmente podrán mitigar los efectos (por ejemplo, construcción y reparación de infraestructura: represas, puertos, centrales eléctricas, vías, etc.). • Aumento de la fragilidad de sistemas productivos – Pérdidas de cultivos • Crisis financierashttp://www.blogcurioso.com/wp-content/uploads/2008/11/teremoto1.jpg Sobre la sociedad • Problemas sociales: Migraciones a gran escala, competencia irracional por recursos • Problemas de salud pública: propagación más rápida y extensa de enfermedades (infecciosas, desnutrición, ceguera, etc.) Sobre la Seguridad Nacional • Actuará como multiplicador de amenazas • Aumento de la frecuencia e intensidad de desastres naturales (sequías, incendios forestales, tormentas tropicales) con efecto humanitario yhttp://audioblogs.cienradios.com.ar/mirol/archives/Pobreza.jpg económico. • Aumento de los desplazamientos humanos tanto nacionales como internacionales por escasez de alimentos y de agua. • Alta demanda para operaciones de respuesta a emergencias. • Tensiones internacionales. • Generación de condiciones que facilitan actividades ilegales, agravando el crimen y la violencia.http://www.indaga.net/noticiascomunitat/images/incendios-forestales-comunitat.jpg
  • 14. Impactos de la agricultura sobre el cambio climático •La agricultura intensiva actual contribuye al cambio climático: - Responsable del 26% de las emisiones del CO2 del mundo - Responsable del 80% de la emisión de óxido nitroso debido a la utilización de fertilizantes nitrogenados. - Responsable del cambio de la vocación “natural” del suelo (bosques, selvas, praderas, etc.). - Fomenta la deforestación (Indonesia, Brasil) – Uso del fuego como práctica en algunas regiones. – Impacto del monocultivo sobre la biodiversidad (soya, maíz, etc.).http://www.galeriacolombia.com/userfiles/GUser/jorge_enriqu/org/caminando_1.jpg “En los próximos 50 años necesitaremos producir una cantidad de alimentos equivalente a la que ha sido consumida en toda la historia de la humanidad” Megan Clark, CSIRO - Australia
  • 15. Impactos del cambio climático sobre la agricultura •Disminución de áreas para cultivo. – Crecientes, inundaciones, avalanchas. – Sequías, aridificación, erosión del suelo. •Cambios inesperados en los períodos de siembra y cosecha. •Efecto sobre la fisiología de los cultivos. – Incremento de fase vegetativa. http://fundacion-magdalena.gov.co – Crecimiento rápido de malezas. •Alteraciones en dinámica de plagas y enfermedades. •Incremento de costos de labores. – Adecuación de tierras, sistemas de riego y drenaje. – Fertilización. – Control de malezas, plagas y enfermedades.http://www.elhogarnatural.com http://www.engormix.com •Cambios en la productividad. – Agricultura protegida (Caribe). – Eventuales incrementos en algunas especies. – Disminución en cultivos exigentes en agua y temperatura. •Des-incentiva la inversión y el trabajo en el campo. – Dificultad en la consecución de créditos a pequeños agricultores. • Más costoso y mayor riesgo. http://www.fedepalma.org
  • 16. Impactos Ganadería y Cambio Climático (CC) Impactos de: La ganadería sobre el CC El CC sobre la ganadería Responsable de deforestación, Disminución de áreas de pastoreo compactación y erosión de suelos - Disminución de productividad Alteración de disponibilidad y calidad Disminución de fuentes de agua del agua. - Efecto sobre producción de leche - Contaminación por excretas y residuos - Mortandad de crías de sacrificio Emisión de GEI* (CH4, CO2) Estrés fisiológico - Uso del fuego como práctica cultural - Cambios en comportamiento - 37% de las emisiones del metano Disminución de la biodiversidad Presencia de enfermedades• Por cada kilo de alimentación, cada vaca emite entre 15 y 25 g (dependiendo del tipo de alimentación).• Las emisiones de CH4 de la vacas dependen de la composición de la grasa de la leche.
  • 17. Ciencia, Tecnología, Innovación, Desarrollo & Institucionalidad Conocimiento tradicional Recurso Tecnología Intangible Innovación (Conocimiento) Desarrollo Investigación Impactos Ciencia Aplicada Económico Industrias y SocialInvestigación Mercados Ambiental Básica Recursos Naturaleza Necesidades tangibles 17 Rocha, 2009
  • 18. Apoyo a las juntas de Calificaciones comercialización Necesidades de Apoyo a la renta capacitación Formación Soporte para Producción Promoción de Cobertura conducente empaque, por contrato servicios de a titulación Re-formación transporte y Comercialización consultoría Profesional almacenamiento Almacenamiento Seguro al Acceso a Manejo de recurso Ayuda Programas de humano Políticas Públicas asistencia a ingreso mercados Disponibilidad y reglamentaria Fluctuaciones/ catástrofes Productos, Insumos habilidades Cumplimiento deProducción Diversificación leyes y normas del Infraestructura de producción Causas naturales Normatividad mercado Concertación/ Soberanía sobre Pérdidas relacionadas Campesino Programas de Comunicación Conservación y uso soporte recursos Seguro de de recursos genéticos / Productor Independencia genéticos cosecha Conversaciones financiera Seguridad internacionales Condicionalidad Cubrimiento de medidas Disponibilidad Bioseguridad ex ante Prácticas Flujo de Activos ambientales y costo del agrícolas y caja Cabildeo Seguridad capital mejoramiento Sistema de Apoyo a Investigación y Información Uso Aseguramiento organizaciones asesoramiento Financiera razonable Ahorros general de productores Ingresos agronómico del crédito externos Vinculo Capacitación e Seguros/Finanzas información en administración Incremento en la Herramientas disponibilidad de Incentivos administrativas crédito al ahorro Finanzas Preocupación del productor Posiblemente para que el productor tome acciónAdaptado de: Financiere Agricole du Quebec- 18Developpement international (2009) Posiblemente para que el gobierno tome acción
  • 19. Políticas PúblicasProducción Campesino Conservación y uso de recursos genéticos / Productor Bioseguridad Prácticas agrícolas y mejoramiento Investigación y asesoramiento agronómico Finanzas Preocupación del productor Posiblemente para que el productor tome acciónFuente: Financiere Agricole du Quebec-Developpement international (2009) Posiblemente para que el gobierno tome acción
  • 20. Ciencia, Tecnología, Innovación, Desarrollo & Institucionalidad Conocimiento tradicional Institucionalidad Recurso Tecnología Intangible Innovación (Conocimiento) Desarrollo Investigación Impactos Ciencia Aplicada Económico Industrias y SocialInvestigación Mercados Ambiental Básica Recursos Naturaleza Necesidades tangibles 20 Rocha, 2009
  • 21. Institucionalidad del Sector Agrícola en ALC Mejorar el nivel de la agricultura Responder a retos actuales Nuevas soluciones Metodologías Personal Fortalecimiento Instrumentos tecnológicas disponibles capacitado institucional de política Internacional Hemisférico Regional Nacional Ministerios, Programas FAO, GFAR, GCAR, CAC, Fontagro, Nacionales Sectoriales, Mecanismos CGIAR, Embajadas IICA Foragro, Redes, Universidades, INTAs, Redes, (Agregados agrícolas) SICTA Plataformas, Gremios, Asociaciones Forosinternacionales Codex, PCB (COP), UPOV, TIRF, IPCC, etc. 21
  • 22. Acciones para mitigación y adaptación al cambio climático sobre la agricultura • Técnico – Desarrollo de materiales con alta plasticidad, tolerantes a sequía, a plagas y enfermedades, de alta eficiencia fotosintética, adaptados a mayores densidades de siembra. – Utilización de tecnología transgénica. – Utilización de agricultura limpia. – Uso generalizado de agricultura de precisión. – Mejora de tecnologías de invernaderos, riego, fertilización y desalinización. • Productivo – Fortalecimiento de los pequeños emprendimientos. – Incremento de las inversiones en tecnología y manejo para los grandes emprendimientos productivos. – Desarrollo de mercados específicos.http://www.enlineadirecta.info/fotos/campo2.jpg • Financiero – Fortalecimiento de los mercados de cobertura de riesgo con seguros. – Fortalecimiento de los mercados de bonos de fijación de CO2. • Energético – Desarrollo de energías alternativas. http://elproyectomatriz.files.wordpress.com
  • 23. Cambio Climático – Agricultura - Tecnologías Consecuencias sobre el Medidas de CT&I para mitigación y adaptación – Efectos del CC cultivo Precisión, Eficacia, OportunidadDisminución de Incremento en densidades de Ingenierías: Agronómica, Civil, Mecánica, Electrónica, Sistemas –áreas de cultivo (por siembra mecanización, SIG, sensores remotos, observación satelital- Biotecnología: Cultivo de Tejidos, Marcadores moleculares, - Incremento en costos Fitomejoramiento: Genética, Fisiología & Fitopatología Biorreactores, Genómica, Bioinformática, Transgénesisinundaciones, (insumo tierra) Generación de materialessequías, vivienda,etc.) “compactos” - Incremento de costos Mecanización eficienteAdecuación de (insumos, mano de obra).tierras - Posible aumento de Uso de métodos de adecuación emisiones GEI eficientes Generación de materiales tolerantes a sequía - Incremento en costos (insumo agua, mano de Uso eficiente del agua (evaluaciónDisponibilidad de de sistemas de riego) obra)agua dulce Planes de conservación de cuencas - Conflicto por uso de agua hídricas Desalinización de agua marina 23 (Rocha, 2009)
  • 24. NRA: Cambio Climático – Agricultura - Tecnologías Efectos del CC Consecuencias sobre el cultivo Medidas de CT&I para mitigación y adaptación – Precisión, Eficacia, Oportunidad - Aumento de costos de Ingenierías: Agronómica, Civil, Mecánica, Electrónica, Sistemas – mecanización, producción (insumos, semillas, Implementación eficiente de Tecnificación Biotecnología: Cultivo de Tejidos, Marcadores moleculares, Biorreactores, mano de obra) - Alteraciones fisiológicas Conocimiento riguroso de materiales Fitomejoramiento: Genética, Fisiología & FitopatologíaAlteración de (floración, polinización, Generación de nuevos materiales (mayor SIG, sensores remotos, observación satelital-condiciones crecimiento vegetativo, Genómica, Bioinformática, Transgénesis eficiencia fotosintética)medioambientales: fructificación, contenido yhumedad, luz (calidad calidad de metabolitos) Uso de agricultura de precisión y SIGy cantidad), Establecimiento de bancos deprecipitación, vientos, - Pérdidas de biodiversidad germoplasmatemperatura. Generación de materiales tolerantes o - Aumento de plagas y resistentes enfermedades conocidas y aparición de nuevas Desarrollo de sistemas eficientes de diagnóstico Desarrollo de sistemas eficientes de - Implementación obligatoria de preparación de áreas, control deAlteración de la calidad políticas de cero quemas. enfermedades, erradicación, etc.del aire (contenido deCH4 y CO2) - Revaluación de sistemas Desarrollo de sistemas mecanizados de animales en labores de siembra cosecha y cosecha. 24 (Rocha, 2009)
  • 25. Acciones para mitigación y adaptación al cambio climático sobre la agricultura • Técnico – Desarrollo de materiales con alta plasticidad, tolerantes a sequía, a plagas y enfermedades, de alta eficiencia fotosintética, adaptados a mayores densidades de siembra. – Utilización de tecnología transgénica. – Utilización de agricultura limpia. – Uso generalizado de agricultura de precisión. – Mejora de tecnologías de invernaderos, riego, fertilización y desalinización. • Productivo – Fortalecimiento de los pequeños emprendimientos. – Incremento de las inversiones en tecnología y manejo para los grandes emprendimientos productivos. – Desarrollo de mercados específicos.http://www.enlineadirecta.info/fotos/campo2.jpg • Financiero – Fortalecimiento de los mercados de cobertura de riesgo con seguros. – Fortalecimiento de los mercados de bonos de fijación de CO2. • Energético – Desarrollo de energías alternativas. http://elproyectomatriz.files.wordpress.com
  • 26. Contendio• Reflexiones Introductorias – Humanidad, Innovación e Institucionalidad• Nueva Revolución Agroalimentaria• Avances en Biotecnología – Cultivo in vitro de Células y Tejidos – Transgénesis y Bioseguridad • Estado de la agricultura transgénica en 2011 • Estado de la agricultura orgánica – Marcadores Moleculares – Genómica, “ómicas” y bioinformática – Biología Sintética y Nanobiotecnología• Consideraciones Finales 26
  • 27. Hacia una Nueva Agricultura: Escenario Mundial• Político - Institucional • Social – Intensificación de procesos de – Consumidores informados y exigentes. globalización. – TIC, Internet, Redes sociales. – Desestabilidad social y política. – Demandas crecientes en cantidad y – Presencia de nuevas realidades calidad. institucionales (vertical a horizontal). – Inseguridad alimentaria.• Económico • Ambiental – Crisis económicas profundas. – Cambio climático global. – Nuevos líderes mundiales (CHN, IND, BRA). – Escasez de agua, suelo y recursos. – ALC fortalecida. – Contaminación y deterioro ambiental. – Nuevos esquemas de cooperación técnica. – Pérdida de biodiversidad. – Cooperación internacional enfocada en – Catástrofes de mayor impacto. África. 27
  • 28. Nueva Revolución Agroalimentaria (NRA) • Se está en un proceso de consolidación de un nuevo paradigma tecnológico en la agricultura. – Agricultura de redes interconectadas, de ADN y software, de Tomado de: Carlos A. Nobre territorios y clusters, de estándares y buenas prácticas, de responsabilidad y flexibilidad. – Lógica de diversidad vs. Lógica homogenizadora (paradoja). • La NRA es una Revolución Nano-Info-Bio-Tecnológica y Tomado de: Menzel (2007) Organizacional con orientación a la innovación • NRA basada en la precisión: – En el manejo de los recursos productivos.http://cursosmasters.com/master-biotecnologia/ – En el mejoramiento genético “dirigido”. – En el consumo (nutrigenómica y alimentos inteligentes). – En la gestión de la inocuidad y la calidad (envases interactivos). – En la prevención y control de enfermedades de plantas y animales. 28
  • 29. Nueva Revolución Agroalimentaria (NRA)• Re-impulso de rendimientos. 1980-1990 2000-2009 – Debilitamiento del aumento de los rendimientos de 3,0% 1,6% Maíz los principales cultivos. Trigo 3,3% 0,6%• Nuevos productos: genéticamente modificados, Arroz 2,5% 0,8% ingredientes funcionales y insumos de alto Fuente: Trejos, IICA 2011 valor.• Producir más y mejores alimentos y productos Año Toneladas /ha Tipo de cultivo no alimentarios 1900 1,5 Tradicional – Generando menos GEI. 1940 3,5 Híbridos – Usando más eficientemente el agua. 1975 6 Revolución – Ocupando la misma superficie de tierra. Verde – Respondiendo a nuevos estrés bióticos y abióticos. 2010 12 Transgénicos – Sometidos a una mayor vigilancia de la sociedad en cuanto a las formas de producción. 2020 42 ó más Transgénicos apilados Fuente: Rocha 2009, basado en información de Pioneer. 29
  • 30. Nueva Revolución Agroalimetaria: Cambio del Paradigma del Desarrollo Tecnológico Agrícola Aspecto Revolución Verde Nueva Revolución AgrícolaConcepto central Investigación InnovaciónObjetivo principal de la Aumento de rendimientos y Aumento de rendimientos,investigación / innovación resistencia a plagas y mejoramiento de la calidad de los enfermedades productos y mejor uso de los recursos naturalesInstitucionalidad Sistemas Nacionales de Sistemas Nacionales de Innovación Investigación Agrícola Agroalimentario ReguladoresEnfoque Centrado en la oferta y en la Centrado en la demanda de las producción primaria empresas y en innovaciones a lo largo de toda la cadenaActores principales de la Instituciones públicas Empresas privadasinvestigación / innovaciónBienes de la investigación/ Bienes públicos Crecientemente bienes privados yinnovación bienes clubPropiedad intelectual Sin importancia Cada vez más centralTecnología principal Mejoramiento genético Biotecnología, TICs y nanotecnología convencional 30 Basado en: Arturo Barrera (2011)
  • 31. NRA: Cambio del Paradigma del Desarrollo Tecnológico Agrícola Aspecto Revolución Verde Nueva Revolución AgrícolaTipo de conocimiento Explícito Explícito y tácito. Creciente relevanciarelevante de la gestión del conocimientoCaracterísticas de la Intensificación de la Diversas trayectorias y modelos.modernización agrícola racionalidad costo – beneficio Mejora continua y buenas prácticas y del uso de insumos químicos agrícolasTipo de insumos Crecientemente químicos Crecientemente biológicos. Importancia de la biodiversidadMedición de desempeño Producción / hectárea Múltiple: Producción / unidad de agua; componente activo/ hectárea; huella de carbono e hídricaRecurso fundamental Suelo AguaTipo de extensión Por oferta: Experto entrega Por demanda: Experto y productor información construyen las soluciones 31 Basado en: Arturo Barrera (2011)
  • 32. Avances Tecnológicos • Mecanización • Agricultura de precisión. – Sistemas de riego y drenaje. • Desalinización de agua. http://www.techmek.com/en/products/ – Israel (2009): 0,55 USD/m3 • Agricultura protegida. • Nanotecnología • Biotecnologíahttp://www.territorioscuola.com/wikipedia/e – Acelerar la floración de una planta superior con genes de algass.wikipedia.php?title=Desalinizaci%C3%B3 (Valverde, F. & Romero J.M., 2012) – Leguminosas permiten por sí misma la entrada de las bacterias nitrificantes. PNAS, 2011 – Identificación del ozono como potente gas para desinfectar suelos. – Manejo del “reloj molecular” de la maduración. – Descubrimiento de la adaptación fisiológica de la cebada al cambio climático. – Análisis sensorial para determinar preferencias de consumo. 32http://www.littauharvester.com/products.php
  • 33. Contendio• Reflexiones Introductorias – Humanidad, Innovación, Institucionalidad y Agricultura• Nueva Revolución Agroalimentaria• Avances en Biotecnología – Cultivo in vitro de Células y Tejidos – Transgénesis y Bioseguridad • Estado de la agricultura transgénica en 2011 • Estado de la agricultura orgánica – Marcadores Moleculares – Genómica, “ómicas” y bioinformática – Biología Sintética y Nanobiotecnología• Consideraciones Finales 33
  • 34. Biotecnología“Toda aplicación tecnológica que utilice sistemas biológicos y organismos vivos o sus derivados para la creación o modificación de productos o procesos para usos específicos” (CDB, 1992).• Usa organismos vivos o técnicas moleculares y celulares para proveer de sustancias, alimentos y servicios que suplan las necesidades humanas.
  • 35. Estos son procesos biotecnológicos…Uso de hongos y bacterias Mejoramiento genético de especies vegetales poren la producción de quesos medio de selección y cruzamiento (agricultura) Uso de levaduras en la producción de panUso de predadores naturales Uso de plantas con propiedades Uso de abejas para recolectar miel en el control de plagas medicinales (apicultura)
  • 36. Uso de microorganismos para Uso de bacterias para Uso de levaduras para fermentación degradar materia orgánica fermentación láctica (yogurt) alcohólica (cerveza o vino) (compost)….y estos también! Bioreactores (Uso de celulas Tecnologías de ADN individuales a modo de “fábricas” Nanobiotecnología de compuestos)
  • 37. Cultivo de tejidos vegetales en Cultivo de tejidos animales en investigación o producción masiva aplicación médica e investigación Reproducción asistida de plantas Cultivos de pielProducción de vacunas y otros tipos de medicamentos
  • 38. Clasificación de la Biotecnología por Subsectores de ActividadBiotecnología - Descubrimiento / desarrollo de fármacosRoja (salud - Diagnósticohumana y animal) - Productos terapéuticos - Fabricación de fármacos - Salud animalBiotecnología - BiomaterialesBlanca - Bioprocesos(industria y -Química finamedio ambiente) - Medio ambiente - Biorremediación - BiocombustiblesBiotecnología - AgroindustrialVerde (agrícola - Industria alimentariay medio - Acuiculturaambiente)
  • 39. Sistemas productivos sostenibles Propósito (social, económico, ambiental) Interacción Decisión política Implementación de políticas Elección del agricultor institucional Biotecnología: Bioseguridad: Biotecnología: IICA no está a mucho más que Expresión de la complemento y favor o en contra Postulados transgénesis soberanía de los fundamento de de una tecnología IICA países frente a la las diversas “Ómicas”: Genómica, particular Proteómica, Metabolómica biotecnología formas de Bio- (transgénica) agricultura Transgénesis informática Tecnologías limpias Radio- Marcadores actividad moleculares limpia transgénica Tecnología Tecnología No Aceptación nuclear transgénica Aceptación Fermentación Bio-reactor convencional orgánica Tecnologías Cultivo in Basada en conocimiento Hibridación convencionales vitro tradicional Conocimiento científicamente validado y tecnologías disponibles Innovación tecnológica Otras disciplinas: Ingenierías Derecho Economía Estadística Informática Comunicación Base científica Biología celular Fisiología y técnicaCiencias biológicas: y molecular Genética Bioquímica Ecología vegetal Microbiología Rocha, 2011. ComunIICA 8(Enero-Julio):23-31 39
  • 40. (Biotecnología ) Biofertilización (compost) Control Fermentación biológico Crioconservación Bioreactores Biocontrol (productos naturales) Biocombustibles Generación Cultivo Regeneración de haploides in vitro Transgénesis Metabolómica Clonación / Inducción Limpieza Micro- de variación biológica propagación Proteómica somaclonal Transcriptómica Hibridación -Fitomejoramiento- Genómica “Ómicas” Inducción de mutaciones Marcadores Radioisótopos Moleculares y Radiación Tipo I: isoenzimas, RFLP, Tipo II: Basados en PCR (RAPD, AFLP, SSR) Bioinformática Tipo III. Basados en secuenciación (SNP, SSCP) Técnica de insecto Estéril 40
  • 41. Biotecnología animal Inseminación artificial Fertilización Reproducción in vitro asistida Transferencia de embriones Clonación Mejoramiento Cultivo in genético Transgénesis vitro Transcriptómica Bioinformática Marcadores Moleculares Genómica “Ómicas” Diagnóstico de Tipo I: isoenzimas, RFLP, enfermedades ProteómicaTipo II: Basados en PCR (RAPD, Inmunodiagnóstico AFLP, SSR) Tipo III. Basados en Metabolómica secuenciación (SNP, SSCP) Vacunas 41
  • 42. Sistemas productivos sostenibles Propósito (social, económico, ambiental) Interacción Decisión política Implementación de políticas Elección del agricultor institucional Biotecnología: Bioseguridad: Biotecnología: IICA no está a mucho más que Expresión de la complemento y favor o en contra Postulados transgénesis soberanía de los fundamento de de una tecnología IICA países frente a la las diversas “Ómicas”: Genómica, particular Proteómica, Metabolómica biotecnología formas de Bio- (transgénica) agricultura Transgénesis informática Tecnologías limpias Radio- Marcadores actividad moleculares limpia transgénica Tecnología Tecnología No Aceptación nuclear transgénica Aceptación Fermentación Bio-reactor convencional orgánica Tecnologías Cultivo in Basada en conocimiento Hibridación convencionales vitro tradicional Conocimiento científicamente validado y tecnologías disponibles Innovación tecnológica Otras disciplinas: Ingenierías Derecho Economía Estadística Informática Comunicación Base científica Biología celular Fisiología y técnicaCiencias biológicas: y molecular Genética Bioquímica Ecología vegetal Microbiología Rocha, 2011. ComunIICA 8(Enero-Julio):23-31 42
  • 43. Contendio• Reflexiones Introductorias – Humanidad, Innovación, Institucionalidad y Agricultura• Nueva Revolución Agroalimentaria• Avances en Biotecnología – Cultivo in vitro de Células y Tejidos – Transgénesis y Bioseguridad • Estado de la agricultura transgénica en 2011 • Estado de la agricultura orgánica – Marcadores Moleculares – Genómica, “ómicas” y bioinformática – Biología Sintética y Nanobiotecnología• Consideraciones Finales 43
  • 44. Cultivo in vitro de Células y Tejidos Vegetales• Se han consolidado las técnicas tradicionales. – Limpieza/desinfección de tejidos – Embriogénesis somática – Micropropagación clonal/Regeneración – Cultivo de anteras – Criopreservación – Rescate de embriones• Herramienta fundamental de investigación agrícola básica y aplicada. – Pre-transgénesis – Pre-reactores• Todas las especies que sustentan la alimentación de la humanidad han sido objeto de cultivo in vitro.• Aportes importantes en conservación de diversidad. 44
  • 45. Cultivo in vitro de Células y Tejidos Vegetales El ser vivo multicelular y viable más antiguo reportado – Planta completa de Silene stenophylla Ledeb. (Caryophyllaceae) regenerada de tejido placental (maternal) de frutos inmaduros.• Frutos provenientes de permafrost (38m)• Datación C14: 31.800 ± 300 años (Pleistoceno tardío). Fuente: Yashina, S. et al. 2012. Regeneration of whole fertile plants from 30,000-y-old fruit tissue buried in Siberian 45 permafrost. PNAS 10.1073/pnas.1118386109
  • 46. Contendio• Reflexiones Introductorias – Humanidad, Innovación e Institucionalidad• Nueva Revolución Agroalimentaria• Avances en Biotecnología – Cultivo in vitro de Células y Tejidos – Transgénesis y Bioseguridad • Estado de la agricultura transgénica en 2011 • Estado de la agricultura orgánica – Marcadores Moleculares – Genómica, “ómicas” y bioinformática – Biología Sintética y Nanobiotecnología• Consideraciones Finales 46
  • 47. Transgénesis• Ingeniería Genética, Biología Molecular o Tecnología del ADN Recombinante, Biotecnología Moderna, Modificación Genética Directa, Transformación genética. Planta Animal – USA: Biotecnología = Transformación Genética.• Modo de hacer modificación genética de cualquier especie biológica.• Organismos modificados genéticamente (OMG) u organismos transgénicos. Bacteria Virus• Tecnología de mayor adopción y discusión en la agricultura.• Introdujo el tema y las acciones de BIOSEGURIDAD. 47
  • 48. Plantas GM ¿Qué son? ¿Qué NO son?• Son plantas modificadas a nivel de • A nivel biológico, no son “plantas su ADN mediante la inserción de un imperfectas”. ADN foráneo. • A nivel económico, no son “plantas• Son plantas que se diferencian de su perfectas”. equivalente no transgénico – Una planta Round up Ready es solamente en la expresión del gen resistente a un herbicida, pero esa única insertado. modificación no le confiere resistencia a insectos ni a virus, ni la hace tolerante a sequía, frío, salinidad del suelo, etc.• Son una alternativa para lograr lo que de manera natural jamás se hubiera logrado (v.g. arroz dorado). • No son plantas peligrosas. – No generan cáncer ni enfermedades. – No están acabando con el ambiente. 48
  • 49. Bioseguridad Biosafety ≠ BiosecurityBioseguridad (Biosafety)• Prevención de la pérdida a gran escala de la integridad biológica• Se enfoca en la ecología y la salud humana – En ecología: se refiere a las formas de vida importadas más allá de los límites de las eco- regiones – En agricultura: la reducción del riesgo de introducción de virus o transgenes. – En medicina: Se refiere a órganos y tejidos de origen biológico o productos de terapia genética y virus para cuyo manejo se debe cumplir con protocolos de contención de laboratorio (medidos como 1, 2, 3 y 4, en orden creciente de peligro). – En química: v.g. nitratos en el agua, químicos que afectan la fertilidad, pesticidas, etc. – En exobiología: v.g. la política de la NASA para contener microbios extraterrestres que pudiera estar presentes en muestras del espacio – bioseguridad nivel 5.Bioseguridad (Biosecurity) – Concepto que se enfoca en dar respuesta a amenazas hipotéticas (guerra biológica, bioterrorismo, etc.) para lo cual las medidas de bioseguridad son insuficientes. 49
  • 50. Bioseguridad• Convenio sobre la Diversidad Biológica (1992).• Protocolo de Cartagena sobre Seguridad de la Biotecnología del CDB (2000). – En principio , trata de la definición agrícola, pero algunos grupos buscan que se expanda para incluir riesgos post-genéticos: nuevas moléculas, formas de vida artificial, robots que puedan competir directamente con la cadena natural de alimentos, nanobiotecnología, etc.• Protocolo Suplementario Nagoya – Kuala Lumpur sobre Responsabilidad y Compensación al Protocolo de Cartagena sobre Bioseguridad (2010). 50
  • 51. Avances en Bioseguridad para ALC Empresa Formularios Documentación Pagos Técnico CTNBio (Biológico y Ambiental) Evaluaciones Investigación Análisis de riesgo BIO- Expertos SEGURIDAD Expedientes Político Económico (Social, Ambiental) Conceptos SI MinistroImplementación Resolución de aprobación 51
  • 52. Bioseguridad en ALC NABI (Canadá, EEUU, México) CCB&B CARICOM (Belize, Costa Rica, El Salvador, Guatemala, R. ANDINA Honduras, Nicaragua, (Bolivia, Colombia, Ecuador, Panamá) Perú, Venezuela) G5-CAS (Argentina, Brasil, Chile, Paraguay, Uruguay)http://www.zonu.com/fullsize/2009-09-17-3/Mapa-de-America.html
  • 53. Contendio• Reflexiones Introductorias – Humanidad, Innovación e Institucionalidad• Nueva Revolución Agroalimentaria• Avances en Biotecnología – Cultivo in vitro de Células y Tejidos – Transgénesis y Bioseguridad • Estado de la agricultura transgénica en 2011 • Estado de la agricultura orgánica – Marcadores Moleculares – Genómica, “ómicas” y bioinformática – Biología Sintética y Nanobiotecnología• Consideraciones Finales 53
  • 54. Área Global de Cultivos Transgénicos en 2011Área (Millones de ha) Basado en: James, C. 2011. Executive summary. Global status 54 of commercialized biotech/GM crops:2011. Brief 43.
  • 55. Países con Cultivos Transgénicos en 2011 - América (140Mha = 87,5%) - CAN, MEX, USA (79,6Mha = 49,75%) - Cono Sur (60,4Mha = 37,75%) 50 47% 40 32% 30 20 15% 10 5% 0 Soja Maíz Algodón Colza 26% 59% 15% TH RI Apilados 55Fuente: James, C. 2011. Executive summary. Global status of commercialized biotech/GM crops:2011. Brief 43.
  • 56. Estado Agricultura Transgénica en 2011• Costo estimado de descubrimiento, desarrollo y autorización de un nuevo evento: 136 M USD y 13,1 años. (McDougall, 2011) -– Y el de un 140 136 agroquímico 256 M USD y 9,8 años (McDougall, 2010) - 120• Costo reportado para evento en Brasil: 3,5 M USD y 10 años. (Fuente: Francisco Aragao, Embrapa). 100 Millones USD 180 80 160 160 60 140 Millardos USD 120 40 100 20 80 3,5 60 0 GM-Priv GM-BRA 40 20 13,2 0,136 0,0035 Basado en: 0 - James, C. 2011. Executive summary. Global status of commercialized biotech/GM crops:2011. Brief 43. - McDougall, P. 2011. The cost and times involved in the discovery, development and 56 authorisation of a new plant biotechnology derived trait. A consultancy study for Crop Life International.
  • 57. Aporte de los OGM a la adaptación al cambio climáticoEn la actualidad, los paquetes tecnológicos basados en siembra directa y uso de semillas GM son una herramienta importante de la adaptación al cc. Hechos: GM es una tecnología limpia – Optimiza el uso del suelo (>producción/área). • Conserva biodiversidad (menor incorporación de áreas no agrícolas y freno a deforestación). – Reduce la huella ecológica de la agricultura (ISAAA, 2011). • Reduce el número de plaguicidas y de fertilizantes basados en N (caso soya y fríjol). • Ahorra combustible y disminuye emisiones de CO2 , (en 2009, retirados 18 Mton CO2 u 8M de carros). • Tolerancia a la sequía. – Conserva el suelo y la humedad. – Utiliza bioinsumos. • Leguminosas (soya y fríjol) aceptan la incorporación de cepas de bacterias nitrificantes altamente eficientes. – Coexiste la agricultura convencional y la transgénica. Potencial: Uso de la biodiversidad para identificar genes que confieran mayor tolerancia a sequía, a salinidad, a mejor absorción de nutrientes y mayor eficiencia fotosintética. 57
  • 58. Bases técnicas de la tolerancia a la sequía• “Resistencia” a sequía: Habilidad de una planta o un cultivo de elaborar su producto con una pérdida mínima (o incluso produciendo más) en un ambiente de déficit hídrico.• La tolerancia a la sequía es una característica compleja en la que están implicados alrededor de 60 genes (ACB, 2007) y cuya expresión depende de la interacción de diversos caracteres (Mitra, 2001): – Morfológicos (precocidad, área foliar reducida, enrollamiento de la lámina foliar, contenido de cera, aristas, sistema de raíces, macollaje reducido, estabilidad de la producción) – Fisiológicos (transpiración reducida, alta eficiencia en el uso del agua, cierre estomatal y ajuste osmótico). – Bioquímicos: acumulación de prolina, poliaminas, trehalosa; incremento de la actividad nitrato reductasa e incremento de almacenamiento de carbohidratos).• La complejidad de la característica hace que el fitomejoramiento tradicional haya obtenido avances limitados.• Pérdida de hasta 60% de la cosecha de soja y maíz (campaña 2011-2012) en países del cono sur. 58
  • 59. OGM y tolerancia a la sequía• Se han identificado cientos de genes inducidos por el estrés hídrico en varias especies y se han generado plantas GM. – Por introducción de genes involucrados en la biosíntesis de osmolitos: • Prolina (P5CS, Kavi et al., 1995), glicinbetaína (betA y betB), fructano (SacB), manitol-inositol (MT1), trehalosa (TPS1). – Genes regulatorios: • Zn finger proteins, NAC TF DREB-factor• Gen H4HB4: TF de girasol que fue usado en soja, papa, maíz, etc. y resultó en tolerancia a sequía, salinidad y aumento de productividad (Huang et al., 2010, patente USA: 7,786,354 B2, Argentina).• Pérdida de la función de subunidad ERA1 de la Farnesil Transfereasa genera fenotipo hipersensible al ABA, en consecuencia, tolerancia a sequía. – Maíz MON-87460 (APHIS, 2011) con rendimientos de 4,4 - 8,2 ton/ha a 4,8 – 8,8 ton/ha (Monsanto-BASF, 2008). – Trigo GM produce 20% más que sus equivalentes (Australia). 59
  • 60. Contendio• Reflexiones Introductorias – Humanidad, Innovación e Institucionalidad• Nueva Revolución Agroalimentaria• Avances en Biotecnología – Cultivo in vitro de Células y Tejidos – Transgénesis y Bioseguridad • Estado de la agricultura transgénica en 2011 • Estado de la agricultura orgánica – Marcadores Moleculares – Genómica, “ómicas” y bioinformática – Biología Sintética y Nanobiotecnología• Consideraciones Finales 60
  • 61. Estado Cultivos Orgánicos en 2010• 37 Mha con agricultura orgánica (AO), incluidas áreas en conversión. – 0,9% de la tierra dedicada a la agricultura acoge AO.• Alrededor de 1,6 millones de productores y 80% de ellos en países en vías de desarrollo – Los países con más productores son India (400.551), Uganda (188.625) y Mexico (128.862).• Líderes – Oceania (12,1 Mha), Europa (10 Mha) y América Latina (8,4 Mha). – Los países con mayores áreas dedicadas a AO son Australia, Argentina y USA.Fuente: Willer, H.; Kilcher, L (Eds.), 2012. The World of OrganicAgriculture - Statistics and Emerging Trends 2012. Research Institute ofOrganic Agriculture (FiBL), Frick, and International Federation of OrganicAgriculture Movements (IFOAM), Bonn 61
  • 62. Estado Cultivos Orgánicos en 2010 • Cultivos – Anuales: cereales (2,5 Mha), oleaginosas (0,47 Mha), proteoginosas (0,3 Mha) y hortalizas (0,27 Mha), – Cultivos permanentes: café (0,64 Mha), olivos (0,5 Mha), cacao (0,29 Mha), nueces (0,26 Mha), uvas (0,22 Mha) y frutas tropicales y subtropicales (0,19 Mha). – No hay detalles sobre plantas medicinales y aromáticas. • Valor mercado 2010: 59.100 M USD • Técnicas empleadas – Manejo Integrado de Plagas y Enfermedades. – Control biológico – Bioinsumos. – Fermentación – Reciclaje de materia orgánica • Biogás, biofertilizantes (compostaje). • Manual del BiogásFuente: Willer, H.; Kilcher, L (Eds.), 2012. The World of Organic Agriculture - Statistics and Emerging Trends 2012. ResearchInstitute of Organic Agriculture (FiBL), Frick, and International Federation of Organic Agriculture Movements (IFOAM), Bonn 62
  • 63. Estado Cultivos Orgánicos 1985-2010Fuente: Willer, H.; Kilcher, L (Eds.), 2012. The World of Organic Agriculture - Statistics and Emerging Trends 2012. Research 63Institute of Organic Agriculture (FiBL), Frick, and International Federation of Organic Agriculture Movements (IFOAM), Bonn
  • 64. Contendio• Reflexiones Introductorias – Humanidad, Innovación e Institucionalidad• Nueva Revolución Agroalimentaria• Avances en Biotecnología – Cultivo in vitro de Células y Tejidos – Transgénesis y Bioseguridad • Estado de la agricultura transgénica en 2011 • Estado de la agricultura orgánica – Marcadores Moleculares – Genómica, “ómicas” y bioinformática – Biología Sintética y Nanobiotecnología• Consideraciones Finales 64
  • 65. Marcadores Moleculares AFLP RAPDRFLP Microsatélites Derivados de PCR 65
  • 66. Avances en Marcadores Moleculares • Usos de MM: – Selección asistida y mapeo de genes • Mecanismo de acción de gen DIO3 (aumenta tamaño de la camada de lechones y fertilidad de la cerda) Coster et al. (2012) The Imprinted Gene DIO3 Is a Candidate Gene for Litter Size in Pigs. PLoS ONE 7(2): e31825. – Caracterización de biodiversidad • 21% de las 8.000 razas ganaderas están en peligro de extinción. • Plan de acción mundial de recursos zoogenéticos (FAO). – Determinación de relaciones de parentesco – Diagnóstico de enfermedades • “El valor añadido estará en el diagnóstico y no en el fármaco” Steven Burril (BIOCAT, 2001). – Virus de Schmallemberg (caracterizado en Nov. 2011, Alemania) – MM para el Síndrome Reproductivo y Respiratorio Porcino (PRRS). – MM y cambio climático • Identificación de mm asociados con mejor digestión de pastos en rumiantes. • Estadística 66Rocha et al., 2007 Rev. UDCA 19(2):51-63
  • 67. Biotecnología Animal y Mitigación • Toro Azul Belga (Belgium Blue Bull). • Demuestra el efecto de el bloqueo del factor anticrecimiento myostatina.  Una mutación genética natural  Desactiva las dos copias del gen que codifica para la myostatina (permite el crecimiento del músculos).  Efecto: no produce o produce una forma truncada e inefectiva de myostatina  La ausencia de myostatina también interfiere con la deposición de grasa haciendo individuos “doblemente musculados”, más fuertes y más rápidos. Fuente: Sweeney, L. 2004. Scientific American. July. p.62-69): Belgian Blue Bull http://www.unp.co.in/f44/belgian-blue-bull-42664/#ixzz18DDevzEp
  • 68. Contendio• Reflexiones Introductorias – Humanidad, Innovación e Institucionalidad• Nueva Revolución Agroalimentaria• Avances en Biotecnología – Cultivo in vitro de Células y Tejidos – Transgénesis y Bioseguridad • Estado de la agricultura transgénica en 2011 • Estado de la agricultura orgánica – Marcadores Moleculares – Genómica, “ómicas” y bioinformática – Biología Sintética y Nanobiotecnología• Consideraciones Finales 68
  • 69. Avances en Genómica, otras “ómicas” y bioinformática: Secuenciación http://www.nanoporetech.com/t echnology/minion-a-miniaturised- sensing-instrument100- 250 pb 500 pb - 1 Kpb 5.000- 10.000 pb (5.000.000- 10.000.000 pb)x4(15 días) (5 días) (2 días) (2 horas)2,5 USD/base 0,5 USD/base 1.000M-100 M USD/genoma 1.000 USD/genomaAl 13 de agosto de 2012- Total de genomas: 17.446- Genomas secuenciados : 3.454- Proyectos en curso: 13.655 BIOINFORMÁTICA- Metagenomas: 340 69 http://www.genomesonline.org
  • 70. Genómica Funcional: Microarreglos 900 30x30 57.600 4x16x30x30 - Ejemplo de convergencia tecnológica - Disminución de costos por punto de información - Nuevos métodos de análisis - Reproducibilidad14.40016x30x30 - Creación de consorcios 70
  • 71. Genómica y consorcios de investigación 425 autores 109 instituciones 71
  • 72. Proteómica BIOINFORMÁTICAExpresión Proteómica Estructura 3D Interacciones 72
  • 73. Metabolómica 73Kim, et al. 2011. NMR-based plant metabolomics: where do we stand, where do we go? Trends in Biotech. 29(6):267-275
  • 74. Interacción de ómicas en Agricultura BioinformaticsChen, N. et al. 2012. Metabolic networkreconstruction: advances in in silicointerpretation of analytical information. 74Current opinion in biotech. 23(1): 77-82.
  • 75. Contendio• Reflexiones Introductorias – Humanidad, Innovación e Institucionalidad• Nueva Revolución Agrícola• Avances en Biotecnología – Cultivo in vitro de Células y Tejidos – Transgénesis y Bioseguridad • Estado de la agricultura transgénica en 2011 • Estado de la agricultura orgánica – Marcadores Moleculares – Genómica, “ómicas” y bioinformática – Biología Sintética y Nanobiotecnología• Consideraciones Finales 75
  • 76. Perspectivas: Biología Sintética • La BS es la aproximación de la ingeniería a la biología. • El objetivo de la BS es crear nuevos productos (biológicas, aparatos y sistemas) que no están presentes en la naturaleza, más que modificar uno existente. • BS incluye a la Ingeniería metabólica que rediseña los sistemas biológicos existentes hasta la construcción de nuevas partes.Facchini, PJ et al. 2012. Synthetic biosystems for the production of 76high value plant metabolites. Trends in Biotech. 30(3): 127-131.
  • 77. Biología Sintética y BiocombustiblesMielenz JR. 2011. Biofuels from protein. Nature Biotechnology. 29(4): 327-328.Ducat DC, Way JC, Silver PA. 2011. Trends in Biotechnology 29(2): 95- 103 77
  • 78. Aplicaciones de la nano-biotecnología en agricultura Detección de: Químicos Biopesticidas Residuos de biocidas Vegetales Enfermedades Microorganismos Enzimas/inhibidores Nano- Entrega de sensores biocidas Químicos Biofertilizantes Reducción catalítica Degradación Entrega de MicronutrientesReducción fotocatalítica de pesticidas fertilizantes Reguladores de crecimiento Entrega de Estructura ácidos del suelo nucléicos Remediación ADN Unión de suelo ARNi Nanoarcillas naturales Adaptado en: : Ghormade V. et al. 2011. Biotechnology Advances 29: 792-803 78
  • 79. Contendio• Reflexiones Introductorias – Humanidad, Innovación, e Institucionalidad• Nueva Revolución Agrícola• Avances en Biotecnología – Cultivo in vitro de Células y Tejidos – Transgénesis y Bioseguridad • Estado de la agricultura transgénica en 2011 • Estado de la agricultura orgánica – Marcadores Moleculares – Genómica, “ómicas” y bioinformática – Biología Sintética y Nanobiotecnología• Consideraciones Finales 79
  • 80. Reflexiones Finales• La biotecnología es una caja de técnicas poderosas que permitirá adaptar la agricultura al cambio climático y mitigar sus impactos. – Mitigación (disminución de gases efecto invernadero): Tecnologías limpias – Adaptación: Plantas GM tolerantes a la sequía, a la salinidad.• La biotecnología, por definición, es una tecnología limpia.• La agricultura orgánica usa prácticas biotecnológicas. – Dos no son aceptadas por norma: Transgénesis y Radiación Ionizante.• La BTG de mayor poder de análisis es la genómica- bioinformática. – Los consorcios de investigación en genómica son la regla. 80
  • 81. Reflexiones Finales• La BTG de mayor adopción e impacto (económico y ambiental) es la transgénesis.• Los países son soberanos en determinar la introducción o no de OGM. – Aspectos técnicos, de bioseguridad, de derechos de propiedad intelectual deberán tenerse en cuenta.• Los países deben contar con marcos regulatorios en bioseguridad y políticas de desarrollo de la biotecnología.• La sobre-regulación en bioseguridad lleva a potenciales pérdidas comerciales (oportunidad, producción, rendimiento, mercados). 81
  • 82. Reflexiones Finales• Durante 16 años consecutivos NO se ha reportado efecto nocivo alguno de los cultivos GM sobre la salud humana. – No se ha encontrado que generen cáncer.• Países con prohibición total de cultivos OGM deben contar con leyes muy claras y precisas y un eficiente y costoso sistema de evaluación, seguimiento y control. – La dinámica del mercado mundial hace que no sea posible garantizar que un país sea libre de transgénicos. – La tendencia a tolerancia cero a OGM en algunos países de Europa cuesta 2.500 millones de euros al año.• Los extremos en las leyes que consideran a la biotecnología y bioseguridad pueden traer consecuencias negativas para el desarrollo científico, tecnológico, económico y ambiental de un país.• El evento transgénico más esperado en la actualidad es la liberación comercial de maíz y soja tolerantes a la sequía. 82
  • 83. Reflexiones Finales• Algunos países megabiodiversos propenden por el uso de su biodiversidad mediante biotecnología con fines comerciales. – Falta de claridad en el acceso a recursos genéticos es una barrera para el desarrollo de la Btg con fines comerciales.• La tecnología es importante pero no exclusiva ni suficiente para atender a las demandas de la humanidad. Es indispensable el balance entre múltiples elementos: – Conocimiento científico y técnico. – Estrategias de comunicación. – La institucionalidad, las decisiones políticas y la normativa. – Articulación con mercados rentables (balance público-privado). – Interés del usuario final. 83
  • 84. Reflexiones Finales• Cada actor de la sociedad tiene un papel relevante para el desarrollo de la NRA y la respuesta de la agricultura al cambio climático. – INIAs, Universidades, CDT desarrollan investigación y hacen difusión, son instrumentos esenciales para el desarrollo tecnológico de los productores agropecuarios de un país. – El fitomejorador tradicional y el agrónomo son fundamentales para la aplicación real en el campo de los avances tecnológicos. – Las asociaciones y los productores definen la tecnología a emplear. – El gobierno (a través de sus Ministerios y reguladores) dan los marcos y lineamientos para hacer que el sistema funcione. – El IICA … 84
  • 85. Contendio• Reflexiones Introductorias – Humanidad, Innovación e Institucionalidad• Nueva Revolución Agrícola• Avances en Biotecnología – Cultivo in vitro de Células y Tejidos – Transgénesis y Bioseguridad • Estado de la agricultura transgénica en 2011 • Estado de la agricultura orgánica – Marcadores Moleculares – Genómica, “ómicas” y bioinformática – Biología Sintética y Nanobiotecnología• Consideraciones Finales 85
  • 86. IICA Nicaragua IICA Sede Central http://www.iica.int.ni http://www.iica.int Mario Aldana PIPCE-mail: Mario.Aldana@iica.int Arturo Barrera, M.Sc. E-mail: Arturo.Barrera@iica.int AB&B Pedro Rocha, Ph.D. E-mail: Pedro.Rocha@iica.int 86