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Estado actual de la biotecnología moderna y su importancia en la seguridad alimentaria y el cambio climático: Perspectivas...
Agro-biotecnología y agricultura sostenible <ul><li>Conservando mejor los recursos genéticos  al  proporcionar un mayor co...
 
Retos de la Agricultura y la Alimentación en el Perú <ul><li>En menores de 5 años la  desnutrición crónica  es del 25%, el...
Crece la producción agropecuaria en América Latina … Belice Chile Uruguay Paraguay Panamá Brasil República Dominicana Ecua...
El paradigma de la adopción de tecnología <ul><li>Reemplazo de la vieja tecnología por nueva tecnología con mejor adaptaci...
Incremento de los cultivos a partir de los 1950 ha permitido en el largo plazo tener más comida a precios más bajos histór...
Oferta mundial del alimento: Tendrá que duplicarse para el 2050 <ul><li>80% del crecimiento futuro de tierras actualmente ...
        Trigo   Arroz Irrigación Fertilizante Tractores Cosecha   (millón ha) (millón t) (millón)  (millón t ) La Revoluci...
Impactos de la Revolución Verde <ul><li>Sin la Revolución Verde   en el mundo en desarrollo: </li></ul><ul><li>20% menor r...
La Revolución Verde y el medio ambiente Las ganancias en el rendimiento de los cereales han permitido el ahorro de tierras...
Cambios en el contexto agrícola <ul><li>Potencial de mercado (más que la producción) define el desarrollo </li></ul><ul><l...
Retos a futuro <ul><li>Anticiparse a los posibles efectos bióticos y abióticos del  cambio climático  global </li></ul><ul...
Agro-biotecnología <ul><li>Cultivo de tejidos para multiplicación rápida de plántulas libres de patógenos, germinación  in...
Los cultivos del Siglo XXI Resistencia a patógenos y pestes Calidad nutritiva Estreses abióticos Resistencia a herbicidas ...
Biotecnología de los cultivos en América Latina <ul><li>Capacidad para el mejoramiento de cultivos transgénicos : Argentin...
GERMOPLASMA MEJORADO GENES Genómica Recursos genéticos Ingeniería  genética Selección asistida por marcadores (ADN) Selecc...
Genómica para usar la diversidad genética de los cultivos <ul><li>Los marcadores moleculares son descriptores que ofrecen ...
Seleccionar Germoplasma Determinar fenotipos en ensayos multi-sitios (T) Medir la estructura de la población usando marcad...
Secuenciamiento de Genomas
Tolerancia a la sumersión en arroz Introgresión  del haplotipo  sub1  de FR13A a un  cultivar intolerante a través de  mej...
Evolución de la tecnología del maíz y rendimientos (bu/acre) en EE UU Híbridos dobles Transgénicos 0 20 40 60 80 100 120 1...
Los métodos del fitomejoramiento
 
Área de cultivos transgénicos en el mundo: 1996-2009 (millones ha) 14 millones de agricultores en 25 países sembraron 134 ...
 
Impactos y beneficios de los cultivos transgénicos en el Mundo  … <ul><li>Las  emisiones de gases de invernaderos  se redu...
…  Impactos y beneficios de los cultivos transgénicos en el Mundo <ul><li>Las características transgénicas han añadido 67....
Efecto de Halo Maíz  Bt  cultivado cerca de maíz no  Bt  proporciona a las plantas normales protección indirecta de las pe...
 
Impactos del maíz  Bt  en Argentina <ul><li>Se cultivaba en el 41.9%  del 23.5 millones de hectáreas (2006) </li></ul><ul>...
Rendimientos de maíz en períodos pre-transgénico y post-transgénico Tasa anual de rendimiento (kg ha -1 ) de maíz en Estad...
Impacto de la Soya Roundup Ready® en el Cono Sur <ul><li>Argentina :  US$ 19.7 mil millones  (1996-2006): 77.5% para los a...
Algodón  Bt  en América Latina <ul><li>Argentina :  US$ 20.8 millones : 86.2% para los agricultores, 8.9% para proveedores...
<ul><li>El  nivel de ganancias  al nivel de la finca depende si el agricultor adopta y retiene una tecnología, la cual  se...
Cultivos transgénicos públicos <ul><li>First transgenic geminivirus-resistant plant in the field </li></ul><ul><li>Francis...
OGM: del laboratorio al campo info and primers Functional Screening Glasshouse and Field transgenics, range of copy number...
El costo y tiempo aproximado para obtener un cultivo transgénico
Lo que ofrece la biotecnología de cultivos <ul><li>Cultivos tolerantes a estreses  (sequía, plagas y enfermedades, suelos ...
Millones de vidas humanas pueden salvarse : Como la severidad de VAD depende de los ingresos, los efectos positivos del  “...
Calentamiento global: La evolución de  la temperatura
Evidencia del cambio climático Noches cálidas Tendencia  1 960–2000 Fuente:  Magrin 2007, a partir de  Haylock et al. 2006...
Efectos del incremento de eventos extremos Estimación de daños por el Fenómeno de El Niño, 1997/1998  Fuente : Indicadores...
Impactos del cambio climático  Incidencia de las variables climáticas en la agricultura latinoamericana <ul><li>Lluvia   <...
Impactos del cambio climático  Impactos generales esperados a futuro en América Latina y el Caribe <ul><li>Reemplazo gradu...
Impactos del cambio climático en el Perú <ul><li>Antecedentes </li></ul><ul><li>Agricultura  contribuye con  el 62.8% de l...
Agua y  agricultura en un contexto del  cambio climático <ul><li>Agua y agricultura </li></ul><ul><ul><li>La agricultura e...
Algunos enfoques para abordar el cambio climático <ul><li>Mejores previsiones y opciones de política :  proporcionar infor...
La expresión génica en respuesta al estrés: la especificidad y la interferencia de las redes reguladoras de genes Fuente :...
Fuente:  Nakashima and Yamagushi-Shinozaki 2005
Funciones de los genes  DREB1A Fuente : Kazuko Yamaguchi-Shinozaki (JIRCAS) Transcription  factors (Zn finger, WRKY) Chape...
Ingeniería genética para mejorar la adaptación del trigo a la sequía Factor transcripcional de elemento de respuesta a la ...
Performance fotosintética del cv. Bobwhite transgénico con  DREB  (con estrés extremo de sequía) Diferencia 29% 35% 90% -8...
Avances con  DREB  en el trigo transgénico <ul><li>Resultados preliminares </li></ul><ul><ul><li>DREB  parece retardar el ...
Otros transgenes para el fitomejoramiento por tolerancia a sequía Transgen Referencia cDNA de arginina decarboxylasa de av...
Ensayos de campo del evento transgénico muestra un incremento de rendimiento del grano bajo sequía en colaboración con Maí...
Nuevos productos, nuevos retos <ul><li>Cultivos transgénicos con tolerancia al estrés abiótico necesitan evaluaciones de b...
Otros impactos del cambio climático sobre la agricultura del Perú: patógenos y pestes <ul><li>Como impactos están   las se...
¿Punto final …? <ul><li>La  soberanía nacional y la seguridad alimentaria  son   lo primero   </li></ul><ul><li>Los  culti...
James French, IICA
Investigación e innovación para el desarrollo … <ul><li>Salud </li></ul><ul><li>Vida </li></ul><ul><li>Sueños </li></ul>
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Biotec moderna seguridad alimentaria y cambio climático

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  • Los productos mencionados aquí permiten que los agricultores, tanto los pequeños como los comerciales, sean más productivos, mejorando su seguridad alimentaria y reduciendo los daños al medio ambiente. Proveen la nutrición, mejor salud, la rentabilidad y mejores ingresos. Son particularmente aptos para los pequeños productores en zonas dificiles y todos los agricultores que van a enfrentar los efectos del cambio climatológico.
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    1. 1. Estado actual de la biotecnología moderna y su importancia en la seguridad alimentaria y el cambio climático: Perspectivas para América Latina y el Perú Rodomiro Ortiz Curso: Biotecnología Moderna y Bioseguridad UNALM, Doctorado en Agricultura Sustentable Proyecto LAC Biosafety - Perú La Molina 6 de diciembre de 2010
    2. 2. Agro-biotecnología y agricultura sostenible <ul><li>Conservando mejor los recursos genéticos al proporcionar un mayor conocimiento </li></ul><ul><li>Preservando el medio ambiente al reducir el uso de pesticidas o facilitar las prácticas de la agricultura de conservación </li></ul><ul><li>Respondiendo a las exigencias sociales centrándose en la mejora de las características para satisfacer las demandas del usuario final </li></ul><ul><li>Siendo económicamente competitiva y rentable como lo demuestra el uso de algunos productos de la agro-biotecnología (incluidos los conocimientos dentro de ellos) </li></ul>
    3. 4. Retos de la Agricultura y la Alimentación en el Perú <ul><li>En menores de 5 años la desnutrición crónica es del 25%, el 50% padece de anemia y el 11% manifiesta deficiencia sub-clínica de vitamina A </li></ul><ul><li>Agricultura contribuye con el 62.8% de la oferta nacional de alimentos y es el principal sustento de vida para la población rural </li></ul><ul><li>El 34% de la superficie agrícola del país está bajo riego (principalmente en la costa) y el 66% de la agricultura se conduce bajo secano dependiendo de las lluvias </li></ul><ul><li>Cambio climático está acelerando la frecuencia y magnitud de los fenómenos climáticos e indirectamente está reduciendo la disponibilidad de recursos naturales; y efectos de corto y largo plazo en la productividad de la actividad agropecuaria </li></ul>
    4. 5. Crece la producción agropecuaria en América Latina … Belice Chile Uruguay Paraguay Panamá Brasil República Dominicana Ecuador Bolivia Honduras América Latina y El Caribe Perú San Kitts y Nevis Guatemala Argentina Nicaragua México Suriname Colombia Antigua y Barbuda Costa Rica El Salvador Venezuela Guyana Cuba Dominica Haiti San Vicente y las Granadas Bahamas Jamaica Barbados Trinidad y Tabago Granada Santa Lucia
    5. 6. El paradigma de la adopción de tecnología <ul><li>Reemplazo de la vieja tecnología por nueva tecnología con mejor adaptación al ambiente (s) </li></ul><ul><li>Agricultores e investigadores buscan la adaptación de la tecnología en gradientes que resultan de estreses (a)bióticos y otros factores </li></ul><ul><li>Paradigma de la Tecnología Agrícola: Tecnología (por ejemplo cultivar) = Genotipo x Ambiente x Manejo del Cultivo y Sistema de Producción x Política Agraria x Instituciones x Usuario </li></ul>
    6. 7. Incremento de los cultivos a partir de los 1950 ha permitido en el largo plazo tener más comida a precios más bajos históricamente (ejemplo de trigo)
    7. 8. Oferta mundial del alimento: Tendrá que duplicarse para el 2050 <ul><li>80% del crecimiento futuro de tierras actualmente en uso </li></ul><ul><li>El crecimiento de la producción se debe concentrar en los países consumidores </li></ul><ul><li>Potencial de expansión de tierras limitado </li></ul><ul><li>La expansión de riego crucial </li></ul><ul><li>Norman E. Borlaug 2005 </li></ul>
    8. 9. Trigo Arroz Irrigación Fertilizante Tractores Cosecha (millón ha) (millón t) (millón) (millón t ) La Revolución Verde: Cambios en los insumos en Asia (millón ha / % área) Adopción de nuevos cultivares 1965 0 / 0% 0 / 0% 94 5 0.3 368 1970 14 / 20% 15 / 20% 106 10 0.5 463 1980 39 / 49% 55 / 43% 129 29 2.0 618 1990 60 / 70% 85 / 65% 158 54 3.4 858 2000 70 / 84% 100 / 74% 175 70 4.8 962 2005 72 / 87% 102 / 76% 178 77 6.4 1,017 Norman E. Borlaug 2005
    9. 10. Impactos de la Revolución Verde <ul><li>Sin la Revolución Verde en el mundo en desarrollo: </li></ul><ul><li>20% menor rendimiento de los cultivos </li></ul><ul><li>19% más altos precios de los alimentos que en el año 2000  </li></ul><ul><li>5% menor consumo de calorías </li></ul><ul><li>2% de incremento en el número de niños desnutridos </li></ul><ul><li>más 590 mil millones TM emitidas de CO 2 </li></ul><ul><li>Evenson y Gollin, 2003; Burney et al., 2009 </li></ul>
    10. 11. La Revolución Verde y el medio ambiente Las ganancias en el rendimiento de los cereales han permitido el ahorro de tierras que hubieran sido necesarias para que la agricultura produzca suficientes alimentos para la humanidad Norman E. Borlaug
    11. 12. Cambios en el contexto agrícola <ul><li>Potencial de mercado (más que la producción) define el desarrollo </li></ul><ul><li>El libre comercio y la globalización crean mayor competencia </li></ul><ul><li>El sector privado provee conocimiento, información y tecnología </li></ul><ul><li>ICT cambia los procesos de difusión tecnológica </li></ul><ul><li>La sociedad civil participa en las decisiones y la descentralización incrementa las responsabilidades y los recursos locales </li></ul><ul><li>Las crisis económicas son restricciones fiscales </li></ul><ul><li>Willem Janssen, Banco Mundial </li></ul>
    12. 13. Retos a futuro <ul><li>Anticiparse a los posibles efectos bióticos y abióticos del cambio climático global </li></ul><ul><li>Uso eficiente de la diversidad en los recursos genéticos de los cultivos (genética molecular; sistemas de información geográfica, ...) </li></ul><ul><li>Atender tendencias en consumo </li></ul><ul><li>Uso potencial de cultivos transgénicos (OGM) para la productividad y abaratar costos de producción </li></ul>
    13. 14. Agro-biotecnología <ul><li>Cultivo de tejidos para multiplicación rápida de plántulas libres de patógenos, germinación in vitro de semillas (después de hibridación inter-específica), haploidía, duplicación de cromosomas , mutagénesis, variación somaclonal o DNA-recombinante para diagnósticos de pestes </li></ul><ul><li>Ingeniería genética (cultivos transgénicos) </li></ul><ul><li>Fitomejoramiento asistido por marcadores moleculares (incl. secuenciamiento de genomas) </li></ul>
    14. 15. Los cultivos del Siglo XXI Resistencia a patógenos y pestes Calidad nutritiva Estreses abióticos Resistencia a herbicidas Potencial genético del rendimiento Norman E. Borlaug 2005
    15. 16. Biotecnología de los cultivos en América Latina <ul><li>Capacidad para el mejoramiento de cultivos transgénicos : Argentina, Brasil y México </li></ul><ul><li>Habilidad para usar técnicas convencionales y modernas del fitomejoramiento : Chile, Colombia, Costa Rica, Perú y Uruguay </li></ul><ul><li>Baja capacidad para fitomejoramiento convencional y carecen de habilidad para usar la agro-biotecnología : Ámerica Central, Bolivia, República Dominicana y Paraguay </li></ul>
    16. 17. GERMOPLASMA MEJORADO GENES Genómica Recursos genéticos Ingeniería genética Selección asistida por marcadores (ADN) Selección convencional Bancos de germoplasma Poblaciones segregantes Biología molecular del gen Estructural Funcional Fitomejoramiento
    17. 18. Genómica para usar la diversidad genética de los cultivos <ul><li>Los marcadores moleculares son descriptores que ofrecen resultados reproducibles para la caracterización de genotipos </li></ul><ul><li>Los marcadores de ADN también pueden ser utilizados para identificar entradas duplicadas en el banco de germoplasma , determinar la tasa del flujo de genes y el tamaño efectivo de la población, y revelar la estructura de la población de los cultivos y sus especies silvestres , o elucidar la domesticación de cultivos </li></ul>
    18. 19. Seleccionar Germoplasma Determinar fenotipos en ensayos multi-sitios (T) Medir la estructura de la población usando marcadores neutros (mátrix Q) o el coeficiente de parentezco (mátrix K) (or ambos, Q+K) Encontrar polimorfismos (SNP) en gen(es) candidato(s) (C) o con alta densidad de marcadores (dentro del LD) Crear 3 sets de datos del germoplama selecto Análisis de Asociación: T=C+(Q+K)+E
    19. 20. Secuenciamiento de Genomas
    20. 21. Tolerancia a la sumersión en arroz Introgresión del haplotipo sub1 de FR13A a un cultivar intolerante a través de mejoramiento asistido por marcadores moleculares 14 d después de sumersión Composición génica de la región sub1 y acumulación de RNAm inducido por sumersión (1-10 d y 1-3 de recuperación) del arroz tolerante (IR40931-26) e intolerante (Nipponbare)
    21. 22. Evolución de la tecnología del maíz y rendimientos (bu/acre) en EE UU Híbridos dobles Transgénicos 0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 1920 1925 1930 1935 1940 1945 1950 1955 1960 1965 1970 1975 1980 1985 1990 1995 2000 2005 b=1.52 b = 2.85 b = -0.67 b = 1.17 1988 1983 1970 1974 1993 1936 1947 2004 Híbridos simples Cultivares de polinización libre
    22. 23. Los métodos del fitomejoramiento
    23. 25. Área de cultivos transgénicos en el mundo: 1996-2009 (millones ha) 14 millones de agricultores en 25 países sembraron 134 millones de hectáreas en el 2009 (9% más que en el 2008)
    24. 27. Impactos y beneficios de los cultivos transgénicos en el Mundo … <ul><li>Las emisiones de gases de invernaderos se redujeron significativamente debido a prácticas agrícolas con cultivos transgénicos: 14.2 mil millones kg de CO 2 en el año 2007 (= 6.3 millones de carros de las carreteras por un año) </li></ul><ul><li>La aplicación de pesticidas (1996-2007) se redujeron en 359 millones de kg (equivalente a 125% del volumen anual del ingrediente activo en los campos de cultivo de la Unión Europea) Los beneficios económicos netos (en las fincas de agricultores) fueron de US$ 10.1 mil millones en el 2007 (equivalente al 4.4% del valor de la producción global de soya, maíz, colza y algodón) y US$ 44.1 mil millones para el período 1996  2007 </li></ul><ul><li>Del total del beneficio neto a nivel de finca , 46.5% (US$ 20.5 mil millones) se debió a incrementos en rendimientos de granos y el resto a reducción en los costos de producción </li></ul><ul><li>Los agricultores de los países en desarrollo han obtenido la proporción mas alta de beneficios en sus ingresos: 58% en el 2007 y 50% del total (US$ 44.1 mil millones) de las ganancias para el período 1996  2007. Los agricultores de los países en desarrollo han visto los más largos incrementos por hectárea por el uso de cultivos transgénicos </li></ul>
    25. 28. … Impactos y beneficios de los cultivos transgénicos en el Mundo <ul><li>Las características transgénicas han añadido 67.8 millones de toneladas y 62.4 millones de toneladas respectivamente a la producción global de soya y maíz desde el año 1996. Esta tecnología ha contribuido igualmente 6.85 millones de toneladas extras de hilo de algodón y 4.44 millones de toneladas de colza  Los incrementos del rendimiento promedio global del área plantada con maíz y algodón transgénicos con resistencia a insectos fueron 6% y 13% respectivamente (1996-2007) con los beneficios más altos con los agricultores de los países en vías de desarrollo </li></ul><ul><li>La producción adicional debido a los cultivos transgénico (1996-2007) ha contribuido en términos de kcal equivalentes en alimentar a 402 millones de habitantes (una producción adicional en el 2007 para alimentar 88 millones, similar a las necesidades alimentarias del las Filipinas) Si la tecnología transgénica no hubiese estado disponible para los 12 millones agricultores (principalmente minifundistas ) que la usaron en el 2007, se hubieran necesitado de 5.9 millones de ha de soya, 3 millones de ha de maíz, 2.5 millones de ha de algodón y 0.3 millones de ha de colza para mantener los niveles de producción del 2007. Esta área adicional total equivale al 6% de la tierra con aptitud agrícola en los EEUU, o 23% de la misma en Brasil </li></ul><ul><li>Global Impact of Biotech Crops: Income and Production Effects 1996-2007  </li></ul><ul><li>http://www.pgeconomics.co.uk/ </li></ul>
    26. 29. Efecto de Halo Maíz Bt cultivado cerca de maíz no Bt proporciona a las plantas normales protección indirecta de las pestes
    27. 31. Impactos del maíz Bt en Argentina <ul><li>Se cultivaba en el 41.9% del 23.5 millones de hectáreas (2006) </li></ul><ul><li>4.8 millones de toneladas de grano adicional después de la introducción de esta tecnología en 1998 </li></ul><ul><li>La producción podría caer un 3.1% sin maíz Bt </li></ul><ul><li>Los beneficios acumulados de maíz Bt : US$ 481.7 (1998-2005); de los cuales corresponden a los agricultores 43.19 %, 41.14% a los proveedores de semillas y 15.7% al Gobierno Nacional </li></ul><ul><li>Brookes et al. , 2010; Trigo y Cap, 2006 </li></ul>
    28. 32. Rendimientos de maíz en períodos pre-transgénico y post-transgénico Tasa anual de rendimiento (kg ha -1 ) de maíz en Estados Unidos de Norteamérica (EEUU), Argentina y Sudáfrica antes y después del año de la introducción de maíz transgénico (1997, 1998 y 2000, respectivamente) Mezzalama et al., 2010
    29. 33. Impacto de la Soya Roundup Ready® en el Cono Sur <ul><li>Argentina : US$ 19.7 mil millones (1996-2006): 77.5% para los agricultores, 3.9% proveedores de semilla, 5.2% vendedores de herbicidas y 13.4% al Gobierno Nacional (impuesto de exportación) </li></ul><ul><li>Argentina y Paraguay : facilitó la adopción de la labranza mínima-siembra directa , por lo tanto acortando el ciclo del cultivo y permitiendo una segunda siembra que añade 53.1 millones de t de grano </li></ul><ul><li>Brookes et al. , 2010; Trigo y Cap, 2006 </li></ul>
    30. 34. Algodón Bt en América Latina <ul><li>Argentina : US$ 20.8 millones : 86.2% para los agricultores, 8.9% para proveedores de semillas y 4.9% al Gobierno Nacional (1998-2005) (adopción inicial baja por los costos de la semilla, pero el “mercado negro” …) </li></ul><ul><li>México : Beneficios anuales de US$ 2.7 millones después de su introducción en 1996. Agricultor que usa esta tecnología —con un tamaño de finca promedio de 14 ha— usó menos de US$ 100 en control de plagas y sus ganancias netas fueron US$ 295 ha -1 que los agricultores que no adoptaron algodón Bt </li></ul><ul><li>Traxler and Godoy Avila , 2004; Trigo y Cap, 2006 </li></ul>
    31. 35. <ul><li>El nivel de ganancias al nivel de la finca depende si el agricultor adopta y retiene una tecnología, la cual se debe a varios factores y no solamente a su rendimiento ; por ejemplo la capacidad nacional de innovación agrícola , las regulaciones ambientales y de inocuidad de los alimentos, los derechos de propiedad intelectual, y los mercados de insumos agrícolas </li></ul>
    32. 36. Cultivos transgénicos públicos <ul><li>First transgenic geminivirus-resistant plant in the field </li></ul><ul><li>Francisco J.L. Aragão & Josias C. Faria </li></ul><ul><li>Embrapa Recursos Genéticos e Biotecnologia, Brasília, Brazil </li></ul><ul><li>Embrapa Arroz e Feijão, Santo Antônio de Goiás, Brazil </li></ul><ul><li>Nature Biotechnology   27 , 1086 - 1088 (2009) </li></ul><ul><li>Generation of two transgenic geminivirus-resistant common bean lines </li></ul><ul><li>México: crean un maíz resistente a la sequía </li></ul><ul><li>Investigadores del CINVESTAV disminuyeron la cantidad de trehalasa, una enzima encargada de degradar el azúcar que de manera natural mantiene el agua en el maíz: soporta sequías prolongadas y necesita un 20% menos de agua </li></ul><ul><li>http://www.bbc.co.uk/mundo/noticias/2010/09/100927_mexico_maiz_resistente_sequia_jp.shtml </li></ul>
    33. 37. OGM: del laboratorio al campo info and primers Functional Screening Glasshouse and Field transgenics, range of copy numbers and expression levels putative transgenics source material vectors Molecular Analysis Transformation and Tissue Culture Glasshouse Vector Construction
    34. 38. El costo y tiempo aproximado para obtener un cultivo transgénico
    35. 39. Lo que ofrece la biotecnología de cultivos <ul><li>Cultivos tolerantes a estreses (sequía, plagas y enfermedades, suelos ácidos o infértiles) </li></ul><ul><li>Cultivares biofortificadas con micro-nutrientes, de alta calidad proteica y con niveles reducidos de micotoxinas </li></ul><ul><li>Cultivares con resistencia a herbicidas que se adaptan mejor a las prácticas de la agricultura de conservación </li></ul>
    36. 40. Millones de vidas humanas pueden salvarse : Como la severidad de VAD depende de los ingresos, los efectos positivos del “Golden Rice” son más pronunciados en los grupos de menores recursos. En un escenario pesimista, el costo de salvar un DALY es < US$ 20 comparado con el costo de US$ 134–599 por suplementación de la dieta con vitámina A VAD = Deficiencia de vitámina A DALY = Años de vida ajustados por incapacitación
    37. 41. Calentamiento global: La evolución de la temperatura
    38. 42. Evidencia del cambio climático Noches cálidas Tendencia 1 960–2000 Fuente: Magrin 2007, a partir de Haylock et al. 2006 Cambios en precipitación Aumento de temperatura mínima Fuente: Magrin 2007, a partir de Vincent et al. 2005 (1960-2000)
    39. 43. Efectos del incremento de eventos extremos Estimación de daños por el Fenómeno de El Niño, 1997/1998 Fuente : Indicadores Plan Agro 2003-2015 (18.1d) Bolivia (Daño total estimado: 527.3 millones de US$) (18.1b) Ecuador (Daño total estimado: 2881.6 millones de US$) (18.1a) Colombia (Daño total estimado: 563.5 millones de US$) (18.1c) Perú (Daño total estimado: 3.500 millones de US$)
    40. 44. Impactos del cambio climático Incidencia de las variables climáticas en la agricultura latinoamericana <ul><li>Lluvia </li></ul><ul><ul><li>Rendimientos </li></ul></ul><ul><li>Temperatura </li></ul><ul><ul><li>Duración del ciclo </li></ul></ul><ul><li>Radiación Solar </li></ul><ul><ul><li>Acumulación de biomasa </li></ul></ul><ul><li>Concentración de CO 2 </li></ul><ul><ul><li>Eficiencia de la fotosíntesis y del uso del uso de agua y nitrógeno </li></ul></ul><ul><li>Eventos extremos </li></ul><ul><ul><li>Sequías, inundaciones, heladas, olas de calor </li></ul></ul><ul><ul><li>Genera variaciones en balance temperatura – precipitaciones, especialmente. </li></ul></ul>Fuente: Adrián G. Rodríguez, CEPAL, 2007
    41. 45. Impactos del cambio climático Impactos generales esperados a futuro en América Latina y el Caribe <ul><li>Reemplazo gradual de los bosques tropicales por sabanas en el este de la amazonia </li></ul><ul><li>Vegetación semiárida tenderá a ser reemplazada por vegetación de tierras áridas </li></ul><ul><li>Riesgo de pérdidas significativas de biodiversidad a través de la extinción de especies en muchas áreas tropicales </li></ul><ul><li>Cambios en los patrones de precipitación y la desaparición de glaciares , que afectarán significativamente la disponibilidad de agua (consumo humano, agricultura, energía) </li></ul><ul><li>Hacia el año 2020, el incremento neto en el número de personas experimentando estrés hídrico debido al cambio climático es posible que sea entre 7 y 77 millones </li></ul><ul><li>Los incrementos esperados en el nivel del mar, en la variabilidad climática y en los eventos extremos es muy posible que afecten las áreas costeras </li></ul>Fuente: Adrián G. Rodríguez, CEPAL, 2007
    42. 46. Impactos del cambio climático en el Perú <ul><li>Antecedentes </li></ul><ul><li>Agricultura contribuye con el 62.8% de la oferta nacional de alimentos </li></ul><ul><li>Sólo el 34% de la superficie agrícola del país está bajo riego (principalmente en la costa) el 66% de la agricultura se conduce bajo secano </li></ul><ul><li>Impacto : Disminución de la productividad agrícola entre 12% y 50% </li></ul><ul><li>Aumento de la sequía en la sierra del Perú </li></ul><ul><li>El retroceso de los glaciares : reducción 22% en los últimos 25 años </li></ul><ul><li>Aumento de temperatura : mayor evaporación de H 2 0 almacenada </li></ul><ul><li>Modificaciones regionales del régimen de precipitaciones y temperaturas : acontecimientos violentos e infrecuentes como las inundaciones, la sequía y las tormentas </li></ul><ul><li>Propuesta de acción inmediata </li></ul><ul><li>Adaptación o cambios de cultivos para enfrentar la carencia de agua y el aumento de la temperatura </li></ul>
    43. 47. Agua y agricultura en un contexto del cambio climático <ul><li>Agua y agricultura </li></ul><ul><ul><li>La agricultura el mayor usuario de agua a nivel mundial </li></ul></ul><ul><ul><li>La competitividad de la agricultura depende de disponibilidad oportuna de agua. </li></ul></ul><ul><li>En América Latina se proyecta un i ncremento en la demanda de agua para irrigación , generando mayor competencia por esta entre los sectores agropecuario, industrial, energético y doméstico </li></ul><ul><li>Cambios en la disponibilidad de agua </li></ul><ul><ul><li>Afectada por el cambio climático y la variables climáticas, tanto por carencia como por exceso </li></ul></ul><ul><ul><li>Afectada por opciones de adaptación en la agricultura </li></ul></ul><ul><ul><li>Demandas de otros sectores (crecimiento económico y de la población) </li></ul></ul><ul><li>La disminución de los niveles freáticos y el incremento en el costo energético para su extracción harán que se incrementos los costos en la agricultura. </li></ul>Fuente: Adrián G. Rodríguez, CEPAL, 2007
    44. 48. Algunos enfoques para abordar el cambio climático <ul><li>Mejores previsiones y opciones de política : proporcionar información local y regional que combinan los conocimientos de previsión con la experiencia en sistemas de cultivos </li></ul><ul><li>Mejorar genéticamente los cultivos capaces de soportar las temperaturas, la sequía y las inundaciones </li></ul><ul><li>Un uso más eficiente de los recursos : la mejora de capacidad de los agricultores a utilizar el agua de manera eficiente y mejorar la gestión de los suelos frágiles son esenciales para adaptarse a la crisis del cambio climático </li></ul>
    45. 49. La expresión génica en respuesta al estrés: la especificidad y la interferencia de las redes reguladoras de genes Fuente : Nakashima and Yamagushi-Shinozaki 2005 rps 1-like NACR MYCR MYBR ABRE DREB2 DRE/CRT DREB1/CBF ERD1 RD22 RD29B RD29A post-transcriptional regulation ABA ? ZF-HD NAC MYC MYB post-transcriptional regulation AREB/ABF AREB/ABF DREB1D/CBF4 ? post-transcriptional regulation NAC ICE1 ICE1 ? Low temperature Drought & High salinity HOS1 ? ?
    46. 50. Fuente: Nakashima and Yamagushi-Shinozaki 2005
    47. 51. Funciones de los genes DREB1A Fuente : Kazuko Yamaguchi-Shinozaki (JIRCAS) Transcription factors (Zn finger, WRKY) Chaperons Protection factors of macromolecules (LEA proteins) Unknown proteins Membrane transporters Key enzymes for osmolyte biosynthesis (proline, sugar) Detoxification enzymes Enzymes for PI metabolism (PLC, PLD) DREB1A
    48. 52. Ingeniería genética para mejorar la adaptación del trigo a la sequía Factor transcripcional de elemento de respuesta a la sequía y promotor inducible por el estrés (CIMMYT-JIRCAS) AtDREB1A rd29A pBI101 pBI101 nos T
    49. 53. Performance fotosintética del cv. Bobwhite transgénico con DREB (con estrés extremo de sequía) Diferencia 29% 35% 90% -8% -4% Evapo- Conductancia Tasa de asimilación CO 2 sub- estomatal “ Spad “de clorófila transpiración (mm/m2/s) (mm/m2/s) (umol CO2 m-2 s-1) (ppm)
    50. 54. Avances con DREB en el trigo transgénico <ul><li>Resultados preliminares </li></ul><ul><ul><li>DREB parece retardar el desarrollo </li></ul></ul><ul><li>Extensiva investigación en tolerancia a la de-hidratación </li></ul><ul><li>Amplia evidencia de “plantas verdes” (“stay green”) </li></ul><ul><ul><li>Escasa evidencia de un incremento de la producción </li></ul></ul>http://www.icrisat.org/journal/SpecialProject/sp3.pdf
    51. 55. Otros transgenes para el fitomejoramiento por tolerancia a sequía Transgen Referencia cDNA de arginina decarboxylasa de avena (->poliamina) Bassie et al. 2008 Glutamato dehidrogenasa( gdhA ) de la Escherichia coli Lightfoot et al. 2007 “ Cold shock proteins” (CSPs) de las bacterias Castiglioni et al. 2008 Fosfatidilinositol-específica fosfolipasa C (PI-PLC) Zhai et al. 2005 Wang et al. 2008 Factor de transcripción ortólogo de maíz (ZmNF-YB2) Nelson et al. 2007
    52. 56. Ensayos de campo del evento transgénico muestra un incremento de rendimiento del grano bajo sequía en colaboración con Maíz testigo Maíz transgénico Descubrimiento Fase 1 Prueba del concepto Fase 2 Desarrollo inicial Fase 3 Desarrollo avanzado Fase 4 Prelanzamiento Lanzamiento
    53. 57. Nuevos productos, nuevos retos <ul><li>Cultivos transgénicos con tolerancia al estrés abiótico necesitan evaluaciones de bioseguridad y aprobación regulatoria pero los marcos disponibles son el resultado de pensar en la primera generación de transgénicos ( resistencia al insectos con Bt o a virus, y tolerancia a herbicidas) </li></ul><ul><ul><li>Basada en el modelo un gen – un producto </li></ul></ul><ul><ul><li>Muy enfocada en el análisis molecular de la expresión del transgen </li></ul></ul><ul><ul><li>Evaluación del riesgo medioambiental incluye pensar acerca del no-cambio en la competitividad </li></ul></ul><ul><li>Cultivos tolerantes al estrés (por insertar transgenes regulatorios) obligan a nuevas preguntas con respecto a la inocuidad alimentaria, la bioseguridad e impactos ambientales </li></ul><ul><li>Nuevos fenotipos (la tolerancia al estrés puede resultar en mayor competitividad ) </li></ul><ul><li>Impactos en ambientes no usados previamente , y la composición de los productos cosechados y el impacto en la nutrición humana </li></ul>©Willy De Greef@IPBO-2005
    54. 58. Otros impactos del cambio climático sobre la agricultura del Perú: patógenos y pestes <ul><li>Como impactos están   las sequías o las precipitaciones fluviales excesivas que llegan a afectar directamente el desarrollo de los cultivos. Sin embargo, el impacto indirecto ha sido más importante porque  favoreció el desarrollo de las plagas en condiciones de sequía y las enfermedades en las condiciones lluviosas </li></ul><ul><li>Un estudio realizado en Cañete reveló que aumento de la temperatura ocasionó un aumento del 45% de las plagas en 1996-1997 y de 34 % en 1996-1998. La incidencia de las enfermedades se incrementó en 42 y en 67% respectivamente en los mismos periodos. &quot;Como consecuencia de estos cambios (…)  el rendimiento del valle bajó en promedio 57% en 1996-1998 “ </li></ul><ul><li>Fuente: Comunicación Nacional del Perú a la Convención de Naciones Unidas sobre Cambio Climático, Consejo Nacional del Ambiente (CONAM), Lima, Perú, junio de 2001. p. 93 </li></ul>
    55. 59. ¿Punto final …? <ul><li>La soberanía nacional y la seguridad alimentaria son lo primero </li></ul><ul><li>Los cultivos transgénicos tienen su función pero no son una panacea </li></ul><ul><li>Los sectores privado y público tienen papeles complementarios en la agricultura </li></ul><ul><li>También hay otras prioridades y existen otros productos para las cadenas de valor </li></ul>
    56. 60. James French, IICA
    57. 61. Investigación e innovación para el desarrollo … <ul><li>Salud </li></ul><ul><li>Vida </li></ul><ul><li>Sueños </li></ul>
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