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Proyecto Costa Rica




1
Proyecto: Dormancia de
                     Introducción                                                                        semillas de arroz
Después de casi dos años de iniciado el Proyecto América La-
tina: Construcción de Capacidad Multi - País en Acatamiento
del Protocolo de Cartagena en Bioseguridad (Brasil, Colombia,
                                                                          Contexto general y                                             el traslape de los períodos de floración
                                                                          justificación de la                                            determinan el grado en que se cruzan
Costa Rica, Perú) en el país, hoy presentamos los resultados
                                                                                                                                         (Sánchez-Olguín et al. 2009).
preliminares de las siete investigaciones que involucró la par-           investigación
ticipación de Costa Rica en esta iniciativa.                                                                                             La dormancia es una característica que
                                                                          La disponibilidad de arroz transgé-
                                                                                                                                         controla la germinación de semillas
Tal como lo expresamos en las más de 15 presentaciones que hi-            nico resistente a herbicidas puede
                                                                                                                                         (Finch-Savage y Leubner-Metzger,
cimos de este Proyecto a diferentes grupos de la sociedad civil,          representar una alternativa para los
                                                                                                                                         2006). La dormancia de la semillas de-
académica, gremial y gubernamental del país, el objetivo funda-           agricultores en el control selectivo de
                                                                                                                                         termina la sincronía y el porcentaje de
mental es proveer de información científica a los tomadores de            malezas y para reducir los costos de
                                                                                                                                         germinación de semillas viables que
decisiones acerca de la existencia o no de riesgo ambiental en el         mano de obra. Sin embargo, el uso
                                                                                                                                         permanecen en el banco de semillas
cultivo de arroz genéticamente modificado, y que fue estudiado            de OGMs levanta muchas inquietu-
                                                                                                                                         (Finkelstein et al 2008.) y es influen-
en el país usando como modelo una variedad de arroz mutado                des relacionadas con el movimiento
                                                                                                                                         ciada por las condiciones ambientales
que iguala las condiciones de uno transgénico. Las Autoridades            y fijación de características desde los
                                                                                                                                         (Finch-Savage y LeubnerMetzger,
Nacionales Competentes que administrarán esta información                 cultivos transgénicos a sus parientes
                                                                                                                                         2006). Este rasgo le confiere una ven-
se reúnen primordialmente en la Comisión Técnica Nacional en              silvestres, especialmente en zonas de
                                                                                                                                         taja competitiva, ya que sus semillas
Bioseguridad (CTNBio), inscrita dentro del Servicio Fitosanitario         alta biodiversidad. Varios estudios han
                                                                                                                                         pueden permanecer con potencial para
del Estado, y que es la encargada de otorgar los permisos para la         demostrado el flujo de genes de arroz
                                                                                                                                         germinar durante largos períodos de
siembra de cultivos genéticamente modificados. Sin embargo,               transgénico a las arvenses y arroz no
                                                                                                                                         tiempo en el banco de semillas, como
esto no elimina la necesidad de informar a otros agentes socia-           transgénico, y la expresión del rasgo
                                                                                                                                         un reservorio. Las variedades de arroz
les que pueden incidir en esa toma de decisiones gubernamental            transgénico en la descendencia (Oard
                                                                                                                                         varían considerablemente en su grado
y que igualmente han sido convocados para enterarse de las in-            et al, 2000; Chen et al, 2004; Messe-
                                                                                                                                         de dormancia (Roberts, 1961; Jen-
vestigaciones y ahora de los resultados.                                  guer et al, 2004; Rong et al, 2005; Shi
                                                                                                                                         nings y de Jesús, 1964; Veasey et al,
                                                                          et al 2008; Olguín Sánchez et al 2009).
La Coordinación Nacional, así como los investigadores involu-                                                                            2004). Se ha reportado que algunas
                                                                          Resultados similares se han reportado
crados, y todo el personal de apoyo, han puesto su experien-                                                                             variedades de arroz pierden su dor-
                                                                          con el arroz no transgénico resistente
cia, idoneidad, y conocimiento al servicio de este Proyecto,                                                                             mancia en forma natural (Naredo et al,
                                                                          a herbicidas (Shivrain et al 2007).
que permitirá al país contar con herramientas e información                                                                              1998). En condiciones de campo, tanto
                                                                          Los estudios realizados por Sánchez-
generada en condiciones tropicales, siendo este uno de los cri-                                                                          la cosecha de arroz mecanizada como
                                                                          Olguín et al. (2009) en Costa Rica, de-
terios de ejecución más valiosos del Proyecto, dado que solo                                                                             la manual, conducen al desgrane y a la
                                                                          mostraron que el cruce de arroz resis-
se cuenta con información y estudios realizados en otras con-                                                                            pérdida de semillas en el campo. Si las
                                                                          tente a los herbicidas con arroz maleza
diciones climáticas, que no resultan un parámetro preciso para                                                                           semillas que caen al suelo tienen cierto
                                                                          puede ocurrir. Los autores encontraron
valorar la conveniencia país de utilizar esta tecnología.                                                                                nivel de latencia y no germinan poco
                                                                          que tanto la especie de arroz maleza y
                                                                                                                                         después de su caída en el suelo o en
El Proyecto fue financiado por el Global Environment Facility (GEF)
de las Naciones Unidas, coordinado técnicamente por el Centro                                 Variedad Palmar 18                                                  Variedad CR-5272
de Investigación Agrícola Tropical (CIAT) de Colombia y adminis-
                                                                                     100                                                                100
trado por el Banco Mundial, con la idea de cumplir, como países
firmantes, los requerimientos de la Convención en Diversidad Bio-                        80                                                             80

lógica (CBD) y el Protocolo de Cartagena en Bioseguridad (PCB).
                                                                          Porcentaje %




                                                                                                                                         Porcentaje %




                                                                                         60                                                             60

                                                                                         40                                                             40
Esperamos que estos resultados sean utilizados con fidelidad a
                                                                                         20                                                             20
sus objetivos y que puedan generar una toma de decisiones in-
formada en todos los actores involucrados en esta decisión país.                              1       2     3    4      5   6                                 1       2    3     4     5     6
                                                                                                  Meses en almacenamiento                                         Meses en almacenamiento
                Dr. Federico Albertazzi Castro                                                    Semillas germinadas           Semillas con dormancia                         Semillas muertas

              Coordinador Nacional - CIBCM-UCR
                    Proyecto LAC Biosafety                                Figura 1. Porcentaje de semillas germinadas, muertas y latentes (con dormancia) de
                                                                             las variedades comerciales de arroz Palmar 18 y CR5272 almacenadas a 7ºC.



                                                                      2
Proyecto
                                                                                                                                                                    Costa Rica

el agua de riego, se incorporarán en el      En el laboratorio, las semillas se lava-
banco de semillas a una profundidad          ron para eliminar el suelo presente y                                               Variedad Palmar 18                          Variedad CR-5272
que dependerá del método de prepara-         posteriormente se colocaban en una                                            100                                        100




                                                                                              Semillas superficiales (%)
ción de suelo para la próxima siembra,       solución de fungicida para desinfectar.                                       80                                          80

utilizado por el agricultor. Por lo tanto,   Luego se colocaron sobre papel para                                           60                                          60

es importante conocer el grado de dor-       germinación en una cámara a 30ºC.                                             40                                          40

mancia de las semillas en el momento         Se realizaron evaluaciones a los 8 y                                          20                                          20

de la cosecha y el tiempo que éstas          15 días después de la siembra. Las
permanecen viables en el suelo.              variables evaluadas fueron: porcen-                                           100                                         100




                                                                                              15 cm de profundidad (%)
                                             taje de germinación, porcentaje de                                            80                                           80
En términos de bioseguridad de               semillas no germinadas y porcentaje                                           60                                           60
OGMs, conocer el período de dor-             de semillas viables. Para determinar la                                       40                                           40
mancia de las variedades transfor-           viabilidad, las semillas no germinadas                                        20                                           20
madas es importante principalmente           en donde no se detectaba descompo-
para determinar el tiempo que debe           sición de las mismas fueron sometidas
estar el terreno sin sembrar entre el        a la prueba con cloruro de tetrazolio,                                        100                                         100




                                                                                                30 cm de profundidad (%)
cultivo GM y el convencional, para           con ésta se comprobó si el embrión se                                         80                                           80

evitar coexistencia y posible cruce          encontraba vivo en ese momento	                                               60                                           60

entre las variedades.                                                                                                      40                                           40

                                                                                                                           20                                           20
                                             Resultados obtenidos
Objetivos planteados                                                                                                             1      2    3     4    5       6            1      2     3    4     5    6
                                             Respecto al tratamiento con semillas                                                    Meses después de siembra                    Meses después de siembra

•	 Determinar el grado de dorman-            almacenadas a 7°C, se observó que
   cia de semillas de dos cultivares         la dormancia varió de acuerdo con la             Figura 2. Porcentaje de semillas germinadas, muertas y latentes (con dormancia)
   comerciales en almacenamiento             variedad. En el caso de la variedad Pal-              de las variedades comerciales de arroz Palmar 18 y CR5272 enterradas
   posterior a la cosecha.                   mar 18 en los meses 5 y 6 se obser-                    a 0,15 y 30 cm de profundidad en la localidad de Cañas, Guanacaste.
•	 Determinar el efecto del ente-            vó un incremento en el porcentaje de
   rramiento de semillas de dos              semillas con dormancia: La diferencia          mayor en semillas en la superficie del                                  de evaluaciones fue de 6,1 %, el cual
   variedades comerciales sobre su           entre el mes 1 y el 6 fue 61,5 %. Para         suelo que en las semillas enterradas a                                  fue el mayor obtenido en la pruebas de
   viabilidad bajo dos sistemas de           la variedad CR5272, la dormancia dis-          15 y 30 cm de profundidad.                                              campo durante el experimento.
   irrigación.                               minuyó de 36 % a 16 % durante los 6
                                             meses de muestreo (Figura 1).                  El porcentaje de dormancia fue ma-                                      El porcentaje de dormancia se re-
Metodología general                                                                         yor según aumentó la profundidad.                                       dujo a partir del mes 3. Ya en el
utilizada                                    En pruebas de campo, en ambas va-              En la superficie, la dormancia fue del                                  mes 6, el promedio del porcentaje
                                             riedades, las semillas que se mantu-           0,006%, a 15 cm fue 1,2% y a 30 cm                                      de dormancia observado en las dos
El trabajo de campo se realizó en la         vieron en la superficie del suelo ger-         un 2,1%.                                                                variedades se encontró ligeramente
Finca La Elvia, Cañas, Guanacaste y          minaron o murieron; no se observaron                                                                                   debajo de 1 % (Figura 1).
en el laboratorio del Centro para In-        semillas con dormancia. En general,            El porcentaje de dormancia de la va-
vestigaciones en Granos y Semillas           hasta el mes 5, la germinación fue             riedad Palmar 18 en el segundo mes                                      Lecciones aprendidas
(CIGRAS),UCR. Se utlizaron dos varie-
dades de arroz: Palmar 18 y CR5272.                                                                                                                                 Hasta los seis meses después de
                                                                                                                                                                    enterradas las semillas, existe un
En el campo, grupos de 100 semillas                                                                                                                                 pequeño porcentaje que se man-
recién cosechadas fueron enterradas                                                                                                                                 tiene en reposo (con dormancia)
a diferentes profundidades (0, 15, 30                                                                                                                               cuando han sido enterradas a 15
cm). Los experimentos fueron mues-                                                                                                                                  cm o 30 cm de profundidad.Sin
treados una vez al mes, donde se des-                                                                                                                               embargo, es importante que a las
enterraron semillas de cada variedad a                                                                                                                              tres profundidades todavía existe un
las tres profundidades y se llevaron al                                                                                                                             pequeño porcentaje de semillas que
laboratorio. Se realizaron cuatro repe-                                                                                                                             germinan inmediatamente cuando
ticiones por tratamiento. Además, se                                                                                                                                se les proporcionan las condiciones
realizó un tratamiento donde la semi-                                                                                                                               adecuadas. Se requiere establecer el
lla fue almacenada a 7°C.                                                                                                                                           experimento en otra localidad.


                                                                                        3
Proyecto: Flujo de genes del arroz cultivado (O. sativa) al arroz maleza
      (O. sativa) y a la especie silvestre (O. glumaepatula) en un Centro
       de Diversidad Tropical: determinación de la estructura genética y
    capacidad de sobrevivencia de los híbridos de arroz cultivado maleza.
Contexto general y                      res de genes el arroz maleza (Oryza          especies silvestres de arroz, entre     silvestres y malezas relacionadas.
justificación de la                     sativa) y el silvestre (O. glumaepa-         ellas Oryza glumaepatula que po-        Por lo tanto, los reguladores en bio-
                                        tula) es muy importante previo a la          dría ser una potencial receptora de     seguridad requieren de estudios de
investigación                           liberación de un arroz GM. En forma          polen del arroz cultivado. De ahí la    referencia diseñados para entender
La utilización de cultivos genéti-      similar a otras regiones del mundo,          importancia de obtener información      la interacción entre las especies de
camente modificados (CGM) sin           la producción de arroz en los países         sobre O. glumaepatula en cuanto a       arroz cultivado malezas y silvestres,
afectar los recursos naturales es       de ALC se ve seriamente limitada             la diversidad intrapoblacional e in-    como potenciales receptores de
una prioridad en América Latina y       por varias enfermedades, plagas y,           terpoblacional de la especie y cuan-    transgenes, y la posibilidad de hí-
el Caribe (ALC) debido a su condi-      sobre todo, las malas hierbas. Por           tificar la magnitud del flujo de ge-    bridos que los porten.
ción de centros de origen y diversi-    otra parte, los países de ALC son el         nes interespecífica en poblaciones
dad. El proyecto Multi-país para la     hogar de cuatro especies silvestres          naturales de Oryza en los centros       Objetivos planteados
construcción de capacidad para el       de Oryza: O. alta, O. grandiglumis,          de la biodiversidad tropical, donde
                                        O. latifolia todos tetraploides (geno-       la información es escasa. El arroz      Objetivo 1: Estudiar la adaptabilidad
cumplimiento del Protocolo de Car-
                                        ma tipo CCDD), y O. glumaepatula             transgénico resistente a herbicidas     de los híbridos arroz maleza y arroz
tagena sobre Bioseguridad, está en
                                        diploide (genoma AA) este que es             (RH) puede ser utilizado para faci-     resistente a herbicida recolectados
armonía con el acuerdo multilateral
                                        más propenso a hibridar con el arroz         litar el control selectivo de malezas   en campo en condiciones de inver-
respecto al movimiento transfronte-
                                        cultivado (también AA). La eventual          con herbicidas de amplio espectro.      nadero y competencia.
rizo de organismos genéticamente
modificados (OGM) que puedan im-        siembra de OGMs requiere de infor-           Sin embargo, su posible liberación
                                        mación previa sobre flujo de genes,          comercial ha aumentado la preocu-       Objetivo 2. Determinar la habilidad
plicar un riesgo a la diversidad bio-                                                                                        combinatoria entre el arroz cultiva-
lógica. La información sobre el flujo   o posible transferencia de caracte-          pación de bioseguridad debido a la
                                        rísticas, del OGM a un pariente sil-         posibilidad de flujo genético entre     do y maleza mediante cruces artifi-
de genes entre el arroz cultivado                                                                                            ciales.
(Oryza sativa) los posibles recepto-    vestre. En Costa Rica existen cuatro         variedades transgénicas y parientes
                                                                                                                             Objetivo 3: Estudiar la adaptabilidad
                                                                                                                             de los híbridos arroz maleza y arroz
                                                                                                                             resistente a herbicida producidos
                                                                                                                             por cruces artificiales.

                                                                                                                             Objetivo 4: Estudiar la diversidad
                                                                                                                             genética y determinar en forma in-
                                                                                                                             directa el flujo génico histórico en
                                                                                                                             las poblaciones de O. glumaepatula
                                                                                                                             localizadas en el humedal del Río
                                                                                                                             Medio Queso (Los Chiles, Alajue-
                                                                                                                             la) y Murciélago (Guanacaste) y el
                                                                                                                             arroz cultivado O. sativa.

                                                                                                                             Metodología general
                                                                                                                             utilizada
                                                                                                                             Objetivo 1: Se recolectaron semi-
                                                                                                                             llas de plantas de arroz maleza en
                                                                                                                             campos de arroz. Estos materiales
                                                                                                                             proceden de los lotes Río Seco y



                                                                                 4
Proyecto
                                                                                                                                  Costa Rica

Playitas (finca arrocera Pelón de la                                                                                              El Muro        Guanacaste
Bajura, Guanacaste). En estos lotes      00
se utilizó el paquete Clearfield con
                                         80
anterioridad, y se reportó la presen-
cia de arroz rojo maleza hibridizado     60
con esta variedad. Las plantas se
                                         40
multiplicaron y evaluaron para su
resistencia o susceptibilidad a las      20

imidazolinonas mediante pruebas          00
de dosificación diferencial con este                                                         Oryza glumaepatula                                             Comercial
herbicida. Las semillas se germi-
naron en un plato de petri con ni-
trato de amonio, en condiciones de      Figura 1. Nivel de mezcla genética entre individuos de Oryza glumaepatula y la variedad comercial (O. sativa). El color rojo denota
                                        los marcadores predominantes en O. glumaepatula y el verde en el arroz cultivado. Los individuos del “Muro” y “Guanacaste”
luz. Una vez germinada, la semilla
                                        presentan barras de dos colores.
se plantó en almácigos con suelo,
para sembrarse posteriormente en
macetas. Las plantas se mantuvie-       semanas para evitar el efecto bor-           milla se germinó semilla de líneas           determinación de la estructura ge-
ron regadas a capacidad de campo        de. Se evaluaron cada 15 días por            parentales de arroz maleza y las             nética de las poblaciones indica el
y se conservaron en condiciones         un periodo de diez semanas, siete            variedades. Se realizaron 7 evalua-          nivel de similitud o diferencia entre
controladas de invernadero. En los      características morfológicas y la            ciones cada 15 días, hasta llegar a          ellas, y al utilizar la técnica de AFLP,
experimentos de competencia se          producción de semilla.                       los 105 días de edad, en plantas hí-         se puede deducir en forma indirecta
utilizaron inicialmente plantas con                                                  bridas y líneas parentales. Variables        si ha habido flujo de genes históri-
                                        Objetivo 2 y 3: Para la producción           medidas: altura de la planta (desde          co: entre menor es la estructura ge-
tamaño uniforme entre sí, para des-
                                        de híbridos se utilizaron 10 acce-           base hasta hoja más larga), brotes           nética entre las poblaciones, mayor
cartar que las posibles diferencias
                                        siones de arroz maleza del banco de          de cada planta, número de hojas y            sería el flujo de genes entre ellas.
observadas en las variables a medir
                                        semillas del Centro de Investigación         se registró número de plantas en             Se recolectaron y georeferenciaron
se deban a desigualdades provo-
                                        en Biología Celular y Molecular              floración. Se comparó promedios              150 muestras de O. glumaepatula
cadas por el tamaño inicial de las
                                        (CIBCM-UCR), pertenecientes a 5              de altura y número de brotes entre           distribuidas en seis poblaciones
plantas. Se utilizaron macetas con
                                        morfotipos, tipo sativa e interme-           los híbridos y padres por morfotipo          del humedal del Medio Queso y 20
un diámetro aproximado de 25 cen-
                                        dio (Arrieta-Espinoza et al. 2005) y         y se realizaron curvas de crecimien-         muestras de una población en Mur-
tímetros. La densidad de población
                                        recolectadas en el 2000 previo a la          to de los híbridos y los padres por          ciélago. En cada sitio de recolecta,
por maceta fue de diez plantas, con
                                        liberación de las variedades resis-          tipo sativa e intermedio. Para deter-        se colectaron muestras de hoja, se
una distribución espacial uniforme.
                                        tentes a imidazolinonas. La semi-            minar diferencias significativas se          colocaron en bolsas de plástico eti-
Se implementaron seis diferentes
                                        lla de las variedades resistentes a          realizó una prueba de diferencia sig-        quetadas en una hielera con hielo,
tratamientos, siguiendo diferentes
                                        herbicida se sembró semanalmente             nificativa honesta (DSH) de Tukey.           hasta ser trasladadas al laboratorio
proporciones de siembra de plantas
                                        en el invernadero, para la sincroni-         Una vez que se obtuvo la semilla             donde se almacenaron a -20°C. El
de arroz rojo resistente a imidazo-
                                        zación de la floración entre el arroz        una parte se utilizó para las pruebas        ADN total de cada muestra se extra-
linonas y arroz rojo susceptible. El
                                        maleza y las variedades. Se reali-           de competencia y la otra para con-           jo con un FastDNA ® Kit y con el
primer tratamiento consistió en una
                                        zaron cruces manuales dirigidos              tinuar con el estudio de habilidad           triturador de hojas FastPrep ®. La
proporción de siembra de 10 plan-
                                        entre los arroces maleza (líneas             combinatoria en las siguientes ge-           cantidad y calidad del ADN se vi-
tas resistentes vs. 0 plantas sus-
                                        maternas) y las variedades Clear-            neraciones.                                  sualizó en geles de agarosa al 1% y
ceptibles. Los demás tratamientos
                                        field® (líneas paternas), basándose                                                       se determinó su concentración con
se establecieron de manera similar,
                                        en el protocolo implementado por             Objetivo 4: Se recolectaron mues-            una escalera cuantificación molecu-
siguiendo las proporciones 8 plan-
                                        Sarkarung (1991), que se modificó            tras de individuos de seis poblacio-         lar. Un total de 80 muestras de O.
tas resistentes vs. 2 plantas suscep-
                                        y adaptó para mantener las plantas           nes de arroz silvestre del humedal           glumaepatula y seis de las varieda-
tibles, 6 plantas resistentes vs. 4
                                        en invernadero. La semilla híbrida           del Río Medio Queso en Los Chiles,           des cultivadas de arroz O. sativa se
plantas susceptibles, 4 plantas re-
                                        se germinó in vitro con papel filtro         Alajuela y una de Murciélago, Cua-           analizaron mediante la técnica de
sistentes vs. 6 plantas susceptibles,
                                        y agua destilada estéril, a una tem-         jiniquil, Guanacaste en Costa Rica,          AFLPs (Vos et al. (1995). Para ello,
2 plantas resistentes vs. 8 plantas
                                        peratura de 26 °C, 41% humedad y             y seis individuos del arroz cultivado.       se siguió el protocolo de la com-
susceptibles y un tratamiento final
                                        fotoperiodo 12/12, hasta alcanzar            Se utilizó la técnica molecular AFLP         pañía Applied Biosystems. Se hizo
con 10 plantas susceptibles. Se tu-
                                        una altura aproximada de 10 cm               (Amplified Fragment Length Poly-             una preamplificación con los impri-
vieron seis replicas por tratamiento
                                        cuando se trasplantó y se aclimató           morphism, por sus siglas en inglés)          madores M-C y E-A y se evaluaron
en cada experimento. Las macetas
                                        en invernadero. Junto con esta se-           para hacer el análisis genético. La          32 combinaciones de imprimadores
se rotaron aleatoriamente cada tres


                                                                                 5
para la amplificación selectiva. Las    las plantas por maceta) del expe-            WM-120) se observó un mayor nú-         bioseguridad ambiental. Asimismo,
amplificaciones se realizaron en un     rimento y no se encontraron dife-            mero de brotes comparado con sus        se destaca la necesidad de utilizar
termociclador Hybaid Sprint. Los        rencias significativas entre la altura       progenitores. Los resultados mues-      un marcador genético que permita
fragmentos obtenidos de la ampli-       de las plantas y la condición de re-         tran un alto vigor híbrido en etapas    determinar la magnitud y dirección
ficación selectiva fueron separados     sistencia/susceptibilidad, según el          tempranas del crecimiento vegetati-     del flujo en forma directa ya que
por su tamaño en un secuenciador        tratamiento aplicado (F = 0.310, p =         vo pero además inician su proceso       datos previos mostraron que los hí-
ABI 310 de Applied Biosystems.          0.877). Siguiendo el mismo patrón,           de floración y producción de semilla    bridos entre estas especies en forma
Los electroferogramas obtenidos se      no se reportan diferencias significa-        más tempranamente.                      manual (glumaepatula x sativa) no
analizaron con el programa Gene-        tivas para el número de culmos (F                                                    son fértiles.
Marker. Se analizaron los fragmen-      = 0.407, p = 0.832). Por evaluarse           Objetivo 4: Se encontró que la es-
tos de un tamaño entre 150 y 500        la primera etapa, se esperaba que            pecie silvestre O. glumaepatula
pares de bases (pb), y se realizó una   la competencia no presentara un              presentó una mayor diversidad           Lecciones aprendidas
matriz binaria según la presencia (1)   efecto marcado sobre el crecimiento          genética (H’ = 0.177 ) que el arroz
o ausencia (0) de dichos fragmen-       de las plantas. De esta manera, se           cultivado O. sativa (H’=0.135). Asi-    1.	 Efecto de penalización en la
tos. Se calculó la diversidad gené-     estandariza el crecimiento. (Connor          mismo, se encontró una clara di-            adaptabilidad de los híbridos
tica de seis poblaciones de Oryza       & Loomis 2002).                              ferenciación genética entre ambas           producto del cruce entre el arroz
glumaepatula en Los Chiles y una                                                     especies (ΦST=0.161, p<0.01). Las           maleza x arroz resistente a herbi-
de Guanacaste mediante el índice        Objetivos 2 y 3: Se obtuvo un total          poblaciones de O. glumaepatula              cida y su competitividad.
de Shannon y por métodos Bayesia-       de 337 híbridos resultantes de los           ubicadas en Los Chiles y Cuajini-
nos (Holsinger and Wallace, 2004).      cruces manuales entre arroces ma-            quil no presentaron diferenciación      2.	 Determinación de las caracterís-
El programa Structure (Pritchard,       leza y las variedades CFx-18 y Puitá         genética y mostraron una estructura         ticas que determinan la habilidad
2000) se utilizó para confirmar si      INTA. Las plantas crecieron y se             genética baja aunque hay una se-            combinatoria entre el arroz culti-
las poblaciones de la especie sil-      evaluaron en condiciones de pro-             paración geográfica, lo cual indica         vado y maleza mediante cruces
vestre de Oryza glumaepatula forma      ductividad a razón de dos plantas            que ha ocurrido flujo de genes entre        artificiales.
grupos que se han cruzado al azar       por pote. En la primera generación           estas poblaciones de arroz silves-
                                        se observó claramente un vigor hí-           tres. Ello puede deberse a eventos      3.	 Información científica sobre la
(grupos panmíticos) y también para
                                        brido en las plantas producto del            de dispersión de semilla, plántulas         diversidad genética de la especie
determinar la existencia de mezcla
                                        cruce entre el arroz maleza (madre)          o en última instancia por polen. Por        silvestre de arroz O. glumaepatu-
genética entre las variedades co-
                                        y el arroz cultivado con resistencia a       último, se analizaron los marcado-          la localizadas en el humedal del
merciales y la especie silvestre.
                                        herbicida (padre). Su altura que en          res predominantes en la especie             Río Medio Queso (Los Chiles,
                                        promedio fue de 100 a 120 cm, que            silvestre y el arroz cultivado los          Alajuela) y Murciélago (Guana-
Resultados obtenidos                                                                                                             caste) a nivel intrapoblacional e
                                        es mayor a la del arroz cultivado que        cuales están representados gráfi-
                                        mide en promedio 80 cm. El número            camente por barras de color rojo y          interpoblacional en un centro de
Objetivo 1: La evaluación del ex-
                                        de brotes varió según el arroz male-         verde respectivamente en la Figura          diversidad tropical.
perimento de competencia está en
desarrollo. Se realizó la primera       za utilizado para el cruce. En el caso       1. Se encontró que el 70% de los
                                                                                                                             4.	 Información indirecta sobre la
evaluación (en donde no se ha al-       de los híbridos que tuvieron como            individuos recolectados en Muro de
                                                                                                                                 posibilidad de flujo génico histó-
canzado el máximo crecimiento de        madre los morfotipos (WM-073 y               Los Chiles y Murciélago, Guana-
                                                                                                                                 rico entre arroz cultivado O. sati-
                                                                                     caste presentan cierta mezcla gené-
                                                                                                                                 va y el silvestre O. glumaepatula.
                                                                                     tica con las variedades comerciales.
                                                                                     Obsérvese que los individuos de es-     5.	 Relevancia de realizar conside-
                                                                                     tas dos poblaciones aunque tienen           raciones e implementar medidas
                                                                                     barras predominantemente rojas,             en Bioseguridad ambiental para
                                                                                     indicadoras de los marcadores de la         mantener la integridad de la es-
                                                                                     especie silvestre, también presentan        pecie silvestre de arroz.
                                                                                     secciones verdes que corresponden
                                                                                     a marcadores del arroz cultivado.       6.	 Importancia de realizar un estudio
                                                                                     Los resultados de esta investiga-           para comparar la diversidad gené-
                                                                                     ción permiten concluir que existe           tica y el flujo de genes de la especie
                                                                                     el potencial de flujo génico entre la       silvestre de arroz Oryza glumaepa-
                                                                                     especie silvestre Oryza glumaepatu-         tula en los países latinoamericanos
                                                                                     la y el arroz cultivado Oryza sativa        en donde se ha encontrado esta
                                                                                     lo que conlleva una debida conside-         especie silvestre tales como Co-
                                                                                     ración desde el punto de vista de la        lombia, Venezuela y Brasil.


                                                                                 6
Proyecto
                                                                                                                                 Costa Rica

                           Proyecto: Monitoreo biológico de aves acuáticas en
                                arrozales de la zona norte de Costa Rica
Contexto general y                                                                                                               una paloma coronigrís (Leptotila
justificación de la                                                                                                              plumbeiceps), que transportaba un
                                                                                                                                 propágulo de gramínea en su cuer-
investigación                                                                                                                    po. Además, dentro de las observa-
Es importante destacar la falta de in-                                                                                           ciones realizadas se registraron dos
formación acerca del uso de arroza-                                                                                              especies de aves con nuevos rangos
les por aves acuáticas en Costa Rica.                                                                                            de distribución para el país como el
En este contexto, también resaltar                                                                                               rascón moteado (Pardirallus macu-
la carencia general de información                                                                                               latus) y el avetoro norteño (Botaurus
acerca de las aves acuáticas, sus                                                                                                lentiginosus). Este último es un re-
movimientos y su distribución en el                                                                                              sidente raro de invierno y poco co-
país. Por estos factores, este traba-                                                                                            mún, y no hay registros de esta es-
jo analiza el uso potencial de estos                                                                                             pecie desde principios de siglo XX.
ambientes por las aves acuáticas y
                                                                                                                                 La observación de 10 especies de
las posibilidades de dispersión de
                                                                                                                                 aves alimentándose de arroz sil-
propágulos de arroz.
                                                                                                                                 vestre y comercial, la presencia de
Previo a este estudio, se desconocía la                                                                                          un propágulo de gramínea en una
riqueza de la avifauna en los arrozales                                                                                          paloma coronigris y los nuevos re-
                                           Caño Negro para valorar la siembra              dos en los humedales de Medio
de la zona norte del país y su efecto en                                                                                         gistros de distribución para el país
                                           de arroz en los humedales de la                 Queso y Caño Negro.
los cultivos de arroz. Las aves de los                                                                                           de dos especies raras y poco comu-
                                           Zona Norte de Costa Rica.
humedales pueden actuar como dis-                                                       •	 Uso de redes de niebla para la        nes, son hallazgos de relevancia y
persoras para muchas plantas acuáti-       Objetivos específicos	                          captura de aves y realizar la revi-   de grandes aportes para el conoci-
cas que no utilizan los agentes abió-                                                      sión correspondiente del cuerpo       miento en la dinámica de los hume-
ticos, como el viento. La importancia      •	 Listar e identificar las especies            para identificar algún rastro o       dales y sus aves. Por lo tanto, los
de este estudio radica en brindar in-         de aves que utilizan los arrozales.          indicio de semillas o propágulos      humedales ofrecen los requerimien-
formación biológica de diferentes                                                          de arroz.                             tos biológicos básicos y necesarios
especies de aves silvestres acuáticas      •	 Determinar la abundancia, diver-                                                   a las aves, por ello su protección y
(residentes y migratorias) que visitan        sidad y riqueza de aves acuáticas         •	 Observaciones directas en los al-     manejo es de importancia para el
los arrozales de la Zona Norte del país       en dos arrozales de la Zona Norte            rededores de dos humedales de         país y para las aves presentes en la
(Caño Negro y Medio Queso), con la            del país.                                    estudio para la evaluación de los     zona, de manera que se asegure su
finalidad de conocer cuáles son las                                                        diferentes hábitats: para determi-    perpetuidad en el futuro.
aves que dispersan semillas de arroz       •	 Determinar el uso de hábitat y               nar el uso de los diferentes hábi-
en estado silvestre y dar herramientas        comportamiento de aves en los                tats que ofrecen los humedales.       Lecciones aprendidas
a las autoridades del país para el ma-        arrozales.
nejo de flujo de genes en términos de                                                   Resultados obtenidos                     Los registros de las nuevas espe-
bioseguridad, enmarcado dentro del         Metodología general                                                                   cies para el humedal y datos de
Protocolo de Cartagena sobre Biose-        utilizada                                    Se identificaron un total de 172 es-     nuevos hallazgos de distribución
guridad, para el cultivo de arroz en la                                                 pecies de aves, entre las cuales 42      para el país indican que aún existen
zona de estudio.                           •	 Conteos por puntos en los hu-             especies son migratorias latitudi-       vacíos en cuanto a: estudios de in-
                                              medales de Medio Queso y Caño             nales y 129 especies residentes, 53      vestigación de algunos humedales,
Objetivos planteados                          Negro: para desarrollar estas ac-         especies son de hábitos acuáticos        conocimiento y prioridad que se da
                                              tividades se realizan visitas men-        y 119 especies de hábitos mixtos         a estos espacios biodiversos. Es de
Objetivo General:                             suales en las zonas de estudio            (terrestres y semi acuáticos). Se        suma importancia dar seguimiento
                                              para la identificación y posterior        registraron 10 especies de aves ali-     a este estudio y realizar un monito-
Evaluar el uso hábitat de las aves            confección del inventario de              mentándose de Oryza sativa, O. glu-      reo constante para proponer las me-
acuáticas residentes y migratorias            aves, además se realizan conteos          maepatula y O. latifolia, en ambas       didas de conservación necesarias
en los arrozales de Medio Queso y             de aves en puntos fijos estableci-        localidades del estudio. Se capturó      para estos humedales.


                                                                                    7
Proyecto: Parasitoides himenópteros asociados
                                     a cultivos de arroz en Costa Rica.
Contexto general y                        estas familias de insectos incluyen           Metodología general                         y braconidos y se montaron selecti-
justificación de la                       parasitoides de leipdopteros que son          utilizada                                   vamente en alfileres y se etiquetaron.
                                          plagas en los cultivos, como también                                                      Todos los especímenes colectados
investigación
                                          otros parasitoides que interactúan            Se colocaron tres trampas Malaise           no se montaron debido a la gran can-
Varias estrategias de investigación,      con otras especies de insectos.               (adquiridas de Sante Traps, USA) en         tidad de ellos que se lograron atrapar
como los meta-análisis, se han usa-                                                     tres lotes de arroz sembrado de forma       y se decidió montar solo unos cuan-
do para determinar el impacto de          El presente estudio generará datos so-        anegada (Hacienda Mojica, Cañas,            tos representativos de cada morfo-es-
cultivos modificados genéticamente        bre poblaciones de ciertos parasitoi-         Guanacaste), uno en cada tratamien-         pecie. Se contó con la asistencia para
(OGM) con la toxina de la bacteria        des clave a través del tiempo y deter-        to: – insecticida (Excalicur y Muralla      realizar algunas identificaciones de
Bacilus thuringhesis en organismos        minará si aplicaciones de insecticida         Delta), sin aplicación (control), y con     varios especialistas como: Michael
no-blanco (Marvier et al. 2007, Wol-      elaborado con la toxina de Bt afectan         insecticida basado con toxina Bt. Las       Sharkey (Zelomorpha), Scott Shaw
fenbarger et al. 2008). A pesar de que    dichas poblaciones. De igual forma,           trampas se ubicaron a 403 m (del blo-       (Aleiodes y Meteorus), y David Wahl
no se espera que cultivos genética-       se validará una metodología sencilla          que tratado con insecticida y el control)   (Campoplex). Las especies identifi-
mente modificados puedan afectar          para el monitoreo de poblaciones de           y a 230m (del control al tratado con Bt)    cables de ichneumonidos y braconi-
directamente poblaciones de insectos      un grupo importante de organismos             entre ellos, y cada trampa localizada       dos species fueron contados, y sus
parasitoides (e.g. Chen et al. 2008),     no-blanco, y aportar dicho protocolo,         casi en el centro de cada bloque de tra-    respectivos representativos, ambos
especies que parasitan lepidopteros       aplicable a otros cultivos y en otros         tamiento. Todas las trampas se coloca-      depositados en alcohol.
pueden mostrar una reducción en su        países de América Latina.                     ron a más de 100m del borde del cam-
número en OGM debido a la reduc-                                                        po de cultivo para minimizar la captura     Todos los especímenes están depo-
ción del número de sus huéspedes.         Objetivos planteados                          de insectos no asociados al cultivo de      sitados en el Museo de Zoología de
Ésta suposición debe ser demostra-                                                      arroz (sin embargo sucedió en una           la Universidad de Costa Rica. Se usó
                                          Objetivo General: Identificar los             minoría de los individuos capturados).      información de la literatura para dis-
da, y si éste es el único efecto, los
parasitoides de otros insectos no         principales parasitoides asociados            Los contenidos de las trampas se re-        tinguir entre parasitoides de plagas
deberán verse afectados.                  al cultivo de arroz y determinar el           colectaron cada dos semanas y siete         de arroz versus parasitoides de otras
                                          impacto de aplicaciones de Bt en las          muestras fueron usadas para análisis        especies de insectos.
El proyecto aportará datos de pobla-      poblaciones de parasitoides.                  cuantitativos, los cuales compren-
ciones de parasitoides asociados con                                                    dieron un ciclo de siembra durante la       Se realizó un análisis de Kruskall-
arroz no modificado genéticamente,        Objetivos específicos:                                                                    Wallis para determinar si existían dife-
                                                                                        época lluviosa del 2011- germinación
con el objetivo de brindar datos con                                                    en agosto y cosecha en diciembre. Las       rencias estadísticamente significativas
                                          •	 Identificar los parasitoides asocia-                                                   entre el número total de parasitoides
los cuales comparar con OGM en el                                                       muestras fueron separadas en labo-
                                             dos con arroz en Costa Rica.                                                           encontrados en los diferentes trata-
momento de que se le otorgue en                                                         ratorio con la ayuda de microscopios
el futuro el permiso de siembra. Se       •	 Comparar las poblaciones de pa-                                                        mientos durante todo el muestreo en
                                                                                        y la separación se hizo en dos fases:
utiliza arroz debido a que tiene una         rasitoides en arroz cultivado en                                                       Cañas. Además, se realizó una prueba
                                                                                        . 1 - Ichneumonidae, Braconidae y
importancia alimenticia esencial, se         secano y anegado.                                                                      de bondad de ajuste (Chi cuadrado)
                                                                                        otros macrohimenópteros en un vial
siembra extensivamente bajo diferen-      •	 Comparar las poblaciones de pa-                                                        para determinar si existían diferen-
                                                                                        + Fulgoroidea (para examinar parasi-
tes condiciones (secano o anegado)           rasitoides en lotes sembrados de           toides de Tagosodes) en otro vial, y,       cias entre la cantidad de parasitoides
y actualmente existen variedades de          arroz en forma anegada y bajo tres         2 – microhimenópteros (de los cuales        encontrados por tratamiento en cada
arroz genéticamente modificado que           tratamientos: aplicaciones norma-          Encyrtidae, Eurytomidae, y Mymaridae        fecha de muestreo realizado en Cañas.
ya se cultiva en otros países o se           les de insecticidas, aplicaciones          se removieron posteriormente). Otros
tramitan sus respectivos permisos            de insecticidas basados con la             tres lotes se localizaron en la parte       Resultados obtenidos
de siembra. Se enfocó el estudio             toxina Bt y sin aplicaciones.              central Pacífica de Costa Rica (Finca
en el grupo de parasitoides debido a      •	 Comparar los parasitoides cap-             45, Parrita, Puntarenas) pero debido al     Para el análisis cuantitativo de com-
que se pueden separar fácilmente de          turados con trampas Malaise con            exceso de lluvias e inundaciones no se      parar tres bloques se seleccionaron
trampas para insectos y se pueden            los conocidos parasitoides de in-          hicieron las aplicaciones respectivas.      parasitoides ichneumonidos y bra-
identificar a nivel de especie de forma      sectos plagas en arroz.                                                                conidos basados en dos criterios
realista, especialmente ciertos indivi-   •	 Aportar un protocolo para análisis         Basados en el conocimiento existente        principales: 1.-grupo taxonómico
duos del grupo de Ichneumonidae y            de riesgo futuro involucrando pa-          sobre la taxonomía de los himenóp-          que pudiese clasificarse a nivel de
Braconidae. Muy importante es que            rasitoides.                                teros, se identificaron ichneumonidos       especie (o en pocos casos, como


                                                                                    8
Proyecto
                                                                                                                                                                  Costa Rica

morfo-especie), y 2) especies que                                                            160
fueran relativamente abundantes y                                                                                        Promedio




                                           Promedio del total de parasitoides por muestreo
                                                                                             140                         Promedio ±SE
presentes por el período de muestreo.                                                                                    Promedio ±DE
                                                                                             120
Con el objeto de aportar un protocolo
                                                                                             100
sencillo capaz de ser implementado
                                                                                             80
en futuros estudios, se decidió no
                                                                                             60
escoger los microhimenópteros (da-
tos no presentados) pues requieren                                                           40

mayor inversión de tiempo para su                                                            20

separación. Además de los hime-                                                               0

nópteros parasitoides, se separaron                                                          -20

dos especies de moscas sciomizidas                                                           -40
                                                                                                   No       Bt         Ins
(cuyas larvas son depredadoras de
                                                                                                        Tratamiento
caracoles) y una especie de Strepsip-
tera (Elenchidae, cuya larva parasita
Delphacidae como Tagosodes).              Figura 1. Promedio del total de parasi-                                     recen ser una especie diferente. En             en 4 de los 7 muestreos. En gene-
                                          toides por muestreo encontrados en los                                      general, el número de individuos en             ral, la aplicación de la toxina Bt no
Las dos especies de Sciomyzidae           tratamientos sin aplicación (No), insec-                                    Parrita fue mucho menor al encontra-            tuvo efecto negativo en el número
(Sepedomerus macropus y Dictya            ticida con toxina Bt e Insecticida normal,
                                                                                                                      do en Cañas, lo cual puede deberse              de parasitoides (a pesar de ser pa-
sp.) y la siguiente lista de parasitoi-   tomando en cuenta solamente los ichneu-
                                          mónidos de los géneros Campo, Enico y
                                                                                                                      parcialmente a la ubicación de las              rasitoides de Lepidoptera).
des himenópteros se cuantificaron                                                                                     trampas. Como ya se mencionó, de-           2.	 En general, la abundancia de indi-
                                          Strabo en Cañas, Guanacaste, Costa Rica.
para cada tratamiento, fecha de colec-                                                                                bido a las fuertes lluvias en Parrita, no       viduos fue menor en Parrita que en
ta y localidad.                                                                                                       se pudo realizar la comparación ade-            Cañas.
                                                                                                                      cuada entre los dos sitios de siembra       Los parasitoides representan un buen
Ichneumonidae: Campopleginae
                                                                                                                      de arroz.                                   grupo para usar en estudios de or-
   Campoplex ovivenans – se cono-         tivas en el número total de parasitoides
                                          de los géneros Campoplex, Enicos-                                                                                       ganismos no blancos y son fáciles
   ce que parasita Rupela albinella                                                                                   Otros parasitoides himenópteros que         de muestrear con la trampa Malaise.
   (barrenador del arroz)                 pilus y Strabotes en cada tratamiento                                       se encontraron son los siguientes: Te-
                                          (H2,21=0.096, p=0.9528) (Fig.1).                                                                                        El protocolo requiere la selección de
Ichneumonidae: Ophioninae                                                                                             lenomus (Scelionidae), Brachymeria y        especies grandes, abundantes y fá-
                                                                                                                      Conura (Chalcididae), al menos siete
   Enicospilus purgatus – conocido        Se encontraron diferencias estadísti-                                                                                   ciles de identificar, p.ej. Campoplex
                                                                                                                      especies de Encyrtidae (John Noyes,
   por parasitar larvas de Noctuidae      camente significativas en el total de                                                                                   ovivenans.
                                                                                                                      comunicación personal), Stantonia
Ichneumonidae: Cryptinae                  parasitoides encontrados (sumando                                           (Braconidae: Orgilinae), Myzinum
   Strabotes sp. – se conoce que pa-      Campoplex, Enicospilus y Strabotes)                                                                                     LECCIONES APRENDIDAS
                                                                                                                      y Tiphia (Tiphiidae), Campsomerus
   rasita Rupela albinella (barrenador    entre los tratamientos al final de la                                       (Scoliidae), Larra godmani (Crabro-
                                          temporada de siembra.                                                                                                   1.	 Los bloques probablemente re-
   del arroz)                                                                                                         nidae), y muchas otras más que aún              quieren ser más grandes para
Braconidae: Rogadinae                                                                                                 están siendo examinadas. Además                 comparar número de parasitoi-
                                          De los tres parasitoides identificados
                                                                                                                      de los parasitoides himenópteros,               des entre tratamientos, pero no
   Aleiodes nigristemmaticum – co-        y seleccionados, Campoplex ovive-
                                                                                                                      numerosos strepsipteranidos (Elen-              fue posible pues eran fincas de
   nocido por parasitar larvas de         nans fue el más abundante al final de
                                                                                                                      chidae) fueron encontrandos en las
   Noctuidae                              la época de siembra. Estos patrones                                                                                         propietarios privados que cola-
                                                                                                                      trampas, incluyendo machos de vida
Braconidae: Meteorinae                    inter-específicos pueden deberse a                                                                                          boraron gratuitamente.
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                                          diferencias de abundancia y eficien-                                                                                    Las trampas Malaise dan una colec-
   Meteorus laphygmae – conocido                                                                                      en sus hospederos delfácidos.
                                          cia de captura de las trampas Malaise                                                                                   ta sencilla y repetible para muestras
   por parasitar larvas de Noctuidae
                                          (i.e. diferencias en comportamiento                                         Las tres concluciones principales son:      de parasitoides y ciertas especies
Braconidae: Agathidinae                                                                                                                                           que pueden ser posibles candidatos
                                          de vuelo). Importante de recalcar
    Zelomorpha arizonensis – cono-        el hecho que al final de la época de                                        1.	 Aunque no se encontraron dife-          para futuros estudios de organis-
    cido por parasitar Noctuidae ca-      siembra se dejan de aplicar insectici-                                          rencias entre tratamientos en el        mos no-blanco. Por ejemplo, en
    tocalines                             das. La mayoría de los mismos para-                                             número total de las tres especies       arroz Campoplex ovivenans es abun-
Solo tres ichneumonidos estuvieron        sitoides se encontraron en Parrita, a                                           de Ichneumonidae, pero si se en-        dante, es conocido por atacar a una
en suficiente número para realizar aná-   pesar de que Meteorus y Zelomorpha                                              contraron diferencias estadística-      de las principales plagas en arroz y
lisis estadísticos. No se encontraron     no estaban presentes, e individuos                                              mente significativas en el número       puede ser separado fácilmente en
diferencias estadísticamente significa-   del género Strabotes de Parrita pa-                                             de parasitoides entre tratamientos      las muestras recolectadas.


                                                                                                                 9
Proyecto: Generación y evaluación de un sistema de
                       información geográfica para mapear áreas de plantas
                        cultivadas, sus parientes silvestres y el posible flujo
Contexto general y
justificación de la
investigación
El arroz es predominantemente au-
topolinizado, pero la polinización
cruzada ocurre aunque sea a tasas
muy bajas, típicamente inferiores
al 1%. En estudios realizados con
arroz resistente a herbicida en los
EE.UU. se ha confirmado una tasa de
cruzamiento del 0.08%, en cultivos
donde un 90% de arroz transgénico
se encontraba entremezclado con
un 10% de arroz convencional. No
obstante, los híbridos se hallaron
únicamente entre plantas adyacen-        híbridos interespecíficos que logren            Costa Rica y de las especies de        directa de fincas utilizando un apara-
tes y ninguno a distancias mayo-         retrocruzarse espontáneamente con               Oryza nativas.                         to de posicionamiento global o GPS.
res de 21 m. de la fuente del polen      el arroz podrían tener una ventaja                                                     Distribución de las especies nativas
(Valverde, 2005). Las especies sil-      adaptativa. Por lo expuesto ante-            •	 Implementar una base de datos          de Oryza sp.: la distribución poten-
vestres del género Oryza tienen una      riormente el tener la capacidad de              geográfica de los laboratorios,        cial de especies de Oryza nativas se
distribución pantropical y cuatro        identificar los sitios donde se de-             invernaderos, campos y áreas de        generó utilizando el modelo MaxEnt
de esas especies han sido identi-        sarrollan los cultivos comerciales,             procesamiento de cultivos gené-        (Phillips, et al, 2006), a partir de un
ficadas en el trópico americano: O.      así como sus parientes silvestres y             ticamente modificados en Costa         inventario previo de arroces silves-
glumaepatula; O. grandiglumis; O.        el definir una adecuada separación              Rica.                                  tres, realizado por la Universidad de
alta y O. latifolia. De estas especies   espacial entre ambos es una de las           •	 Utilizar las bases de datos geo-       Costa Rica (Zamora et al, 2003). Se
silvestres solo O. glumaepatula es                                                       gráficas para facilitar la toma de     utilizaron los datos bioclimáticos de
                                         primeras herramientas para evitar el
un diploide AA, una característica                                                       decisiones en relación con el          la base de Worldclim (http://www.
                                         flujo de genes con su subsecuente
común con O. sativa o arroz cultiva-                                                     cultivo de arroz genéticamente         worldclim.org) que almacena un resu-
                                         riesgo ambiental.
do, la cual les da la potencialidad de                                                   modificado en Costa Rica.              men de 19 variables de precipitación
cruzarse entre si.                       Objetivos planteados                                                                   y temperatura para el periodo 1950-
                                                                                      Metodología general                       2000. Los datos de elevación digital
Estudios recientes realizados en         Objetivo General del subproyecto:            utilizada                                 provienen de la misión topográfica de
Costa Rica corroboraron el cruza-                                                                                               radar (SRTM, http://www2.jpl.nasa.
miento entre el arroz cultivado y la     Desarrollar un sistema de informa-           Levantamiento de áreas arroceras:         gov/srtm/).Mapa de riesgo de flujo de
especie silvestre O. glumaepatula        ción geográfica que permita evaluar          Para mapear las áreas cultivadas de       genes: De las especies encontradas
en ambientes naturales (Lentini, Z.      el “riesgo ambiental” de la introduc-        arroz se contó con la colaboración        en Costa Rica, únicamente Oryza glu-
y Espinoza A., 2005). Debido a que       ción de cultivares genéticamente             del personal de la Corporación Arro-      maepatula puede cruzarse con el arroz
el arroz se siembra ocasionalmente       modificados de arroz.                        cera Nacional (CONARROZ), quienes         cultivado, por tener genoma diploide
cerca de poblaciones de O. glumae-                                                    realizan un registro anual de produc-     AA. Por esta razón, los mapas de ries-
patula y a las prácticas de manejo de    Objetivos   específicos          del         tores de arroz. Con la información de     go sólo consideran esta especie. Los
arroz, ocasionalmente la floración       subproyecto                                  ubicación se procedió a digitalizar las   mapas se construyeron a partir de la
de ambas especies podría coincidir,                                                   fincas utilizando fotografía aérea e      sobreposición de los mapas de exis-
lo que permitiría su potencial cru-      •	 Elaborar una base de datos geo-           imágenes de satélite. Debido a la alta    tencia de arroz cultivado y de distri-
zamiento. Los cruces naturales apa-         referenciada de la distribución           nubosidad en muchas regiones del          bución potencial de O. glumaepatula
rentan ser estériles pero aquellos          de arroz y algodón cultivado en           país se debió proceder con medición       siguiendo la siguiente matriz:


                                                                                 10
Proyecto
                                                                                                                                  Costa Rica

         Matriz de “riesgo” de flujo entre arroz cultivado
                         y arroz silvestre
   Presencia de             Distribución potencial de O. glumaepatula
  arroz cultivado
        0-50            50-65           65-75          >75
         SI             NULO            LEVE      MODERADO            ALTO
        NO              NULO            NULO          NULO            NULO


Resultados obtenidos                       dad y personal del Servicio Fitosa-
                                           nitario del Estado. Esta capacitación
Los resultados obtenidos se mues-          refuerza una de las actividades más
tran principalmente como produc-           importantes del proyecto dirigida
tos en términos de mapas. Solo se          a fortalecer la capacidad operativa
muestra el mapa de la zona donde           de las instituciones nacionales. En
existe la especie silvestre O. glu-        nuestro caso, la capacitación estuvo
maepatula (figura 1) y el mapa             orientada al mapeo de lotes o fincas
de zonas con potencial riesgo de           con GPS y a la introducción de esos
cruce con el arroz cultivado (figura       datos en Sistemas de Información                utilidad para marcar áreas de          •	 En el caso de Costa Rica solo la
2). Además, en la obtención de esa         Geográfica                                      riesgo potencial de flujo de ge-          Zona Norte presenta riesgo mo-
información y posterior a ella, se                                                         nes entre especies cultivadas y           derado y alto de flujo de genes
realizó una fuerte actividad de capa-      Lecciones aprendidas                            sus parientes silvestres.                 entre el arroz cultivado y sus
citación dirigida a los técnicos ope-                                                   •	 El esquema utilizado con el culti-        parientes silvestres, particular-
rativos de la Corporación Arrocera         •	 El uso de SIG y los modelos de               vo de arroz se puede utilizar con         mente en los alrededores del
Nacional y a auditores en bioseguri-          distribución de especies son de              otros cultivos.                           humedal de Medio Queso.




                                                                                                   Fincas arroceras dentro de áreas de “alto riesgo”
                                                                                                       de flujo de genes para O. glumaepatula.




                                                                                          Se logró identificar una finca de 202 Has, que representa riesgo de
                                                                                         aporte de material genético que podría hibridizar a O. glumaepatula.

    Figura 1. Mapa de distribución potencial de O. glumaepatula en Costa Rica                                              Figura 2.



                                                                                   11
Proyecto: Impacto Socioeconómico directo de la producción de
            arroz bajo la tecnología CLEARFIELD® (CFX-18) en dos zonas
              geográficas en Costa Rica: percepción y estudios de casos
Contexto general y                      variedades han permitido habilitar            •	 Divulgar los resultados de la in-      de arroz: se realizaron dos entrevis-
justificación de la                     lotes para el cultivo que anteriormen-           vestigación a la población, agri-      tas, una que recababa información
                                        te se habían descartado por los altos            cultores e instituciones vincula-      para el método MACTOR y una en-
investigación                           niveles de infestación de arroz rojo.            das con el sector arrocero.            trevista abierta. Los resultados se
El sistema de producción CLEAR-                                                                                                 procesaron en el software MACTOR
FIELD® utiliza variedades de arroz      Objetivos planteados                          Metodología general                       y UCINET y mediante la herramienta
que fueron obtenidas por el INTA de                                                   utilizada                                 Netdraw se realizó un mapa de los
                                        Objetivo General del subproyecto                                                        vínculos que existen entre los acto-
Concepción del Uruguay y la Uni-
versidad de Luisiana con técnicas                                                     Descripción del sector arrocero:          res y la información de las entrevis-
                                        Utilizar el sistema de producción
convencionales de mejoramiento                                                        información secundaria de los in-         tas abiertas sirvió para fortalecer la
                                        CLEARFIELD® para estimar, me-
genético (selección y posterior                                                       formes estadísticos elaborados por        interpretación de resultados.
                                        diante una evaluación ex post, los
incorporación a las variedades                                                        Corporación Arrocera Nacional de
                                        impactos socioeconómicos que
convencionales), y no mediante la                                                     Costa Rica (CONARROZ), así como           Resultados obtenidos
                                        podría tener la introducción de una
introducción de ADN de otras espe-                                                    información bibliográfica que sirvió
                                        variedad de arroz genéticamente                                                         Percepción de los productores de
cies o reinos; por esta razón no se                                                   de apoyo para interpretar los resul-
                                        modificada con resistencia a un her-                                                    arroz sobre OGMs:
considera un organismo genética-        bicida en las Regiones Chorotega y            tados de las estadísticas del sector.
mente modificado (OGM) o transgé-       Pacífico Central de Costa Rica.
                                                                                      Descripción del perfil socioeconó-        •	 Existe un bajo nivel de conoci-
nico; sin embargo, estas variedades
                                                                                      mico de los productores que han te-          miento sobre las variedades GM,
se utilizaron para simular los posi-    Objetivos específicos del subpro-
                                                                                      nido la experiencia de utilizar el sis-      el 63% de los productores indicó
bles efectos que tendría la eventual    yecto
                                                                                      tema de producción CLEARFIELD                que no sabe nada, el 32% indicó
introducción de una variedad de
                                        •	 Describir el perfil socioeconómi-          se realizó un muestreo probabilís-           saber algunas cosas y solamente
arroz genéticamente modificado con
                                           co (tipología) de los productores          tico en las regiones Chorotega y             el 5,3% de los productores (35)
resistencia a los herbicidas.
                                           arroceros que han adoptado el              Pacífico Central, este muestreo se           indicó estar muy informado.
El sistema de producción CLEAR-            sistema de producción CLEAR-               realizó con el registro de produc-        •	 Al preguntársele a los 35 pro-
FIELD® está conformado por tres            FIELD® en comparación con                  tores suministrado por CONARROZ              ductores que tenían algún co-
componentes que ayudan a garan-            productores que no lo utilizan.            e incluyó productores de todos los           nocimiento sobre las variedades
tizar la limpieza de los campos: 1)     •	 Evaluar en el sitio, los costos y          tamaños (pequeños, medianos y                OGM sobre el riesgo ambiental,
Semilla certificada CLEARFIELD®,           beneficios directos (pecunia-              grandes) que cultivan bajo las mo-           20% consideraron estas varie-
2) Herbicida CLEARFIELD® autori-           rios) del sistema de producción            dalidades de riego y de secano.              dades riesgosas el 22,9% indicó
zado y 3) Programa de custodia.            de arroz CLEARFIELD® en dos                                                             que el riego era bajo, el 25,7%
                                           zonas específicas del país en              Evaluación de costos de produc-              las consideran seguras y el
Debido a la importancia que tiene          términos de rentabilidad, ren-             ción: se visitaron productores en la         31,4% indicó no saber.
el arroz en la dieta de los costarri-      dimientos y requerimientos de              región Chorotega y Pacífico Central,      •	 Al preguntársele a los 35 pro-
censes, la introducción de estas           insumos y mano de obra.                    a cada uno de los productores se les         ductores que tenían algún co-
variedades se ha convertido en una      •	 Analizar las percepciones de los           aplicó una entrevista para recolec-          nocimiento sobre las variedades
herramienta efectiva para el control       tomadores de decisiones de las             tar información sobre los costos de          OGM sobre el riesgo para la salud
de plantas de arroz indeseables y en       instituciones vinculadas con el            producción en lotes que utilicen el          humana; 11,4% las consideran
especial arroz rojo , una maleza de        sector arrocero, en relación con           sistema de producción CLEARFIELD             riesgosas; 25,7% indicaron que
alta capacidad invasiva que puede          el tema de introducir organismos           y variedades convencionales con el           son de bajo riesgo; 31,4% opi-
generar pérdidas cercanas al 60%           genéticamente modificados en la            objetivo de determinar si existen di-        na que son seguras y el 31,4%
de la cosecha. La variedad CFX-18          producción, al tomar en cuenta             ferencias en costos y rendimientos.          indicó no saber los efectos que
se está cultivando oficialmente en el      los resultados obtenidos en el                                                          pueden causarle estas variedades
Costa Rica desde el 2002, mientras         análisis del sistema de produc-            Percepción de los tomadores de de-           sobre la salud humana.
que la variedad PUITA INTA CL se           ción de arroz CLEARFIELD® que              cisiones ante una eventual introduc-      •	 El 72,3% de los productores que
empezó a cultivar en el 2005; ambas        se han presentado en el país.              ción de un OGM en la producción              tienen algún conocimiento so-


                                                                                 12
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Folleto de resultados Proyecto LACBiosafety: Bioseguridad en el cultivo de arroz en Costa Rica

  • 2. Proyecto: Dormancia de Introducción semillas de arroz Después de casi dos años de iniciado el Proyecto América La- tina: Construcción de Capacidad Multi - País en Acatamiento del Protocolo de Cartagena en Bioseguridad (Brasil, Colombia, Contexto general y el traslape de los períodos de floración justificación de la determinan el grado en que se cruzan Costa Rica, Perú) en el país, hoy presentamos los resultados (Sánchez-Olguín et al. 2009). preliminares de las siete investigaciones que involucró la par- investigación ticipación de Costa Rica en esta iniciativa. La dormancia es una característica que La disponibilidad de arroz transgé- controla la germinación de semillas Tal como lo expresamos en las más de 15 presentaciones que hi- nico resistente a herbicidas puede (Finch-Savage y Leubner-Metzger, cimos de este Proyecto a diferentes grupos de la sociedad civil, representar una alternativa para los 2006). La dormancia de la semillas de- académica, gremial y gubernamental del país, el objetivo funda- agricultores en el control selectivo de termina la sincronía y el porcentaje de mental es proveer de información científica a los tomadores de malezas y para reducir los costos de germinación de semillas viables que decisiones acerca de la existencia o no de riesgo ambiental en el mano de obra. Sin embargo, el uso permanecen en el banco de semillas cultivo de arroz genéticamente modificado, y que fue estudiado de OGMs levanta muchas inquietu- (Finkelstein et al 2008.) y es influen- en el país usando como modelo una variedad de arroz mutado des relacionadas con el movimiento ciada por las condiciones ambientales que iguala las condiciones de uno transgénico. Las Autoridades y fijación de características desde los (Finch-Savage y LeubnerMetzger, Nacionales Competentes que administrarán esta información cultivos transgénicos a sus parientes 2006). Este rasgo le confiere una ven- se reúnen primordialmente en la Comisión Técnica Nacional en silvestres, especialmente en zonas de taja competitiva, ya que sus semillas Bioseguridad (CTNBio), inscrita dentro del Servicio Fitosanitario alta biodiversidad. Varios estudios han pueden permanecer con potencial para del Estado, y que es la encargada de otorgar los permisos para la demostrado el flujo de genes de arroz germinar durante largos períodos de siembra de cultivos genéticamente modificados. Sin embargo, transgénico a las arvenses y arroz no tiempo en el banco de semillas, como esto no elimina la necesidad de informar a otros agentes socia- transgénico, y la expresión del rasgo un reservorio. Las variedades de arroz les que pueden incidir en esa toma de decisiones gubernamental transgénico en la descendencia (Oard varían considerablemente en su grado y que igualmente han sido convocados para enterarse de las in- et al, 2000; Chen et al, 2004; Messe- de dormancia (Roberts, 1961; Jen- vestigaciones y ahora de los resultados. guer et al, 2004; Rong et al, 2005; Shi nings y de Jesús, 1964; Veasey et al, et al 2008; Olguín Sánchez et al 2009). La Coordinación Nacional, así como los investigadores involu- 2004). Se ha reportado que algunas Resultados similares se han reportado crados, y todo el personal de apoyo, han puesto su experien- variedades de arroz pierden su dor- con el arroz no transgénico resistente cia, idoneidad, y conocimiento al servicio de este Proyecto, mancia en forma natural (Naredo et al, a herbicidas (Shivrain et al 2007). que permitirá al país contar con herramientas e información 1998). En condiciones de campo, tanto Los estudios realizados por Sánchez- generada en condiciones tropicales, siendo este uno de los cri- la cosecha de arroz mecanizada como Olguín et al. (2009) en Costa Rica, de- terios de ejecución más valiosos del Proyecto, dado que solo la manual, conducen al desgrane y a la mostraron que el cruce de arroz resis- se cuenta con información y estudios realizados en otras con- pérdida de semillas en el campo. Si las tente a los herbicidas con arroz maleza diciones climáticas, que no resultan un parámetro preciso para semillas que caen al suelo tienen cierto puede ocurrir. Los autores encontraron valorar la conveniencia país de utilizar esta tecnología. nivel de latencia y no germinan poco que tanto la especie de arroz maleza y después de su caída en el suelo o en El Proyecto fue financiado por el Global Environment Facility (GEF) de las Naciones Unidas, coordinado técnicamente por el Centro Variedad Palmar 18 Variedad CR-5272 de Investigación Agrícola Tropical (CIAT) de Colombia y adminis- 100 100 trado por el Banco Mundial, con la idea de cumplir, como países firmantes, los requerimientos de la Convención en Diversidad Bio- 80 80 lógica (CBD) y el Protocolo de Cartagena en Bioseguridad (PCB). Porcentaje % Porcentaje % 60 60 40 40 Esperamos que estos resultados sean utilizados con fidelidad a 20 20 sus objetivos y que puedan generar una toma de decisiones in- formada en todos los actores involucrados en esta decisión país. 1 2 3 4 5 6 1 2 3 4 5 6 Meses en almacenamiento Meses en almacenamiento Dr. Federico Albertazzi Castro Semillas germinadas Semillas con dormancia Semillas muertas Coordinador Nacional - CIBCM-UCR Proyecto LAC Biosafety Figura 1. Porcentaje de semillas germinadas, muertas y latentes (con dormancia) de las variedades comerciales de arroz Palmar 18 y CR5272 almacenadas a 7ºC. 2
  • 3. Proyecto Costa Rica el agua de riego, se incorporarán en el En el laboratorio, las semillas se lava- banco de semillas a una profundidad ron para eliminar el suelo presente y Variedad Palmar 18 Variedad CR-5272 que dependerá del método de prepara- posteriormente se colocaban en una 100 100 Semillas superficiales (%) ción de suelo para la próxima siembra, solución de fungicida para desinfectar. 80 80 utilizado por el agricultor. Por lo tanto, Luego se colocaron sobre papel para 60 60 es importante conocer el grado de dor- germinación en una cámara a 30ºC. 40 40 mancia de las semillas en el momento Se realizaron evaluaciones a los 8 y 20 20 de la cosecha y el tiempo que éstas 15 días después de la siembra. Las permanecen viables en el suelo. variables evaluadas fueron: porcen- 100 100 15 cm de profundidad (%) taje de germinación, porcentaje de 80 80 En términos de bioseguridad de semillas no germinadas y porcentaje 60 60 OGMs, conocer el período de dor- de semillas viables. Para determinar la 40 40 mancia de las variedades transfor- viabilidad, las semillas no germinadas 20 20 madas es importante principalmente en donde no se detectaba descompo- para determinar el tiempo que debe sición de las mismas fueron sometidas estar el terreno sin sembrar entre el a la prueba con cloruro de tetrazolio, 100 100 30 cm de profundidad (%) cultivo GM y el convencional, para con ésta se comprobó si el embrión se 80 80 evitar coexistencia y posible cruce encontraba vivo en ese momento 60 60 entre las variedades. 40 40 20 20 Resultados obtenidos Objetivos planteados 1 2 3 4 5 6 1 2 3 4 5 6 Respecto al tratamiento con semillas Meses después de siembra Meses después de siembra • Determinar el grado de dorman- almacenadas a 7°C, se observó que cia de semillas de dos cultivares la dormancia varió de acuerdo con la Figura 2. Porcentaje de semillas germinadas, muertas y latentes (con dormancia) comerciales en almacenamiento variedad. En el caso de la variedad Pal- de las variedades comerciales de arroz Palmar 18 y CR5272 enterradas posterior a la cosecha. mar 18 en los meses 5 y 6 se obser- a 0,15 y 30 cm de profundidad en la localidad de Cañas, Guanacaste. • Determinar el efecto del ente- vó un incremento en el porcentaje de rramiento de semillas de dos semillas con dormancia: La diferencia mayor en semillas en la superficie del de evaluaciones fue de 6,1 %, el cual variedades comerciales sobre su entre el mes 1 y el 6 fue 61,5 %. Para suelo que en las semillas enterradas a fue el mayor obtenido en la pruebas de viabilidad bajo dos sistemas de la variedad CR5272, la dormancia dis- 15 y 30 cm de profundidad. campo durante el experimento. irrigación. minuyó de 36 % a 16 % durante los 6 meses de muestreo (Figura 1). El porcentaje de dormancia fue ma- El porcentaje de dormancia se re- Metodología general yor según aumentó la profundidad. dujo a partir del mes 3. Ya en el utilizada En pruebas de campo, en ambas va- En la superficie, la dormancia fue del mes 6, el promedio del porcentaje riedades, las semillas que se mantu- 0,006%, a 15 cm fue 1,2% y a 30 cm de dormancia observado en las dos El trabajo de campo se realizó en la vieron en la superficie del suelo ger- un 2,1%. variedades se encontró ligeramente Finca La Elvia, Cañas, Guanacaste y minaron o murieron; no se observaron debajo de 1 % (Figura 1). en el laboratorio del Centro para In- semillas con dormancia. En general, El porcentaje de dormancia de la va- vestigaciones en Granos y Semillas hasta el mes 5, la germinación fue riedad Palmar 18 en el segundo mes Lecciones aprendidas (CIGRAS),UCR. Se utlizaron dos varie- dades de arroz: Palmar 18 y CR5272. Hasta los seis meses después de enterradas las semillas, existe un En el campo, grupos de 100 semillas pequeño porcentaje que se man- recién cosechadas fueron enterradas tiene en reposo (con dormancia) a diferentes profundidades (0, 15, 30 cuando han sido enterradas a 15 cm). Los experimentos fueron mues- cm o 30 cm de profundidad.Sin treados una vez al mes, donde se des- embargo, es importante que a las enterraron semillas de cada variedad a tres profundidades todavía existe un las tres profundidades y se llevaron al pequeño porcentaje de semillas que laboratorio. Se realizaron cuatro repe- germinan inmediatamente cuando ticiones por tratamiento. Además, se se les proporcionan las condiciones realizó un tratamiento donde la semi- adecuadas. Se requiere establecer el lla fue almacenada a 7°C. experimento en otra localidad. 3
  • 4. Proyecto: Flujo de genes del arroz cultivado (O. sativa) al arroz maleza (O. sativa) y a la especie silvestre (O. glumaepatula) en un Centro de Diversidad Tropical: determinación de la estructura genética y capacidad de sobrevivencia de los híbridos de arroz cultivado maleza. Contexto general y res de genes el arroz maleza (Oryza especies silvestres de arroz, entre silvestres y malezas relacionadas. justificación de la sativa) y el silvestre (O. glumaepa- ellas Oryza glumaepatula que po- Por lo tanto, los reguladores en bio- tula) es muy importante previo a la dría ser una potencial receptora de seguridad requieren de estudios de investigación liberación de un arroz GM. En forma polen del arroz cultivado. De ahí la referencia diseñados para entender La utilización de cultivos genéti- similar a otras regiones del mundo, importancia de obtener información la interacción entre las especies de camente modificados (CGM) sin la producción de arroz en los países sobre O. glumaepatula en cuanto a arroz cultivado malezas y silvestres, afectar los recursos naturales es de ALC se ve seriamente limitada la diversidad intrapoblacional e in- como potenciales receptores de una prioridad en América Latina y por varias enfermedades, plagas y, terpoblacional de la especie y cuan- transgenes, y la posibilidad de hí- el Caribe (ALC) debido a su condi- sobre todo, las malas hierbas. Por tificar la magnitud del flujo de ge- bridos que los porten. ción de centros de origen y diversi- otra parte, los países de ALC son el nes interespecífica en poblaciones dad. El proyecto Multi-país para la hogar de cuatro especies silvestres naturales de Oryza en los centros Objetivos planteados construcción de capacidad para el de Oryza: O. alta, O. grandiglumis, de la biodiversidad tropical, donde O. latifolia todos tetraploides (geno- la información es escasa. El arroz Objetivo 1: Estudiar la adaptabilidad cumplimiento del Protocolo de Car- ma tipo CCDD), y O. glumaepatula transgénico resistente a herbicidas de los híbridos arroz maleza y arroz tagena sobre Bioseguridad, está en diploide (genoma AA) este que es (RH) puede ser utilizado para faci- resistente a herbicida recolectados armonía con el acuerdo multilateral más propenso a hibridar con el arroz litar el control selectivo de malezas en campo en condiciones de inver- respecto al movimiento transfronte- cultivado (también AA). La eventual con herbicidas de amplio espectro. nadero y competencia. rizo de organismos genéticamente modificados (OGM) que puedan im- siembra de OGMs requiere de infor- Sin embargo, su posible liberación mación previa sobre flujo de genes, comercial ha aumentado la preocu- Objetivo 2. Determinar la habilidad plicar un riesgo a la diversidad bio- combinatoria entre el arroz cultiva- lógica. La información sobre el flujo o posible transferencia de caracte- pación de bioseguridad debido a la rísticas, del OGM a un pariente sil- posibilidad de flujo genético entre do y maleza mediante cruces artifi- de genes entre el arroz cultivado ciales. (Oryza sativa) los posibles recepto- vestre. En Costa Rica existen cuatro variedades transgénicas y parientes Objetivo 3: Estudiar la adaptabilidad de los híbridos arroz maleza y arroz resistente a herbicida producidos por cruces artificiales. Objetivo 4: Estudiar la diversidad genética y determinar en forma in- directa el flujo génico histórico en las poblaciones de O. glumaepatula localizadas en el humedal del Río Medio Queso (Los Chiles, Alajue- la) y Murciélago (Guanacaste) y el arroz cultivado O. sativa. Metodología general utilizada Objetivo 1: Se recolectaron semi- llas de plantas de arroz maleza en campos de arroz. Estos materiales proceden de los lotes Río Seco y 4
  • 5. Proyecto Costa Rica Playitas (finca arrocera Pelón de la El Muro Guanacaste Bajura, Guanacaste). En estos lotes 00 se utilizó el paquete Clearfield con 80 anterioridad, y se reportó la presen- cia de arroz rojo maleza hibridizado 60 con esta variedad. Las plantas se 40 multiplicaron y evaluaron para su resistencia o susceptibilidad a las 20 imidazolinonas mediante pruebas 00 de dosificación diferencial con este Oryza glumaepatula Comercial herbicida. Las semillas se germi- naron en un plato de petri con ni- trato de amonio, en condiciones de Figura 1. Nivel de mezcla genética entre individuos de Oryza glumaepatula y la variedad comercial (O. sativa). El color rojo denota los marcadores predominantes en O. glumaepatula y el verde en el arroz cultivado. Los individuos del “Muro” y “Guanacaste” luz. Una vez germinada, la semilla presentan barras de dos colores. se plantó en almácigos con suelo, para sembrarse posteriormente en macetas. Las plantas se mantuvie- semanas para evitar el efecto bor- milla se germinó semilla de líneas determinación de la estructura ge- ron regadas a capacidad de campo de. Se evaluaron cada 15 días por parentales de arroz maleza y las nética de las poblaciones indica el y se conservaron en condiciones un periodo de diez semanas, siete variedades. Se realizaron 7 evalua- nivel de similitud o diferencia entre controladas de invernadero. En los características morfológicas y la ciones cada 15 días, hasta llegar a ellas, y al utilizar la técnica de AFLP, experimentos de competencia se producción de semilla. los 105 días de edad, en plantas hí- se puede deducir en forma indirecta utilizaron inicialmente plantas con bridas y líneas parentales. Variables si ha habido flujo de genes históri- Objetivo 2 y 3: Para la producción medidas: altura de la planta (desde co: entre menor es la estructura ge- tamaño uniforme entre sí, para des- de híbridos se utilizaron 10 acce- base hasta hoja más larga), brotes nética entre las poblaciones, mayor cartar que las posibles diferencias siones de arroz maleza del banco de de cada planta, número de hojas y sería el flujo de genes entre ellas. observadas en las variables a medir semillas del Centro de Investigación se registró número de plantas en Se recolectaron y georeferenciaron se deban a desigualdades provo- en Biología Celular y Molecular floración. Se comparó promedios 150 muestras de O. glumaepatula cadas por el tamaño inicial de las (CIBCM-UCR), pertenecientes a 5 de altura y número de brotes entre distribuidas en seis poblaciones plantas. Se utilizaron macetas con morfotipos, tipo sativa e interme- los híbridos y padres por morfotipo del humedal del Medio Queso y 20 un diámetro aproximado de 25 cen- dio (Arrieta-Espinoza et al. 2005) y y se realizaron curvas de crecimien- muestras de una población en Mur- tímetros. La densidad de población recolectadas en el 2000 previo a la to de los híbridos y los padres por ciélago. En cada sitio de recolecta, por maceta fue de diez plantas, con liberación de las variedades resis- tipo sativa e intermedio. Para deter- se colectaron muestras de hoja, se una distribución espacial uniforme. tentes a imidazolinonas. La semi- minar diferencias significativas se colocaron en bolsas de plástico eti- Se implementaron seis diferentes lla de las variedades resistentes a realizó una prueba de diferencia sig- quetadas en una hielera con hielo, tratamientos, siguiendo diferentes herbicida se sembró semanalmente nificativa honesta (DSH) de Tukey. hasta ser trasladadas al laboratorio proporciones de siembra de plantas en el invernadero, para la sincroni- Una vez que se obtuvo la semilla donde se almacenaron a -20°C. El de arroz rojo resistente a imidazo- zación de la floración entre el arroz una parte se utilizó para las pruebas ADN total de cada muestra se extra- linonas y arroz rojo susceptible. El maleza y las variedades. Se reali- de competencia y la otra para con- jo con un FastDNA ® Kit y con el primer tratamiento consistió en una zaron cruces manuales dirigidos tinuar con el estudio de habilidad triturador de hojas FastPrep ®. La proporción de siembra de 10 plan- entre los arroces maleza (líneas combinatoria en las siguientes ge- cantidad y calidad del ADN se vi- tas resistentes vs. 0 plantas sus- maternas) y las variedades Clear- neraciones. sualizó en geles de agarosa al 1% y ceptibles. Los demás tratamientos field® (líneas paternas), basándose se determinó su concentración con se establecieron de manera similar, en el protocolo implementado por Objetivo 4: Se recolectaron mues- una escalera cuantificación molecu- siguiendo las proporciones 8 plan- Sarkarung (1991), que se modificó tras de individuos de seis poblacio- lar. Un total de 80 muestras de O. tas resistentes vs. 2 plantas suscep- y adaptó para mantener las plantas nes de arroz silvestre del humedal glumaepatula y seis de las varieda- tibles, 6 plantas resistentes vs. 4 en invernadero. La semilla híbrida del Río Medio Queso en Los Chiles, des cultivadas de arroz O. sativa se plantas susceptibles, 4 plantas re- se germinó in vitro con papel filtro Alajuela y una de Murciélago, Cua- analizaron mediante la técnica de sistentes vs. 6 plantas susceptibles, y agua destilada estéril, a una tem- jiniquil, Guanacaste en Costa Rica, AFLPs (Vos et al. (1995). Para ello, 2 plantas resistentes vs. 8 plantas peratura de 26 °C, 41% humedad y y seis individuos del arroz cultivado. se siguió el protocolo de la com- susceptibles y un tratamiento final fotoperiodo 12/12, hasta alcanzar Se utilizó la técnica molecular AFLP pañía Applied Biosystems. Se hizo con 10 plantas susceptibles. Se tu- una altura aproximada de 10 cm (Amplified Fragment Length Poly- una preamplificación con los impri- vieron seis replicas por tratamiento cuando se trasplantó y se aclimató morphism, por sus siglas en inglés) madores M-C y E-A y se evaluaron en cada experimento. Las macetas en invernadero. Junto con esta se- para hacer el análisis genético. La 32 combinaciones de imprimadores se rotaron aleatoriamente cada tres 5
  • 6. para la amplificación selectiva. Las las plantas por maceta) del expe- WM-120) se observó un mayor nú- bioseguridad ambiental. Asimismo, amplificaciones se realizaron en un rimento y no se encontraron dife- mero de brotes comparado con sus se destaca la necesidad de utilizar termociclador Hybaid Sprint. Los rencias significativas entre la altura progenitores. Los resultados mues- un marcador genético que permita fragmentos obtenidos de la ampli- de las plantas y la condición de re- tran un alto vigor híbrido en etapas determinar la magnitud y dirección ficación selectiva fueron separados sistencia/susceptibilidad, según el tempranas del crecimiento vegetati- del flujo en forma directa ya que por su tamaño en un secuenciador tratamiento aplicado (F = 0.310, p = vo pero además inician su proceso datos previos mostraron que los hí- ABI 310 de Applied Biosystems. 0.877). Siguiendo el mismo patrón, de floración y producción de semilla bridos entre estas especies en forma Los electroferogramas obtenidos se no se reportan diferencias significa- más tempranamente. manual (glumaepatula x sativa) no analizaron con el programa Gene- tivas para el número de culmos (F son fértiles. Marker. Se analizaron los fragmen- = 0.407, p = 0.832). Por evaluarse Objetivo 4: Se encontró que la es- tos de un tamaño entre 150 y 500 la primera etapa, se esperaba que pecie silvestre O. glumaepatula pares de bases (pb), y se realizó una la competencia no presentara un presentó una mayor diversidad Lecciones aprendidas matriz binaria según la presencia (1) efecto marcado sobre el crecimiento genética (H’ = 0.177 ) que el arroz o ausencia (0) de dichos fragmen- de las plantas. De esta manera, se cultivado O. sativa (H’=0.135). Asi- 1. Efecto de penalización en la tos. Se calculó la diversidad gené- estandariza el crecimiento. (Connor mismo, se encontró una clara di- adaptabilidad de los híbridos tica de seis poblaciones de Oryza & Loomis 2002). ferenciación genética entre ambas producto del cruce entre el arroz glumaepatula en Los Chiles y una especies (ΦST=0.161, p<0.01). Las maleza x arroz resistente a herbi- de Guanacaste mediante el índice Objetivos 2 y 3: Se obtuvo un total poblaciones de O. glumaepatula cida y su competitividad. de Shannon y por métodos Bayesia- de 337 híbridos resultantes de los ubicadas en Los Chiles y Cuajini- nos (Holsinger and Wallace, 2004). cruces manuales entre arroces ma- quil no presentaron diferenciación 2. Determinación de las caracterís- El programa Structure (Pritchard, leza y las variedades CFx-18 y Puitá genética y mostraron una estructura ticas que determinan la habilidad 2000) se utilizó para confirmar si INTA. Las plantas crecieron y se genética baja aunque hay una se- combinatoria entre el arroz culti- las poblaciones de la especie sil- evaluaron en condiciones de pro- paración geográfica, lo cual indica vado y maleza mediante cruces vestre de Oryza glumaepatula forma ductividad a razón de dos plantas que ha ocurrido flujo de genes entre artificiales. grupos que se han cruzado al azar por pote. En la primera generación estas poblaciones de arroz silves- se observó claramente un vigor hí- tres. Ello puede deberse a eventos 3. Información científica sobre la (grupos panmíticos) y también para brido en las plantas producto del de dispersión de semilla, plántulas diversidad genética de la especie determinar la existencia de mezcla cruce entre el arroz maleza (madre) o en última instancia por polen. Por silvestre de arroz O. glumaepatu- genética entre las variedades co- y el arroz cultivado con resistencia a último, se analizaron los marcado- la localizadas en el humedal del merciales y la especie silvestre. herbicida (padre). Su altura que en res predominantes en la especie Río Medio Queso (Los Chiles, promedio fue de 100 a 120 cm, que silvestre y el arroz cultivado los Alajuela) y Murciélago (Guana- Resultados obtenidos caste) a nivel intrapoblacional e es mayor a la del arroz cultivado que cuales están representados gráfi- mide en promedio 80 cm. El número camente por barras de color rojo y interpoblacional en un centro de Objetivo 1: La evaluación del ex- de brotes varió según el arroz male- verde respectivamente en la Figura diversidad tropical. perimento de competencia está en desarrollo. Se realizó la primera za utilizado para el cruce. En el caso 1. Se encontró que el 70% de los 4. Información indirecta sobre la evaluación (en donde no se ha al- de los híbridos que tuvieron como individuos recolectados en Muro de posibilidad de flujo génico histó- canzado el máximo crecimiento de madre los morfotipos (WM-073 y Los Chiles y Murciélago, Guana- rico entre arroz cultivado O. sati- caste presentan cierta mezcla gené- va y el silvestre O. glumaepatula. tica con las variedades comerciales. Obsérvese que los individuos de es- 5. Relevancia de realizar conside- tas dos poblaciones aunque tienen raciones e implementar medidas barras predominantemente rojas, en Bioseguridad ambiental para indicadoras de los marcadores de la mantener la integridad de la es- especie silvestre, también presentan pecie silvestre de arroz. secciones verdes que corresponden a marcadores del arroz cultivado. 6. Importancia de realizar un estudio Los resultados de esta investiga- para comparar la diversidad gené- ción permiten concluir que existe tica y el flujo de genes de la especie el potencial de flujo génico entre la silvestre de arroz Oryza glumaepa- especie silvestre Oryza glumaepatu- tula en los países latinoamericanos la y el arroz cultivado Oryza sativa en donde se ha encontrado esta lo que conlleva una debida conside- especie silvestre tales como Co- ración desde el punto de vista de la lombia, Venezuela y Brasil. 6
  • 7. Proyecto Costa Rica Proyecto: Monitoreo biológico de aves acuáticas en arrozales de la zona norte de Costa Rica Contexto general y una paloma coronigrís (Leptotila justificación de la plumbeiceps), que transportaba un propágulo de gramínea en su cuer- investigación po. Además, dentro de las observa- Es importante destacar la falta de in- ciones realizadas se registraron dos formación acerca del uso de arroza- especies de aves con nuevos rangos les por aves acuáticas en Costa Rica. de distribución para el país como el En este contexto, también resaltar rascón moteado (Pardirallus macu- la carencia general de información latus) y el avetoro norteño (Botaurus acerca de las aves acuáticas, sus lentiginosus). Este último es un re- movimientos y su distribución en el sidente raro de invierno y poco co- país. Por estos factores, este traba- mún, y no hay registros de esta es- jo analiza el uso potencial de estos pecie desde principios de siglo XX. ambientes por las aves acuáticas y La observación de 10 especies de las posibilidades de dispersión de aves alimentándose de arroz sil- propágulos de arroz. vestre y comercial, la presencia de Previo a este estudio, se desconocía la un propágulo de gramínea en una riqueza de la avifauna en los arrozales paloma coronigris y los nuevos re- Caño Negro para valorar la siembra dos en los humedales de Medio de la zona norte del país y su efecto en gistros de distribución para el país de arroz en los humedales de la Queso y Caño Negro. los cultivos de arroz. Las aves de los de dos especies raras y poco comu- Zona Norte de Costa Rica. humedales pueden actuar como dis- • Uso de redes de niebla para la nes, son hallazgos de relevancia y persoras para muchas plantas acuáti- Objetivos específicos captura de aves y realizar la revi- de grandes aportes para el conoci- cas que no utilizan los agentes abió- sión correspondiente del cuerpo miento en la dinámica de los hume- ticos, como el viento. La importancia • Listar e identificar las especies para identificar algún rastro o dales y sus aves. Por lo tanto, los de este estudio radica en brindar in- de aves que utilizan los arrozales. indicio de semillas o propágulos humedales ofrecen los requerimien- formación biológica de diferentes de arroz. tos biológicos básicos y necesarios especies de aves silvestres acuáticas • Determinar la abundancia, diver- a las aves, por ello su protección y (residentes y migratorias) que visitan sidad y riqueza de aves acuáticas • Observaciones directas en los al- manejo es de importancia para el los arrozales de la Zona Norte del país en dos arrozales de la Zona Norte rededores de dos humedales de país y para las aves presentes en la (Caño Negro y Medio Queso), con la del país. estudio para la evaluación de los zona, de manera que se asegure su finalidad de conocer cuáles son las diferentes hábitats: para determi- perpetuidad en el futuro. aves que dispersan semillas de arroz • Determinar el uso de hábitat y nar el uso de los diferentes hábi- en estado silvestre y dar herramientas comportamiento de aves en los tats que ofrecen los humedales. Lecciones aprendidas a las autoridades del país para el ma- arrozales. nejo de flujo de genes en términos de Resultados obtenidos Los registros de las nuevas espe- bioseguridad, enmarcado dentro del Metodología general cies para el humedal y datos de Protocolo de Cartagena sobre Biose- utilizada Se identificaron un total de 172 es- nuevos hallazgos de distribución guridad, para el cultivo de arroz en la pecies de aves, entre las cuales 42 para el país indican que aún existen zona de estudio. • Conteos por puntos en los hu- especies son migratorias latitudi- vacíos en cuanto a: estudios de in- medales de Medio Queso y Caño nales y 129 especies residentes, 53 vestigación de algunos humedales, Objetivos planteados Negro: para desarrollar estas ac- especies son de hábitos acuáticos conocimiento y prioridad que se da tividades se realizan visitas men- y 119 especies de hábitos mixtos a estos espacios biodiversos. Es de Objetivo General: suales en las zonas de estudio (terrestres y semi acuáticos). Se suma importancia dar seguimiento para la identificación y posterior registraron 10 especies de aves ali- a este estudio y realizar un monito- Evaluar el uso hábitat de las aves confección del inventario de mentándose de Oryza sativa, O. glu- reo constante para proponer las me- acuáticas residentes y migratorias aves, además se realizan conteos maepatula y O. latifolia, en ambas didas de conservación necesarias en los arrozales de Medio Queso y de aves en puntos fijos estableci- localidades del estudio. Se capturó para estos humedales. 7
  • 8. Proyecto: Parasitoides himenópteros asociados a cultivos de arroz en Costa Rica. Contexto general y estas familias de insectos incluyen Metodología general y braconidos y se montaron selecti- justificación de la parasitoides de leipdopteros que son utilizada vamente en alfileres y se etiquetaron. plagas en los cultivos, como también Todos los especímenes colectados investigación otros parasitoides que interactúan Se colocaron tres trampas Malaise no se montaron debido a la gran can- Varias estrategias de investigación, con otras especies de insectos. (adquiridas de Sante Traps, USA) en tidad de ellos que se lograron atrapar como los meta-análisis, se han usa- tres lotes de arroz sembrado de forma y se decidió montar solo unos cuan- do para determinar el impacto de El presente estudio generará datos so- anegada (Hacienda Mojica, Cañas, tos representativos de cada morfo-es- cultivos modificados genéticamente bre poblaciones de ciertos parasitoi- Guanacaste), uno en cada tratamien- pecie. Se contó con la asistencia para (OGM) con la toxina de la bacteria des clave a través del tiempo y deter- to: – insecticida (Excalicur y Muralla realizar algunas identificaciones de Bacilus thuringhesis en organismos minará si aplicaciones de insecticida Delta), sin aplicación (control), y con varios especialistas como: Michael no-blanco (Marvier et al. 2007, Wol- elaborado con la toxina de Bt afectan insecticida basado con toxina Bt. Las Sharkey (Zelomorpha), Scott Shaw fenbarger et al. 2008). A pesar de que dichas poblaciones. De igual forma, trampas se ubicaron a 403 m (del blo- (Aleiodes y Meteorus), y David Wahl no se espera que cultivos genética- se validará una metodología sencilla que tratado con insecticida y el control) (Campoplex). Las especies identifi- mente modificados puedan afectar para el monitoreo de poblaciones de y a 230m (del control al tratado con Bt) cables de ichneumonidos y braconi- directamente poblaciones de insectos un grupo importante de organismos entre ellos, y cada trampa localizada dos species fueron contados, y sus parasitoides (e.g. Chen et al. 2008), no-blanco, y aportar dicho protocolo, casi en el centro de cada bloque de tra- respectivos representativos, ambos especies que parasitan lepidopteros aplicable a otros cultivos y en otros tamiento. Todas las trampas se coloca- depositados en alcohol. pueden mostrar una reducción en su países de América Latina. ron a más de 100m del borde del cam- número en OGM debido a la reduc- po de cultivo para minimizar la captura Todos los especímenes están depo- ción del número de sus huéspedes. Objetivos planteados de insectos no asociados al cultivo de sitados en el Museo de Zoología de Ésta suposición debe ser demostra- arroz (sin embargo sucedió en una la Universidad de Costa Rica. Se usó Objetivo General: Identificar los minoría de los individuos capturados). información de la literatura para dis- da, y si éste es el único efecto, los parasitoides de otros insectos no principales parasitoides asociados Los contenidos de las trampas se re- tinguir entre parasitoides de plagas deberán verse afectados. al cultivo de arroz y determinar el colectaron cada dos semanas y siete de arroz versus parasitoides de otras impacto de aplicaciones de Bt en las muestras fueron usadas para análisis especies de insectos. El proyecto aportará datos de pobla- poblaciones de parasitoides. cuantitativos, los cuales compren- ciones de parasitoides asociados con dieron un ciclo de siembra durante la Se realizó un análisis de Kruskall- arroz no modificado genéticamente, Objetivos específicos: Wallis para determinar si existían dife- época lluviosa del 2011- germinación con el objetivo de brindar datos con en agosto y cosecha en diciembre. Las rencias estadísticamente significativas • Identificar los parasitoides asocia- entre el número total de parasitoides los cuales comparar con OGM en el muestras fueron separadas en labo- dos con arroz en Costa Rica. encontrados en los diferentes trata- momento de que se le otorgue en ratorio con la ayuda de microscopios el futuro el permiso de siembra. Se • Comparar las poblaciones de pa- mientos durante todo el muestreo en y la separación se hizo en dos fases: utiliza arroz debido a que tiene una rasitoides en arroz cultivado en Cañas. Además, se realizó una prueba . 1 - Ichneumonidae, Braconidae y importancia alimenticia esencial, se secano y anegado. de bondad de ajuste (Chi cuadrado) otros macrohimenópteros en un vial siembra extensivamente bajo diferen- • Comparar las poblaciones de pa- para determinar si existían diferen- + Fulgoroidea (para examinar parasi- tes condiciones (secano o anegado) rasitoides en lotes sembrados de toides de Tagosodes) en otro vial, y, cias entre la cantidad de parasitoides y actualmente existen variedades de arroz en forma anegada y bajo tres 2 – microhimenópteros (de los cuales encontrados por tratamiento en cada arroz genéticamente modificado que tratamientos: aplicaciones norma- Encyrtidae, Eurytomidae, y Mymaridae fecha de muestreo realizado en Cañas. ya se cultiva en otros países o se les de insecticidas, aplicaciones se removieron posteriormente). Otros tramitan sus respectivos permisos de insecticidas basados con la tres lotes se localizaron en la parte Resultados obtenidos de siembra. Se enfocó el estudio toxina Bt y sin aplicaciones. central Pacífica de Costa Rica (Finca en el grupo de parasitoides debido a • Comparar los parasitoides cap- 45, Parrita, Puntarenas) pero debido al Para el análisis cuantitativo de com- que se pueden separar fácilmente de turados con trampas Malaise con exceso de lluvias e inundaciones no se parar tres bloques se seleccionaron trampas para insectos y se pueden los conocidos parasitoides de in- hicieron las aplicaciones respectivas. parasitoides ichneumonidos y bra- identificar a nivel de especie de forma sectos plagas en arroz. conidos basados en dos criterios realista, especialmente ciertos indivi- • Aportar un protocolo para análisis Basados en el conocimiento existente principales: 1.-grupo taxonómico duos del grupo de Ichneumonidae y de riesgo futuro involucrando pa- sobre la taxonomía de los himenóp- que pudiese clasificarse a nivel de Braconidae. Muy importante es que rasitoides. teros, se identificaron ichneumonidos especie (o en pocos casos, como 8
  • 9. Proyecto Costa Rica morfo-especie), y 2) especies que 160 fueran relativamente abundantes y Promedio Promedio del total de parasitoides por muestreo 140 Promedio ±SE presentes por el período de muestreo. Promedio ±DE 120 Con el objeto de aportar un protocolo 100 sencillo capaz de ser implementado 80 en futuros estudios, se decidió no 60 escoger los microhimenópteros (da- tos no presentados) pues requieren 40 mayor inversión de tiempo para su 20 separación. Además de los hime- 0 nópteros parasitoides, se separaron -20 dos especies de moscas sciomizidas -40 No Bt Ins (cuyas larvas son depredadoras de Tratamiento caracoles) y una especie de Strepsip- tera (Elenchidae, cuya larva parasita Delphacidae como Tagosodes). Figura 1. Promedio del total de parasi- recen ser una especie diferente. En en 4 de los 7 muestreos. En gene- toides por muestreo encontrados en los general, el número de individuos en ral, la aplicación de la toxina Bt no Las dos especies de Sciomyzidae tratamientos sin aplicación (No), insec- Parrita fue mucho menor al encontra- tuvo efecto negativo en el número (Sepedomerus macropus y Dictya ticida con toxina Bt e Insecticida normal, do en Cañas, lo cual puede deberse de parasitoides (a pesar de ser pa- sp.) y la siguiente lista de parasitoi- tomando en cuenta solamente los ichneu- mónidos de los géneros Campo, Enico y parcialmente a la ubicación de las rasitoides de Lepidoptera). des himenópteros se cuantificaron trampas. Como ya se mencionó, de- 2. En general, la abundancia de indi- Strabo en Cañas, Guanacaste, Costa Rica. para cada tratamiento, fecha de colec- bido a las fuertes lluvias en Parrita, no viduos fue menor en Parrita que en ta y localidad. se pudo realizar la comparación ade- Cañas. cuada entre los dos sitios de siembra Los parasitoides representan un buen Ichneumonidae: Campopleginae de arroz. grupo para usar en estudios de or- Campoplex ovivenans – se cono- tivas en el número total de parasitoides de los géneros Campoplex, Enicos- ganismos no blancos y son fáciles ce que parasita Rupela albinella Otros parasitoides himenópteros que de muestrear con la trampa Malaise. (barrenador del arroz) pilus y Strabotes en cada tratamiento se encontraron son los siguientes: Te- (H2,21=0.096, p=0.9528) (Fig.1). El protocolo requiere la selección de Ichneumonidae: Ophioninae lenomus (Scelionidae), Brachymeria y especies grandes, abundantes y fá- Conura (Chalcididae), al menos siete Enicospilus purgatus – conocido Se encontraron diferencias estadísti- ciles de identificar, p.ej. Campoplex especies de Encyrtidae (John Noyes, por parasitar larvas de Noctuidae camente significativas en el total de ovivenans. comunicación personal), Stantonia Ichneumonidae: Cryptinae parasitoides encontrados (sumando (Braconidae: Orgilinae), Myzinum Strabotes sp. – se conoce que pa- Campoplex, Enicospilus y Strabotes) LECCIONES APRENDIDAS y Tiphia (Tiphiidae), Campsomerus rasita Rupela albinella (barrenador entre los tratamientos al final de la (Scoliidae), Larra godmani (Crabro- temporada de siembra. 1. Los bloques probablemente re- del arroz) nidae), y muchas otras más que aún quieren ser más grandes para Braconidae: Rogadinae están siendo examinadas. Además comparar número de parasitoi- De los tres parasitoides identificados de los parasitoides himenópteros, des entre tratamientos, pero no Aleiodes nigristemmaticum – co- y seleccionados, Campoplex ovive- numerosos strepsipteranidos (Elen- fue posible pues eran fincas de nocido por parasitar larvas de nans fue el más abundante al final de chidae) fueron encontrandos en las Noctuidae la época de siembra. Estos patrones propietarios privados que cola- trampas, incluyendo machos de vida Braconidae: Meteorinae inter-específicos pueden deberse a boraron gratuitamente. libre y hembras no-aladas insertadas diferencias de abundancia y eficien- Las trampas Malaise dan una colec- Meteorus laphygmae – conocido en sus hospederos delfácidos. cia de captura de las trampas Malaise ta sencilla y repetible para muestras por parasitar larvas de Noctuidae (i.e. diferencias en comportamiento Las tres concluciones principales son: de parasitoides y ciertas especies Braconidae: Agathidinae que pueden ser posibles candidatos de vuelo). Importante de recalcar Zelomorpha arizonensis – cono- el hecho que al final de la época de 1. Aunque no se encontraron dife- para futuros estudios de organis- cido por parasitar Noctuidae ca- siembra se dejan de aplicar insectici- rencias entre tratamientos en el mos no-blanco. Por ejemplo, en tocalines das. La mayoría de los mismos para- número total de las tres especies arroz Campoplex ovivenans es abun- Solo tres ichneumonidos estuvieron sitoides se encontraron en Parrita, a de Ichneumonidae, pero si se en- dante, es conocido por atacar a una en suficiente número para realizar aná- pesar de que Meteorus y Zelomorpha contraron diferencias estadística- de las principales plagas en arroz y lisis estadísticos. No se encontraron no estaban presentes, e individuos mente significativas en el número puede ser separado fácilmente en diferencias estadísticamente significa- del género Strabotes de Parrita pa- de parasitoides entre tratamientos las muestras recolectadas. 9
  • 10. Proyecto: Generación y evaluación de un sistema de información geográfica para mapear áreas de plantas cultivadas, sus parientes silvestres y el posible flujo Contexto general y justificación de la investigación El arroz es predominantemente au- topolinizado, pero la polinización cruzada ocurre aunque sea a tasas muy bajas, típicamente inferiores al 1%. En estudios realizados con arroz resistente a herbicida en los EE.UU. se ha confirmado una tasa de cruzamiento del 0.08%, en cultivos donde un 90% de arroz transgénico se encontraba entremezclado con un 10% de arroz convencional. No obstante, los híbridos se hallaron únicamente entre plantas adyacen- híbridos interespecíficos que logren Costa Rica y de las especies de directa de fincas utilizando un apara- tes y ninguno a distancias mayo- retrocruzarse espontáneamente con Oryza nativas. to de posicionamiento global o GPS. res de 21 m. de la fuente del polen el arroz podrían tener una ventaja Distribución de las especies nativas (Valverde, 2005). Las especies sil- adaptativa. Por lo expuesto ante- • Implementar una base de datos de Oryza sp.: la distribución poten- vestres del género Oryza tienen una riormente el tener la capacidad de geográfica de los laboratorios, cial de especies de Oryza nativas se distribución pantropical y cuatro identificar los sitios donde se de- invernaderos, campos y áreas de generó utilizando el modelo MaxEnt de esas especies han sido identi- sarrollan los cultivos comerciales, procesamiento de cultivos gené- (Phillips, et al, 2006), a partir de un ficadas en el trópico americano: O. así como sus parientes silvestres y ticamente modificados en Costa inventario previo de arroces silves- glumaepatula; O. grandiglumis; O. el definir una adecuada separación Rica. tres, realizado por la Universidad de alta y O. latifolia. De estas especies espacial entre ambos es una de las • Utilizar las bases de datos geo- Costa Rica (Zamora et al, 2003). Se silvestres solo O. glumaepatula es gráficas para facilitar la toma de utilizaron los datos bioclimáticos de primeras herramientas para evitar el un diploide AA, una característica decisiones en relación con el la base de Worldclim (http://www. flujo de genes con su subsecuente común con O. sativa o arroz cultiva- cultivo de arroz genéticamente worldclim.org) que almacena un resu- riesgo ambiental. do, la cual les da la potencialidad de modificado en Costa Rica. men de 19 variables de precipitación cruzarse entre si. Objetivos planteados y temperatura para el periodo 1950- Metodología general 2000. Los datos de elevación digital Estudios recientes realizados en Objetivo General del subproyecto: utilizada provienen de la misión topográfica de Costa Rica corroboraron el cruza- radar (SRTM, http://www2.jpl.nasa. miento entre el arroz cultivado y la Desarrollar un sistema de informa- Levantamiento de áreas arroceras: gov/srtm/).Mapa de riesgo de flujo de especie silvestre O. glumaepatula ción geográfica que permita evaluar Para mapear las áreas cultivadas de genes: De las especies encontradas en ambientes naturales (Lentini, Z. el “riesgo ambiental” de la introduc- arroz se contó con la colaboración en Costa Rica, únicamente Oryza glu- y Espinoza A., 2005). Debido a que ción de cultivares genéticamente del personal de la Corporación Arro- maepatula puede cruzarse con el arroz el arroz se siembra ocasionalmente modificados de arroz. cera Nacional (CONARROZ), quienes cultivado, por tener genoma diploide cerca de poblaciones de O. glumae- realizan un registro anual de produc- AA. Por esta razón, los mapas de ries- patula y a las prácticas de manejo de Objetivos específicos del tores de arroz. Con la información de go sólo consideran esta especie. Los arroz, ocasionalmente la floración subproyecto ubicación se procedió a digitalizar las mapas se construyeron a partir de la de ambas especies podría coincidir, fincas utilizando fotografía aérea e sobreposición de los mapas de exis- lo que permitiría su potencial cru- • Elaborar una base de datos geo- imágenes de satélite. Debido a la alta tencia de arroz cultivado y de distri- zamiento. Los cruces naturales apa- referenciada de la distribución nubosidad en muchas regiones del bución potencial de O. glumaepatula rentan ser estériles pero aquellos de arroz y algodón cultivado en país se debió proceder con medición siguiendo la siguiente matriz: 10
  • 11. Proyecto Costa Rica Matriz de “riesgo” de flujo entre arroz cultivado y arroz silvestre Presencia de Distribución potencial de O. glumaepatula arroz cultivado 0-50 50-65 65-75 >75 SI NULO LEVE MODERADO ALTO NO NULO NULO NULO NULO Resultados obtenidos dad y personal del Servicio Fitosa- nitario del Estado. Esta capacitación Los resultados obtenidos se mues- refuerza una de las actividades más tran principalmente como produc- importantes del proyecto dirigida tos en términos de mapas. Solo se a fortalecer la capacidad operativa muestra el mapa de la zona donde de las instituciones nacionales. En existe la especie silvestre O. glu- nuestro caso, la capacitación estuvo maepatula (figura 1) y el mapa orientada al mapeo de lotes o fincas de zonas con potencial riesgo de con GPS y a la introducción de esos cruce con el arroz cultivado (figura datos en Sistemas de Información utilidad para marcar áreas de • En el caso de Costa Rica solo la 2). Además, en la obtención de esa Geográfica riesgo potencial de flujo de ge- Zona Norte presenta riesgo mo- información y posterior a ella, se nes entre especies cultivadas y derado y alto de flujo de genes realizó una fuerte actividad de capa- Lecciones aprendidas sus parientes silvestres. entre el arroz cultivado y sus citación dirigida a los técnicos ope- • El esquema utilizado con el culti- parientes silvestres, particular- rativos de la Corporación Arrocera • El uso de SIG y los modelos de vo de arroz se puede utilizar con mente en los alrededores del Nacional y a auditores en bioseguri- distribución de especies son de otros cultivos. humedal de Medio Queso. Fincas arroceras dentro de áreas de “alto riesgo” de flujo de genes para O. glumaepatula. Se logró identificar una finca de 202 Has, que representa riesgo de aporte de material genético que podría hibridizar a O. glumaepatula. Figura 1. Mapa de distribución potencial de O. glumaepatula en Costa Rica Figura 2. 11
  • 12. Proyecto: Impacto Socioeconómico directo de la producción de arroz bajo la tecnología CLEARFIELD® (CFX-18) en dos zonas geográficas en Costa Rica: percepción y estudios de casos Contexto general y variedades han permitido habilitar • Divulgar los resultados de la in- de arroz: se realizaron dos entrevis- justificación de la lotes para el cultivo que anteriormen- vestigación a la población, agri- tas, una que recababa información te se habían descartado por los altos cultores e instituciones vincula- para el método MACTOR y una en- investigación niveles de infestación de arroz rojo. das con el sector arrocero. trevista abierta. Los resultados se El sistema de producción CLEAR- procesaron en el software MACTOR FIELD® utiliza variedades de arroz Objetivos planteados Metodología general y UCINET y mediante la herramienta que fueron obtenidas por el INTA de utilizada Netdraw se realizó un mapa de los Objetivo General del subproyecto vínculos que existen entre los acto- Concepción del Uruguay y la Uni- versidad de Luisiana con técnicas Descripción del sector arrocero: res y la información de las entrevis- Utilizar el sistema de producción convencionales de mejoramiento información secundaria de los in- tas abiertas sirvió para fortalecer la CLEARFIELD® para estimar, me- genético (selección y posterior formes estadísticos elaborados por interpretación de resultados. diante una evaluación ex post, los incorporación a las variedades Corporación Arrocera Nacional de impactos socioeconómicos que convencionales), y no mediante la Costa Rica (CONARROZ), así como Resultados obtenidos podría tener la introducción de una introducción de ADN de otras espe- información bibliográfica que sirvió variedad de arroz genéticamente Percepción de los productores de cies o reinos; por esta razón no se de apoyo para interpretar los resul- modificada con resistencia a un her- arroz sobre OGMs: considera un organismo genética- bicida en las Regiones Chorotega y tados de las estadísticas del sector. mente modificado (OGM) o transgé- Pacífico Central de Costa Rica. Descripción del perfil socioeconó- • Existe un bajo nivel de conoci- nico; sin embargo, estas variedades mico de los productores que han te- miento sobre las variedades GM, se utilizaron para simular los posi- Objetivos específicos del subpro- nido la experiencia de utilizar el sis- el 63% de los productores indicó bles efectos que tendría la eventual yecto tema de producción CLEARFIELD que no sabe nada, el 32% indicó introducción de una variedad de • Describir el perfil socioeconómi- se realizó un muestreo probabilís- saber algunas cosas y solamente arroz genéticamente modificado con co (tipología) de los productores tico en las regiones Chorotega y el 5,3% de los productores (35) resistencia a los herbicidas. arroceros que han adoptado el Pacífico Central, este muestreo se indicó estar muy informado. El sistema de producción CLEAR- sistema de producción CLEAR- realizó con el registro de produc- • Al preguntársele a los 35 pro- FIELD® está conformado por tres FIELD® en comparación con tores suministrado por CONARROZ ductores que tenían algún co- componentes que ayudan a garan- productores que no lo utilizan. e incluyó productores de todos los nocimiento sobre las variedades tizar la limpieza de los campos: 1) • Evaluar en el sitio, los costos y tamaños (pequeños, medianos y OGM sobre el riesgo ambiental, Semilla certificada CLEARFIELD®, beneficios directos (pecunia- grandes) que cultivan bajo las mo- 20% consideraron estas varie- 2) Herbicida CLEARFIELD® autori- rios) del sistema de producción dalidades de riego y de secano. dades riesgosas el 22,9% indicó zado y 3) Programa de custodia. de arroz CLEARFIELD® en dos que el riego era bajo, el 25,7% zonas específicas del país en Evaluación de costos de produc- las consideran seguras y el Debido a la importancia que tiene términos de rentabilidad, ren- ción: se visitaron productores en la 31,4% indicó no saber. el arroz en la dieta de los costarri- dimientos y requerimientos de región Chorotega y Pacífico Central, • Al preguntársele a los 35 pro- censes, la introducción de estas insumos y mano de obra. a cada uno de los productores se les ductores que tenían algún co- variedades se ha convertido en una • Analizar las percepciones de los aplicó una entrevista para recolec- nocimiento sobre las variedades herramienta efectiva para el control tomadores de decisiones de las tar información sobre los costos de OGM sobre el riesgo para la salud de plantas de arroz indeseables y en instituciones vinculadas con el producción en lotes que utilicen el humana; 11,4% las consideran especial arroz rojo , una maleza de sector arrocero, en relación con sistema de producción CLEARFIELD riesgosas; 25,7% indicaron que alta capacidad invasiva que puede el tema de introducir organismos y variedades convencionales con el son de bajo riesgo; 31,4% opi- generar pérdidas cercanas al 60% genéticamente modificados en la objetivo de determinar si existen di- na que son seguras y el 31,4% de la cosecha. La variedad CFX-18 producción, al tomar en cuenta ferencias en costos y rendimientos. indicó no saber los efectos que se está cultivando oficialmente en el los resultados obtenidos en el pueden causarle estas variedades Costa Rica desde el 2002, mientras análisis del sistema de produc- Percepción de los tomadores de de- sobre la salud humana. que la variedad PUITA INTA CL se ción de arroz CLEARFIELD® que cisiones ante una eventual introduc- • El 72,3% de los productores que empezó a cultivar en el 2005; ambas se han presentado en el país. ción de un OGM en la producción tienen algún conocimiento so- 12