Ciencia

Biotecnología Vegetal
que es, que se ha hecho, y hacía donde se dirige

Centro Nacional de Biotecnología

Promover la investigación en biotecnología y biología molecular, para favorecer la transferencia de conocimientos desde la investigación básica a la aplicada

Biotecnología un método de mejora vegetal basado en el conocimiento de la función génica

Las variedades actualesprovienen de la selección genética de especies silvestres

L. pimpinellifolium

L. esculentum

La domesticación se basa en la selección de alteraciones genéticas que provocan cambios de interés en la planta

Maiz

Teosinte

Mejora genética clásica

2 cm

20 cm

1500 A.C.

1500 D.C

Evolution of crop productivity (grain crops), total and per capita

El fin de la revoluciónverde del siglo XX

Además de la mejora genética, la duplicación de la producción agrícola mundial en los últimos 35 años, ha sido resultado de incrementos en la utilización de:
•la cantidad de fertilizantes (5 x) •la superficie irrigada (1,7 x) •la superficie cultivada (1,1 x)

Frente al aumento de la población y extrapolando los recursos empleados en los últimos 35 años, sería necesarioincrementar:
•3 x la cantidad de fertilizantes •2 x la superficie irrigada •1,2 x la superficie cultivada

Incrementar la cantidad y calidad de la producción agraria de forma sostenible

Retos de la agricultura

Aumento de la población Cambio climático

Ventajas de la biotecnología
Permite modificar genes “in vitro” e introducirlos en una planta para expresarlos en distintos tejidos ycompartimentos celulares independientemente de su origen

La biotecnología en la agricultura del siglo XXI Aplicaciones
    

Mejora de las carácterísticas agronómicas y de la productividad Mejora de la calidad alimentaria Mejora de otros caractéres Plantas como biorreactores Plantas con potencial descontaminador del medio ambiente

Plantas tolerantes a herbicidas

GlyphosateGlufosinate Bromoxynil Sulfonylurea

Maíz, soja, algodón, colza, remolacha Maíz, soja, algodón, colza, remolacha, arroz Algodón Algodón, lino

http://www.geo-pie.cornell.edu//traits/herbres.html http://www.colostate.edu/programs/lifesciences/TransgenicCrops/current.html

Plantas resistentes al taladro

Maíz, algodón, patata y tomate expresión de toxinas de la bacteria Ostrinia nubilalis,pérdida del 7 % Bacillus thuringiensis (Bt)
de la cosecha mundial de maiz (40 millones Tm/año)
http://www.colostate.edu/programs/lifesciences/TransgenicCrops/current.html

Papayas resistentes al virus de las manchas anulares (PRSV) gracias al gen CP del mismo virus (PDR)

http://www.apsnet.org/education/feature/papaya/Top.htm

Silvestres 5 mM NaCl

Transgénicos 5 mM NaCl

Plantas detomate que crecen en suelos salinos y cuyos frutos no están salados

Silvestres 5 mM NaCl

Transgénicos 200 mM NaCl
Silvestres 200 mM NaCl Transgénicos 200 mM NaCl

Zhang and Blumwald 19 (2001) Nat Biotechnol 765.

Los naranjos 35S::AP1 florecen a los pocos meses

Peña et al. Nat Biotechnol 19 (2001) 263

Plantas con aumento de biomasa
Las plantas crecen más rápido, aumenta laproducción de biomasa y el contenido de azucares

Expresión de cinco genes de E. Coli en cloroplastos convierte el glicolato en glicerato reduce la pérdida de carbono y nitrógeno fijado durante la fotosíntesis
Natl Biotechnology 25 (2007) 593

La biotecnología en la agricultura del siglo XXI Aplicaciones
    

Mejora de las características agronómicas y de la productividad Mejora de lacalidad alimentaria Mejora de otros caractéres Plantas como biorreactores Plantas con potencial descontaminador del medio ambiente

El arroz dorado
IPP
Chlorophyll

GGPP
Phytoene synthase

Phytoene
Phytoene desaturase

Lycopene
Lycopene β-cyclase

wt

T1

α-Carotene Lutein

β-Carotene provitamine A Zeaxanthin

Ye et al. Science 287 (2000) 303

T3

T2

Tomates con más...