Flujo de genes en arroz cultivado: consecuencias ecológicas
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Aunque hasta el momento no se han aprobado de manera oficial ninguna variedad GM
de arroz, se está trabajando con varios tipos de maíz GM, por ejemplo, para que
expresen altas cantidades de beta caroteno (vitamina A), una mayor resistencia a
proteínas, resistencia a enfermedades o insectos, con tolerancia a la salinidad.
Algunas de estas variedades han sido liberadas en el ambiente para evaluarlas.
Dada su importancia comercial, se especula que su liberación comercial podría
ser inevitable, lo que ha generado preocupación a nivel mundial, incluyendo los
potenciales riesgos ecológicos asociados con el escape de transgenes.
Si los transgenes se escapan y se introducen en parientes silvestres, algunos de
los cuales son malezas, los transgenes pueden persistir y diseminarse a través
de estas malezas o poblaciones silvestres a través de mecanismos de propagación
sexual o asexual.
Transgenes responsables de dar al arroz resistencia a limitantes bióticas o
abióticas (como enfermedades, resistencia a insectos, sequías, salinidad o
resistencia a un herbicida), puede significar incrementar significativamente que
las malezas desarrollen una la extraordinaria capacidad ecológica de sobrevivir
en condiciones que les son adversas. El resultado puede ser que tengamos malas
hierbas tan agresivas que no puedan controlarse, y estas pueden esparcirse con
mucha facilidad en distintos ecosistemas con consecuencias impredecibles.
Por otro lado, si los transgenes sobreviven en poblaciones silvestres de arroz,
la rápida diseminación de los híbridos transgénicos individuales (o la progenie)
pueden cambiar a las poblaciones silvestres originarias de arroz. En algunos
casos, la agresiva dispersión de los híbridos transgénicos producirá poblaciones
mejor adaptada, lo que puede conducir a la extinción de poblaciones silvestres a
nivel local. Podría además desplazar a variedades criollas de arroz, menos
adaptadas que las poblaciones híbridas transgénicas.
El conocimiento de que existe la posibilidad de transferencia de genes desde las
variedades cultivadas de arroz hacia sus parientes silvestres, puede ayudar a
predecir la magnitud de las consecuencias ecológicas y los potenciales riesgos
del escape de transgenes.
Algunos especies silvestres que pueden intercambiar genes con el arroz, y
producir descendencia fértil incluye el género Oryza (Poaceae). Este género
incluye al arroz asiático Oryza sativa y al arroz africano O.
Glaberrima, y unas 20 especies silvestre.
Entre los parientes silvestres cercanos, algunos como O.rufipogon ,O. nivara
,O. longistaminata y O. glumaepatula son comunes en campos de
arroz de Asia, África y América. El arroz silvestre o arroz rojo Oryza
spontanea) es una maleza frecuente en los campos de arroz. Algunas
variedades son altamente compatibles el arroz cultivado. Su descendencia híbrida
(F1) puede formar cromosomas completos que se aparean en la meiosis y producen
cantidades altas y sexualmente viables de polen. El flujo de genes desde el
arroz hacia el arroz rojo es el primer paso y el que desencadena los siguientes
riesgos potenciales.
Dos experimentos fueron llevados a cabo en Kyongsan, Corea del Sur y en la
Provincia Hunan de la China, para estudiar el flujo de genes del arroz hacia sus
parientes silvestres. Mediante dos tipos de diseños experimentales, se
representó los distintos parientes silvestres presentes en Asia, y se
establecieron diferentes poblaciones para examinar el flujo de genes.
Se midió el flujo de genes del arroz usando una variedad transgénica
(Nam29/TR18, como la donadora de genes) con el gen bar de resistencia
herbicidas, y 13 accesiones de arroz silvestre que son malezas en Asia y
América. El parcela experimental fue diseñado completamente al azar, donde el
arroz Nam29/TR18 fue plantado y mezclado con las 13 accesiones de arroz
silvestre en cada bloque. En cada bloque había 8 tipos de arroz silvestre. Los
brotes generadas de distintas plantas fueron aspergeadas con el herbicida Basta,
cuando estas tenían entre 3 y 4 hojas. Esto se hizo para identificar los
híbridos entre el arroz Nam29/TR18 y los arroces silvestres. Las plántulas
sobrevivientes fueron consideradas híbridos con resistencia al herbicida Basta.
Estas fueron expuesta a un PCR para detectar el gen bar que le confiere la
resistencia al herbicida, y confirmar de esa manera si es un híbrido.
El flujo de genes fue estimado por medio de calcular el número de híbridos vs.
el número total de plántulas germinadas. La frecuencia promedio de las plántulas
de arroz silvestres con resistencia al herbicida fue bajo, y varió en los
distintos bloques, pero no hubo diferencias significativas entre los bloques.
Los resultados experimentales demuestran que la taza detectable de flujo de
genes con resistencia a herbicidas desde el arroz GM a variedades de arroz
silvestre que son malezas fue entre 0.011~0.046% (entre el 11 y el 46 por mil).
El flujo de genes desde arroz cultivado de manera perenne fue medido usando la
variedad de arroz Minghui-63 y la especie silvestre O. rufipogon (como
recipiente de polen). Estas fueron plantadas en diferentes modelos
experimentales para permitir el cruzamiento. Se usó un marcado molecular para
identificar los híbridos entre el arroz cultivado y O. rufipogon. Se
detectó una hibridación interespecífica de entre 1.21~2.94% en diferentes
modelos (cerca del 3%), aunque algunos factores como la humedad y la velocidad y
dirección del viento puede afectar significativamente el flujo de genes.
Una de las principales preocupaciones es que los transgenes de arroz GM se
escapen a sus relativos silvestres en ecosistemas agrícolas, lo que puede
aumentar sus capacidad adaptativa de las malezas y otros parientes silvestres
del arroz. Estas super malezas pueden invadir los cultivos de arroz y
convertirse en un problema serio.
Aunque se obtuvieron distintas frecuencias en los bloques experimentales, en
este estudio se comprobó que es posible que tal flujo ocurra. El flujo de genes
de la variedad cultivada Minghui-63 a la variedad silvestre O. rufipogon
produjeron frecuencias bastante significativas en términos de escape de
trangenes si las variedades de arroz GM se siembra junto con las variedades
silvestres de arroz.
El flujo de genes de la línea de arroz GM Nam29/TR18 hacia las varias accesiones
de arroz silvestre son bajas en la primera generación, cuando están presentes de
manera simultánea en un campo de arroz. Sin embargo, el flujo de genes en
poblaciones grandes pueden ser más significativas que las observadas en este
experimento. De hecho, el arroz se cruza fácilmente con el arroz rojo y producen
híbridos fértiles. Además cuando los arroces silvestres están presentes en los
campos de arroz de manera consistente, el número de híbridos resultantes del
flujo de genes se pueden acumular e incrementar a través de las generaciones. Si
el arroz GM se libera en el ambiente donde las malezas son abundantes, la
transferencia de transgenes puede esparcirse y acumulares en esas poblaciones de
malezas.
Esto puede significar un problema para el control de las melazas y para la
producción de arroz. La liberación de arroz GM puede incrementar la capacidad de
una población en transformarse en malezas, y pueden resistir distintos tipos de
control.
El informe completo (en ingles ) se puede encontrar en ISB News Report, USA, by
Bao-Rong Lu http://www.isb.vt.edu/news/2004/news04.may.html Red Por Una America Latina Libre De Transgenicos
