El desarrollo de algodón transgénico que contenga un gen

El desarrollo de algodón transgénico
que contenga un gen del Bt para el
control de las plagas lepidópteras
Dr. R. E. Buehler, Monsanto Company, St. Louis, Missouri, EE.UU.
La compañía Monsanto, con sede en San Luis, Missouri, EE.UU., está
actualmente desarrollando nuevas líneas del algodonero con resistencia al
daño producido por las plagas lepidópteras. La fuente de la resistencia es
una proteína producida por el Bacillus thurigiensis, a la cual se le conoce, en
general, como proteína del Bt.
La proteína del Bt fue descubierta hace unos ochenta años. En los años
cincuenta, se relacionó la actividad insecticida a una proteína. La proteína
es una toxina estomacal específica para ciertos insectos. Dicha especificidad
es lo que le otorga una parte de su valor ya que la proteína es tóxica para
ciertas plagas de insectos pero no es nociva para los insectos beneficiosos.
Su vida media es de apenas dos a tres días, de modo que no persiste en el
medio ambiente y es inocua para los seres humanos y los animales.
Los primeros productos insecticidas a nivel comercial (derivados de esta
proteína) fueron producidos a inicios de los años sesenta y se les ha utilizado
en forma limitada durante los últimos treinta años. Recientemente se han
concentrado grandes esfuerzos de investigación en el Bt. Este interés
renovado es debido a tres razones fundamentales. Primero, se han
descubierto nuevas cepas bacterianas que son más eficientes en la
producción de la proteína del Bt. Segundo, las formulaciones/presentaciones
plaguicidas mejoradas han incrementado la eficacia y la persistencia del
producto. Por último, los desarrollos recientes en la biotecnología han
proporcionado sistemas de entrega/introducción mejorados para el Bt. Por
medio de la ingeniería genética, el gen que produce la proteína del Bt puede
introducirse en las plantas. Una vez que dicho gen se incorpora al ADN (ácido
desoxiribonucleico), la planta misma produce la proteína.
El hacer que la proteína del Bt se produzca dentro de las plantas ofrece varias
ventajas en comparación con las aplicaciones tópicas de los insecticidas a
base de Bt. Visto que la proteína del Bt es producida dentro de la planta, a
lo largo de toda la temporada de crecimiento y desarrollo, se logra un control
pleno contra los lepidópteros para toda la temporada. Por otra parte, debido
a que las plantas producen la proteína, se logra un control de los lepidópteros
que es eficiente respecto al costo. Además de estos beneficios, la proteína
del Bt producida dentro de las plantas sigue manteniendo su especificidad
en el control (inocuidad para los insectos beneficiosos), así como la seguridad
de las aplicaciones tópicas.
La primera etapa en el desarrollo de líneas Bt del algodonero consiste en
aislar y desarrollar el gen para que funcione en forma apropiada en el
algodón. Una vez logrado esto, el gen se introduce en el algodonero por
medio de cultivos de tejido del algodón con la transformación mediada por
una bacteria común de los suelos: el Agrobacterium tumefaciens. Entonces
se someten a un despistaje o selección varios centenares de líneas del
algodón con el fin de identificar aquellas que sean las más adecuadas, tanto
desde el punto de vista del control de insectos, como agronómico. Las líneas
más eficaces son entonces retrocruzadas con variedadse útiles a nivel
comercial. Por medio de pruebas adicionales se confirma la inocuidad del
producto y se determinan cuáles son los sistemas óptimos para la utilización
de la tecnología.
Los datos presentados son de un conjunto de estudios realizados en los
Estados Unidos en 1992. Los objetivos de dichos estudios consistieron en
identificar las líneas del algodón Bt que dieran el mejor control de los insectos
y en obtener una evaluación inicial del potencial comercial de las mejores
líneas. Otros estudios, de los que no hablaremos en esta oportunidad,
tuvieron que ver con estrategias para la optimización del manejo de la
resistencia, la determinación de los umbrales económicos, y el análisis de su
efecto en otras plagas de insectos ajenas a los lepidópteros.
Las pruebas se realizaron en seis localidades de la parte meridional de los
Estados Unidos, cubriendo todo el cinturón algodonero de dicho país. Los
estados en los que se realizaron los estudios fueron Georgia, Alabama,
Mississippi, Lousiana, Texas y Arizona. Todas las pruebas, a excepción de
las hechas en Alabama, contaron con la cooperación de académicos.
Los resultados obtenidos en todas las localidades demostraron que ciertas
líneas de algodón Bt brindaban protección durante toda la temporada para
las cápsulas y las yemas florales. Las plagas principales eran el Heliotis zea
y el Heliothis virescens. La localidad de Arizona estaba infestada con la
Pectinophora gossypiella. La producción contra el daño causado por los
lepidópteros, brindada por las líneas de algodón Bt (a las que no se trató con
insecticidas químicos para el control de dichos insectos), fue por lo menos
tan eficaz, y por lo general aún más, que la protección lograda con las
aplicaciones semanales de insecticidas. El control de dichas plagas fue
congruente y constante durante toda la temporada de crecimiento. Además,
la protección de las yemas florales y de las cápsulas brindada por la proteína
del Bt se tradujo en una protección del rendimiento; las líneas del algodón Bt
dieron el mismo rendimiento independientemente de que se rociaron con
insecticidas químicos o no se les aplicara tratamiento alguno.
Los resultados obtenidos en 1992 confirmaron los de estudios anteriores. Se
han identificado líneas de algodón transgénico que proporcionan protección
contra las especies del Heliothis y la P. gossypiella. Todas las estructuras
florales y de frutos de las líneas de algodón Bt fueron protegidas durante la
totalidad de la temporada de crecimiento en todas las localidades donde se
realizaron las pruebas, lo cual se tradujo a su vez en una protección del
rendimiento.
Además de estos estudios, la compañía Monsanto está desarrollando
activamente estrategias para retardar la aparición de la resistencia a la
proteína del Bt por parte de estos insectos. Dichas estrategias incluyen, entre
otras, las siguientes.
•
Refugios, por medio de los cuales se cultivan fuentes de algodones
ajenos a la proteína del Bt junto a las plantas del algodón Bt, o cerca
de ellas, con el propósito de suministrar una fuente alternativa de
alimento para los insectos.
•
El desarrollo de otros genes del Bt que tengan sitios de acción
diferentes.
•
El desarrollo de proteínas que no sean del Bt y que tengan actividad
insecticida.
Estas diferentes estrategias se están investigando antes de comercializarlas
y, una vez que se lancen al mercado, se pondrán en ejecución por etapas.