La biotecnología ha permitido mejorar genéticamente los cultivos de tres formas: 1) Transferir genes de resistencia a herbicidas, plagas e insectos, enfermedades y estrés ambiental; 2) Mejorar las propiedades nutritivas y organolépticas mediante la inhibición de enzimas; 3) Ampliar la simbiosis de plantas con bacterias como Rhizobium sp.

1. APORTES DE LA
BIOTECNOLOGÍA EN EL
MEJORAMIENTO
GENÉTICO DE LOS
CULTIVOS.
Barahona, Samuel ; Muñoz, Carlos ; Pineda,
Diomedes

2. ¿Cómo se logra?

3. Resistencia a herbicidas


La resistencia a herbicidas se basa en la
transferencia de genes de resistencia a partir
de bacterias y algunas especies vegetales,
como la petunia.
Se han conseguido que plantas, como la soja,
sean resistentes al glifosato, a glufosinato en
la colza y bromoxinil en algodón.

4. 

Se aisló de la cepa
de A ro ba c te rium C
g
P4 (CP4 EPSPS)
resistente a
glifosato.

6. A s d e
nte
fum ig a r c o n
e l he rbic id a
g lifo s a to , una
hile ra d e
p la nta s d e
c o lz a
m o d ific a d a s
g e né tic a m e nt
e p a ra re s is tir
e l g lifo s a to
e s tá ro d e a d a
d e m a la s
hie rba s
(iz q uie rd a );
d e s p ué s ,
s ó lo la s
p la nta s d e
c o lz a
s o bre vive n.

7. Resistencia a plagas

La denominación Bt deriva de Ba c illus
thuring ie ns is , una bacteria que normalmente
habita el suelo y cuyas esporas contienen
proteínas tóxicas para ciertos insectos. Estas
proteínas, denominadas Cry, se activan en el
sistema digestivo del insecto y se adhieren a
su epitelio intestinal, alterando el equilibrio
osmótico del intestino.

9. 
Esto provoca la
parálisis del sistema
digestivo del insecto
el cual deja de
alimentarse y muere
a los pocos días.

11. Mejora de las propiedades
nutritivas y organolépticas

El primer transgénico que salió al mercado fue
el tomate "Flavr–Savr" de Calgene, el cual
posee un gen artificial que genera un ARN de
antisentido que inhibe la producción de la
proteína responsable de la senescencia del
fruto.

12. 
La enzima
pectinasa es la
responsable del
envejecimiento de
los frutos en el
tomate y causa la
degradación de la
pared celular y
pérdida de la
consistencia del
fruto en el tomate.

13. 
En maíz se trabaja
en aumentar el
contenido en ácido
oleico y en
incrementar la
producción de
almidones
específicos.

14. Arroz tradicional vs Arroz
dorado

Arroz dorado es una
variedad de arroz que
contiene un betacaroteno, obtenido de
Erwinia ure d o vo ra
(pro-vitamina A) en
las partes
comestibles del grano
de arroz, que
aumenta la síntesis
de vitamina A.

15. Resistencia a enfermedades

El principio de la resistencia a
enfermedades virales es la expresión de
proteínas del mismo virus, que compitan con
las partículas virales infecciosas e
interrumpan los procesos de entrada a las
células y de replicación.

17. 
También se han
diseñado plantas
transgénicas que
expresan proteínas
capaces de interferir
con los circuitos de
regulación génica de
los virus, inhibiendo la
replicación del genoma
viral y la síntesis de
proteínas virales
imprescindibles,
mediante ARN
antisentido.

18. Resistencia a enfermedades
fungosas

N o tia na ta ba c um
ic
secreta grupo de
proteínas denominadas
T-Filoplaninas,
secretadas por los
tricomas de la superficie
de las hojas de la
planta, que inhiben la
germinación de este y
por tanto impide el
desarrollo de P.
hyoscyami f. sp.
tabacina .

19. Resistencia a estrés abiótico

Con la ayuda de la biotecnología se pueden
insertar genes que hagan a los cultivos
tolerantes a sequías, heladas, salinidad y
altas concentraciones de metales pesados.

20. 
Las bacterias Ps e ud o m o na s
s y ring a e y Erwinia he rbic o la , cuyos hábitats
naturales son las plantas, son en gran parte
responsables de los daños de las heladas y el
frío en muchos vegetales, al facilitar la
producción de cristales de hielo con una
proteína que actúa como núcleo de
cristalización.

21. P
seudom
onas syringae
E
rwinia herbicola

22. 
La separación del gen implicado permite
obtener colonias de estas bacterias que, una
vez inoculadas en grandes cantidades en la
planta, le confieren una mayor resistencia a
las bajas temperaturas.

23. 
Transferencia directa
de genes que
confieren tolerancia a
sequía, tales como el
gen H+ Pirofosfatasa
Vacuolar de
A bid o p s is tha lia na
ra
(AVP1) que aumenta
el gradiente vacuolar
de protones
resultando en un
incremento de
acumulación de
solutos y retención de

24. 
Una de las enzimas
del maíz, la
trehalasa, degrada
este azúcar y
provoca que el
cereal sea más
susceptible a la
sequía y a las
temperaturas
extremas, se inserta
A. tum e fa c ie ns que
inhibe la
degradación de la

25. Resistencia a metales pesados

Uno de los avances más llamativos en este
sentido es la producción de plantas de tabaco
y nabo portadoras de un gen humano que les
confiere la resistencia a ciertos metales
pesados, por medio de una proteína de
asimilación de éstos metales, pasándolos a
formas menos tóxicas dentro del organismo.

26. Salinidad

Plantas con un gen
de tolerancia a la
salinidad, obtenido
del manglar negro
(A e nnia m a rina ) y
vic
también el gen
gutD, de
Es c he ric hia c o li, ha
servido para
generar plantas de
maíz transgénicas
que toleran la sal.

27. Otras

Se han creado plantas transgénicas con
amplio espectro de asimilación de Rhizobium
sp. .Estas bacterias normalmente hacen
simbiosis solamente con las leguminosas,
pero las nuevas tendencias en biotecnología
vegetal han logrado ampliar el espectro de
huésped a otras plantas.