CONTENIDO

2. Biodiversidad3. Diversidad Genética4. Variabilidad Genética5. Recurso Biologico6. Recurso Genético7. Acceso a los recursos genéticos8. Rol de la Biotecnologia

• La biodiversidad o diversidad biológica es Variabilidad de la vida, en todas sus formas, niveles y combinaciones; comprende la diversidad dentro de cada especie, entre las especies y de los ecosistemas.

• También incluye los procesos ecológicos y evolutivos que se dan a nivel de genes, especies, ecosistemas y paisajes.

• La DIVERSIDAD GENETICA es el núme-ro total de características genéticas dentro de cada especie.

• A mayor diversidad genética, las especies tienen mayores probabilidades de sobrevivir a cambios en el ambiente. Las especies con poca diversidad genética tienen mayor riesgo frente a esos cambios.

• LA VARIABILIDAD GENETICA es una medida de la tendencia de los genotipos de una población a diferenciarse. Los individuos de una misma especie no son idénticos. Si bien, son reconocibles como pertenecientes a la misma especie, existen muchas diferencias en su forma, función y comportamiento.

• Los casos más evidentes de variabilidad genética de las especies son las especies domesticadas, en donde los seres humanos utilizamos la variabilidad para crear nuevas razas de animales y variedades de plantas.

• Gran parte de la variación en los individuos viene de los genes, es decir, es variabilidad genética. La variabilidad genética se origina por mutaciones, recombinaciones y alteraciones en el cariotipo (el número, forma, tamaño y ordenación interna de los cromosomas). Los procesos que dirigen o eliminan variabilidad genética son la selección natural y la deriva genética.

• La variabilidad genética permite la evolución de las especies, ya que en cada generación solamente una fracción de la población sobrevive y se reproduce transmitiendo características particulares a su progenie.

• “RECURSOS BIOLOGICOS" se entienden los recursos genéticos, los organismos o partes de ellos, las poblaciones, o cualquier otro tipo del componente biótico de los ecosistemas de valor o utilidad real o potencial para la humanidad.

•

• Por “RECURSOS GENETICOS" se entiende el material genético de valor real o potencial.

• Los recursos genéticos están constituidos por la variación genética organizada en un conjunto de entidades diferentes entre s¡, denominadas germoplasma.

• Consecuentemente, el germoplasma constituye el elemento de los recursos genéticos, que incluye la variabilidad genética intra e interespecífica, con fines de utilización en la investigación en general y especialmente en el mejoramiento genético.

• El uso de los recursos genéticos es esencial en la evolución de una agricultura de subsistencia hacia una agricultura con elevados niveles de producción.

• Los recursos genéticos constituyen un componente estratégico de la biodiversidad en términos globales, sin embargo, la agricultura de los países del Cono Sur, inclusive aquella de la Amazonia donde se concentra el mayor número de especies de la flora regional, necesita del aporte de variación genética exótica para su progreso; esta dependencia tiende a persistir en el futuro, debido a que la investigación agrícola, en general, siempre necesitará de fuentes de variación genética para resistencia a pestes y malezas prevalecientes en los países y con capacidad de adaptación, muchas veces decisivas para establecer políticas agrícolas, industriales y comerciales

ACCESO A LOS RECURSOS GENETICOS

• COMUNIDAD ANDINA: Decisión 391

• CBD: Tratado internacional de Recursos Fitogenéticos para la agricultura y la alimentación -TIRFAA

• (Perú lo ratifico el 05 de junio del año 2003, y es Miembro de su Órgano Rector)

• COMUNIDAD ANDINA - DECISION 391

• REGIMEN COMUN SOBRE ACCESO A LOS RECURSOS GENETICOS

• TITULO I• DE LAS DEFINICIONES

• Artículo 1.- Para los efectos de la presente Decisión se entenderá por:

• ACCESO: obtención y utilización de los recursos genéticos conservados en condiciones ex situ e in situ, de sus productos derivados o, de ser el caso, de sus componentes intangibles, con fines de investigación, prospección biológica, conservación, aplicación industrial o aprovechamiento comercial, entre otros.

TIRFAA

• Aprobado el 03 de noviembre del 2001 y vigente desde el 29 de junio del año 2004, es un instrumento jurídico de carácter vinculante que tiene como objetivos la conservación y la utilización sostenible de los recursos fitogenéticos para la alimentación y la agricultura, y la distribución justa y equitativa de los beneficios derivados de su utilización en armonía con el CDB.

TIRFAA

• El Tratado establece un "Sistema Multilateral de Acceso y Distribución de Beneficios" que pretende facilitar el acceso a los recursos genéticos para la alimentación y la agricultura de un grupo de 35 cultivos alimenticios y 29 forrajeras, y la distribución de los beneficios de su uso.

• El acceso facilitado a dichos materiales es solo para investigación, mejoramiento o capacitación y está sujeto a acuerdos de transferencia de materiales; no se reconocen derechos de propiedad intelectual que "limiten el acceso a los componentes o partes genéticas en la forma en que fueron recibidas del Sistema Multilateral".

APLICACIONES DE LA BIOTECNOLOGÍA PARA EL

DESARROLLO DE LOS RECURSOS GENETICOS

El uso de la ciencia y la tecnología son indispensables para el desarrollo de la competitividad de nuestros recursos genéticos.

En este contexto la aplicación de la biotecnología es importante porque:

– Su desarrollo no se circunscribe a un producto o problemática particular, sino que es muy rico en conocimiento y permanente desarrollo.

– Es altamente adaptativa a las condiciones del usuario y el mercado

– Promueve la inversión, indistintamente del tamaño de esta.

• CONSERVACION IN VITRO DE RTAs

BANCOS DE GERMOPLASMA

En el Perú se han reportado un numero grande de colecciones de germoplasma de cultivos (*)

Fuente: Sevilla, R. INIA (2005)

10/4**

***

***

*****

*** 10/4

Norte Centro Sur Norte Centro Sur Alta Baja Total

Instituciones 7 6 2 3 3 6 8 7 42

Raíces y tubérculos 7 7 2 7 6 4 3 3 39

Cereales y granos 1 3 1 2 2 2 11

Frutas andinas y tropicales 1 2 1 2 5 1 6 18

Leguminosas de grano 1 2 1 2 2 2 10

Plantas medicinales 1 1 1 1 1 5

Pastos y forrajes 5 1 6

Cultivos industriales 1 2 7 5 15

Total 11 16 5 14 13 10 22 13 104

Costa Sierra Selva

(*) Incluye colecciones vivas en el campo, en invernaderos, tinglados y en cámaras

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CARACTERIZACIONDETERMINACION DE DUPLICADOS

ESTABILIDAD GENETICA

SELECCIÓNin vitro

METABOLITOS SECUNDARIOS: EVALUACION in vitro

• Alimentación:Alimentación:– Mayor productividad de cultivos alimenticios dentro y alrededor de las ciudadesMayor productividad de cultivos alimenticios dentro y alrededor de las ciudades– Produccion de alimentos diversificados, productos de nicho, gastronomíaProduccion de alimentos diversificados, productos de nicho, gastronomía

• Industria:Industria:- Produccion para mercados en fresco y procesado, atributos nutricionales y para la salud- Produccion para mercados en fresco y procesado, atributos nutricionales y para la salud

• Cambio climáticoCambio climático– Identificacion de fuentes de rasgos para resistencia a plagas y enfermedadesIdentificacion de fuentes de rasgos para resistencia a plagas y enfermedades– Identificacion de fuentes de rasgos para tolerancia a estrés hídrico, extremos de Identificacion de fuentes de rasgos para tolerancia a estrés hídrico, extremos de

temperaturatemperatura– Bio-Diversidad amenazada : efecto de plagas en nichos de alta biodiversidadBio-Diversidad amenazada : efecto de plagas en nichos de alta biodiversidad

Oportunidades emergentes :Oportunidades emergentes :– Bases más informadas para la conservación y utilización de los recursos genéticosBases más informadas para la conservación y utilización de los recursos genéticos– Rasgos para la seguridad alimentaria :mayor rendimiento ,tolerancia a estrés biotico /Rasgos para la seguridad alimentaria :mayor rendimiento ,tolerancia a estrés biotico /

abioticoabiotico– Rasgos para uso eficiente de recursos: agua, nutrientes, energíaRasgos para uso eficiente de recursos: agua, nutrientes, energía

La I La I & D& D en biotecnología y áreas afines ofrece nuevas en biotecnología y áreas afines ofrece nuevas oportunidades para los recursos genoportunidades para los recursos genééticos en el Perúticos en el Perú

Tomado de W. ROCA

Genes de la biodiversidad identificados y clonados para el Genes de la biodiversidad identificados y clonados para el mejoramiento genético de los cultivosmejoramiento genético de los cultivos

GenesGenes Fuente Fuente Uso UsoRR S. demissumS. demissum Resistencia a “tizón tardío”Resistencia a “tizón tardío”RyRy S. stoloniferumS. stoloniferum Resistencia a PVYResistencia a PVYRpi-blblRpi-blbl S. bulbocastanumS. bulbocastanum Resistencia a “tizón tardío”Resistencia a “tizón tardío”GrolGrol S. spegazziniiS. spegazzinii Resistencia a nemátodoResistencia a nemátodoRxRx S. andigenaS. andigena Resistencia a PVXResistencia a PVXProteína ViralProteína Viral PLRVPLRV Resistencia a PLRVResistencia a PLRVAnti-sentidoAnti-sentido iRNAiRNA - Relación amilosa / amilopectina- Relación amilosa / amilopectina

(ADP-GPi) (GBSS)(ADP-GPi) (GBSS)- Carotenoides (zeaxanthina)- Carotenoides (zeaxanthina)

DefensinaDefensina MacaMaca Resistencia a “tizón tardío”Resistencia a “tizón tardío”GLSGLS MashuaMashua Resistencia a “tizón tardío”Resistencia a “tizón tardío”BtBt B. thurigensisB. thurigensis Resistencia a “polilla papa”Resistencia a “polilla papa”Osmotina, LizosimaOsmotina, Lizosima Insectos, Insectos, ArabidopsisArabidopsis - Resistencia a “tizón tardíö”- Resistencia a “tizón tardíö”

- Erwinia corotovora (“pie negro”)- Erwinia corotovora (“pie negro”)

Desarrollo de yuca con atributos nuevos mediante la biotecnología moderna (*)

Líneas transgenicas experimentales para (**):

Contenido de Fe (4x) Zn (8x) prov Vit. A (30x)

Vit. E (12x) Proteína (4x)

Reducción de cianogenicos 20%Resistencia a virosis

(**) Ensayos de campo en: Puerto Rico, Nigeria, Kenya Lanzamiento en el 2017 – Disponible para organizaciones del sector público (fondos de la Fund. Gates)

(*) M. Fregene (2010): Centro Danforth, St. Louis, USANOTA : En Nov. 2009 se reporto la primera secuencia del genoma de la Yuca

Una nueva generación de cultivos geneticamente Una nueva generación de cultivos geneticamente modificados está en camino al mercado (*)modificados está en camino al mercado (*)

Cultivo Rasgo (s) País(es).

Arroz Resist. Insectos ChinaPro Vit. A China, FilipinasToler. Salinidad ChinaToler. Inundación China

Papaya Resist. Virus EE.UU., ChinaCalabaza Resist. Virus EE.UU.Soya Alto ácido oléico EE.UU.Pimiento Resist. Insectos ChinaPapa Almidón HolandaPapa (*) Resist. Tizón Tardío InglaterraYUCA Camote (*) Resist. Insectos Africa

(*) Licencias para pruebas de campo (C. James, 2009; World Bank, 2008)

Área con Cultivos GMs en América Latina Área con Cultivos GMs en América Latina en el 2006 (*)en el 2006 (*)

País Area (has.) Cultivos comercializados

• Argentina 19´100,000 Algodón, Soya, Maíz• Brasil 15´000,000 Soya, Algodón, Maíz• Paraguay 2´600,000 Soya• Bolivia 600,000 Soya• Uruguay 500,000 Soya, Maíz• México 100,000 Algodón, Soya• Colombia 50,000 Algodón, Maíz, Clavel• Honduras 50,000 Maíz

(*) De: Trigo, E., Falck-Zepeda, J., Falconi, C. FAO / BID, 2010

Aplicaciones Actuales y Potenciales de la Aplicaciones Actuales y Potenciales de la Tecnología de Cultivos GMs (*)Tecnología de Cultivos GMs (*)

Escala-Tiempo Rasgos Cultivos

Actual Tolerancia-herbicidas Maíz, AlgodónResist. Insectos masticadores Soya

Corto plazo Biofortificación nutricional Cereales, Camote,(5-10 años) Resist. a hongos y virus Papa, Arroz, Frutales

Resist. a insectos chupadores HortalizasMejora procesamiento y almacenaje

Tolerancia a sequía Cereales, Raíces &Tolerancia a salinidad Tubérculos, Frutales,

Tolerancia a alta temp. Hortalizas

Largo plazo Apomixis Cereales, Raíces &(+20 años) Fijación de N Tubérculos, Hortalizas Uso eficiente de nutrientes del suelo Frutales Arquitecftura de la planta

Mayor eficiencia de fotosíntesis

(*) Godfray, H. Charles et al (2010). Science, 327

Investigación y Desarrollo en Biotecnología en el Perú (*)

• Total: 281 investigadores en 28 Grupos de I&D (48 Ph.D; 57 MSc)

Areas de I&D

Cultivos agrícolas 53%Estudios ambientales 14Pesquería & Rec. Acuáticos 11Crianzas 9Salud humana 8Bioprospección 5

Tecnologías utilizadas

Genómica estructural 24%Micro-propagación 20Cultivo de células/tejidos 17Biol. Molecular/Ing. genética 9Metabolismos/bioensayos 7Genómica funcional 7Transformación genética 6Bioinformática 4Caracteriz. Bioquímica 4Inmunol./diagnóstico 4

(*) De: Roca, W. & Estrada, R. (2009)

• Productividad e ingreso Productividad e ingreso

• Protección de BiodiversidadProtección de Biodiversidad

• Cambio ambiental y climáticoCambio ambiental y climático

• Beneficios socio-económicosBeneficios socio-económicos

IMPACTO DE CULTIVOS BIOTECIMPACTO DE CULTIVOS BIOTEC

INCREMENTO DE PRODUCTIVIDAD (kg/ha) INCREMENTO DE PRODUCTIVIDAD (kg/ha)

• Mayor productividad/ingreso & menor costo de producción = alimentos Mayor productividad/ingreso & menor costo de producción = alimentos mas baratos a consumidoresmas baratos a consumidores

• Ganancia acumulada de ingresos de Ganancia acumulada de ingresos de $5200 M de 1996 a 2008, $5200 M de 1996 a 2008, de los que de los que 50%50% por menores costos de producción y por menores costos de producción y 50%50% por mas producción de por mas producción de 167 M tons. 167 M tons.

PROTECCION DE LA BIODIVERSIDADPROTECCION DE LA BIODIVERSIDAD

• Objetivo – Doblar produccion en misma área de 1.5 B hectáreas de tierra Objetivo – Doblar produccion en misma área de 1.5 B hectáreas de tierra de cultivo sin talar bosques o perder biodiversidad – 13 M has menos de cultivo sin talar bosques o perder biodiversidad – 13 M has menos de bosques/año en países en desarrollode bosques/año en países en desarrollo

• 167 M tons habrian requerido 63 M hectares más– Cultivos Biotec 167 M tons habrian requerido 63 M hectares más– Cultivos Biotec tecnología salva tierras y salva biodiversidad en bosques y en tecnología salva tierras y salva biodiversidad en bosques y en

santuarios santuarios

IMPACTO GLOBAL de CULTIVOS IMPACTO GLOBAL de CULTIVOS BIOTEC BIOTEC Source: Compiled by Clive James, 2010Source: Compiled by Clive James, 2010

IMPACTO AMBIENTAL Y CAMBIO CLIMÁTICOIMPACTO AMBIENTAL Y CAMBIO CLIMÁTICO

• Reducida necesidad de insumos externosReducida necesidad de insumos externos

• Ahorro de 356,000 MT pesticidasAhorro de 356,000 MT pesticidas de1996 a 2008 de1996 a 2008 – 8% ahorro; – 8% ahorro; Solo en Solo en 2008 2008 ahorro fue de ahorro fue de 34,000 MT34,000 MT – – un ahorro de 10% en un ahorro de 10% en pesticidaspesticidas

• Ahorro de14 B kg C0Ahorro de14 B kg C022 in 2008 in 2008 –– contribución al cambio contribución al cambio climático , equivalente a retirar 7 millones carros de caminos climático , equivalente a retirar 7 millones carros de caminos

• Conservación de suelo (< erosión) & AGUA porConservación de suelo (< erosión) & AGUA por biotec + no/o biotec + no/o baja roturación en 50 M has, mayormente en Norte América y baja roturación en 50 M has, mayormente en Norte América y America Latina America Latina –– contribución a SOSTENIBILIDADcontribución a SOSTENIBILIDAD

BENEFICIOS SOCIALESBENEFICIOS SOCIALES

• Contribución al Contribución al alivio de pobrezaalivio de pobreza de 13 M de agricultores de de 13 M de agricultores de bajos recursos 2009 en China (7.0 M), India (5.6 M) y balance bajos recursos 2009 en China (7.0 M), India (5.6 M) y balance en Filipinas, South Africa y 14 otros Países en Desarrolloen Filipinas, South Africa y 14 otros Países en Desarrollo

• Benefits de bienestarBenefits de bienestar emergen en India donde mujeres y niños emergen en India donde mujeres y niños en familias con algodón Bt obtienen mas apoyo médico y en familias con algodón Bt obtienen mas apoyo médico y educativoeducativo

Impacto Global de Cultivos BiotecImpacto Global de Cultivos Biotec

Source: Compiled by Clive James, 2010Source: Compiled by Clive James, 2010

• IMPORTANCIA del ARROZ como cultivo y RES A SEQUIA. IMPORTANCIA del ARROZ como cultivo y RES A SEQUIA.

• Maíz Smartstax en USA y Canada en el 2010 Maíz Smartstax en USA y Canada en el 2010

• Papa Amflora en Alemania, Suecia y Rep. Checa en 2010, Papa Amflora en Alemania, Suecia y Rep. Checa en 2010,

• Nueva soya tolerante a herbicidas (BASF/Embrapa) en Brazil Nueva soya tolerante a herbicidas (BASF/Embrapa) en Brazil 20112011

• Arroz Dorado 2012/2013 –Arroz Dorado 2012/2013 – Fiipinas, Bangladesh, India Fiipinas, Bangladesh, India

• Arroz Bt en China ~ 3 años Arroz Bt en China ~ 3 años

• Maíz con Fitasa en China ~ 3 añosMaíz con Fitasa en China ~ 3 años

• Maíz tolerante a sequía Maíz tolerante a sequía –– 2012, USA 2012, USA & & Canada, Africa (2017)Canada, Africa (2017)

• Soya con omega-3 ~ en cerca de 3 años Soya con omega-3 ~ en cerca de 3 años

• Resistencia al virus de mosaico dorado- frijol ~ 3 años Resistencia al virus de mosaico dorado- frijol ~ 3 años Embrapa, Brazil (público) Embrapa, Brazil (público)

• Eficiencia en uso de Nitrogeno; Trigo biotec ~ 2015 or laterEficiencia en uso de Nitrogeno; Trigo biotec ~ 2015 or later

Lista Lista parcialparcial de la impresionante nueva de la impresionante nueva ola de cultivos biotec, 2010 - 2015ola de cultivos biotec, 2010 - 2015