El blat de moro com a exemple de millora genètica en plantes

La millora genètica està, actualment, en el punt de mira. Però no és un concepte nou ja que portem temps fent millora genètica, ja sigui en plantes o en animals. En aquest article parlaré sobre la millora genètica en plantes, posant com a exemple el cas del blat de moro, una planta domesticada per l’home des de fa 10.000 anys.

QUÈ ÉS LA MILLORA GENÈTICA?

La millora genètica de plantes és el procés que tracta sobre els principis teòrics i els mètodes per l’obtenció de les varietats de plantes de cultiu, que garanteixen sota determinades condicions ambientals i de producció, rendiments alts i estables dels productes cultivats amb la qualitat requerida.

OBJECTIUS DE LA MILLORA GENÈTICA

Els objectius de la millora genètica són:

  • Augmentar el rendiment:
    • Millora de productivitat: augmentant la capacitat productiva potencial dels individus.
    • Millora de resistència: obtenint genotips resistents a plagues, malalties i condicions ambientals adverses.
    • Millora de característiques agronòmiques: obtenint nous genotips que s’adaptin millor a les exigències i aplicació de la mecanització de l’agricultura.
  • Augmentar la qualitat: millora del valor nutritiu dels productes vegetals obtinguts.
  • Estendre l’àrea d’explotació: adaptant les varietats de les espècies ja cultivades a noves zones geogràfiques amb característiques climàtiques o edafologies extremes.
  • Domesticar noves espècies: transformant les espècies silvestres en cultivades amb utilitat i rentabilitat per l’home.

ETAPES DEL PROCÉS DE MILLORA GENÈTICA

Abans de començar el procés, s’han de definir els objectius que es volen aconseguir i, per tant, definir aquells caràcters que es volen millorar per tal d’obtenir un fenotip concret.

Les etapes que es segueixen en el procés de millora genètica són les següents:

  1. Primera etapa: trobar dins la variabilitat genètica de l’espècie conreada, o de les espècies que s’hi poden hibridar, individus que tinguin aquests caràcters.
  2. Segona etapa: aquests individus s’hibriden entre sí i amb plantes de bones característiques agronòmiques generals. El resultat serà una població de base que segregarà per a un gran nombre de caràcters, de la qual es seleccionen els individus que més s’apropen a la varietat que es busca.
  3. Tercera etapa: comprovar que aquests individus són millors en un o més aspectes que les varietats que hi ha al mercat, fet que normalment obliga a realitzar assaigs comparatius.

El BLAT DE MORO

La planta del blat de moro (Zea Mays) ha estat domesticada per l’home des de fa 10.000 anys. En aquest temps ha esdevingut un dels tres cereals més conreats del món. Aquest augment del conreu es troba lligat al desenvolupament de varietats que s’adapten millor a les necessitats de cada lloc.

El blat de moro és un dels aliments bàsics més importants, ja que a partir d’ell se’n fan molts productes derivats (farines, olis). Com que té un gran valor en la indústria. És una planta molt estudiada i se n’ha seqüenciat el genoma.

BARRINADOR EUROPEU DEL BLAT DE MORO

El blat de moro es veu afectat pel barrinador europeu (Figura 1), Ostrinia nubilalis. És una plaga dels cereals, particularment del blat de moro. És un lepidòpter nadiu d’Europa que, abans de l’arribada del blat de moro, infestava el mill.

La papallona fa uns 2,5 cm de llarg. La femella és de color marró groguenc amb bandes irregulars a les ales, i el mascle és més petit i fosc. La femella pon els ous per la part de sota de les fulles.

Ostrinia_nubilalis,_European_Corn_Borer,I_ILO769
Figura 1. Imatge de la femella de barrinador europeu (Font: Discover Life)

El barrinador fa túnels dins el blat de moro (Figura 2) que provoquen que la planta es trenqui i caigui a terra. Cal tenir en compte que quan el blat de moro encara és immadur no es veu afectat pel barrinador gràcies a les defenses naturals d’aquestes plantes en l’estadi de creixement.

larva-earshank-fieldcorn-2-44.jpg
Figura 2. Larva del barrinador europeu en el blat de moro (Font: Iowa State University)

MODIFICACIÓ GENÈTICA DEL BLAT DE MORO

Podem trobar dos tipus de blat de moro modificat:

  1. Cultius que produeixen el seu propi herbicida (Bt)
  2. Cultius tolerants a herbicides (Monsanto)

El blat de moro Bt és una planta modificada genèticament mitjançant biotecnologia moderna per defensar-se a sí mateixa de l’atac d’insectes lepidòpters. Utilitzant la tecnologia d’ADN recombinant es va modificar el blat de moro, inserint un gen del bacteri Bacillus thuringensis (Bt), de tal manera, que les seves fulles, tija i pol·len expressessin la proteïna Bt del bacteri. El blat de moro Bt constitueix una important i nova eina pel control dels danys i pèrdues causades per plagues d’insectes.

El blat de moro tolerant a herbicides és un blat de moro que ha estat millorat mitjançant l’ús de tecnologia d’ADN recombinant per tolerar l’aplicació de cert tipus d’herbicides. Amb l’ús d’aquestes tecnologies ha estat posible desactivar o reemplaçar la seqüència de susceptibilitat per una altra que confereixi resistència i que permeti a la planta de cultiu tolerar l’aplicació de l’herbicida.

OBTENCIÓ DEL BLAT DE MORO BT

Per transformar una planta normal a una planta transgènica, el gen que produeix una característica d’interès és identificat i separat de la resta de material gènic d’un organisme donador.

Un organisme donador pot ser un bacteri, un fong o qualsevol altra planta. En el cas del blat de moro Bt, l’organisme donador és un bacteri del sòl d’origen natural, el Bacillus thuringiensis, i el gen d’interès produeix una proteïna que mata la larves de lepidòpters. Aquesta proteïna s’anomena delta endotoxina Bt.

La delta endotoxina Bt va ser seleccionada pel fet que és altament eficaç per controlar larves d’erugues. És durant l’etapa larval quan es produeix la major part dels danys pel barrinador europeu del blat de moro. La proteïna és molt selectiva, en general, no danya als insectes en altres ordres (com escarabats, mosques, abelles i vespes). Per això, els transgènics que tenen el gen Bt són compatibles amb els programes de control biològic, ja que perjudiquen els depredadors i parasitoides molt menys que els insecticides d’ampli espectre d’insectes. L’endotoxina Bt és considerada segura per als éssers humans, altres mamífers, els peixos, les aus i el medi ambient a causa de la seva selectivitat.

REFERÈNCIES

MireiaRamos-catala

Anuncis

Comentaris / Comentarios / Comments:

Fill in your details below or click an icon to log in:

WordPress.com Logo

Esteu comentant fent servir el compte WordPress.com. Log Out / Canvia )

Twitter picture

Esteu comentant fent servir el compte Twitter. Log Out / Canvia )

Facebook photo

Esteu comentant fent servir el compte Facebook. Log Out / Canvia )

Google+ photo

Esteu comentant fent servir el compte Google+. Log Out / Canvia )

Connecting to %s