Los Cultivos Genéticamente Modificados: La Otra Forma de Mejorar la Calidad
Nutritiva de lo que Comemos
Paul Chavarriaga AguirreTransformación Genética de Yuca
Centro Internacional de Agricultura TropicalInternational Center for Tropical Agriculture
Yuca (Manihot esculenta Crantz)
El cuarto cultivo en importancia; Primero en sabanas tropicales.
Tolerante a sequía y suelos ácidos
Raíz: 80% de peso seco es almidón
Tiempo de cosecha flexible
16 millones de hectáres en 2002 (FAO)
600 millones de personas comen yucao sus productos a diario
Tendencia a incrementar en 60% para2020 (Scott et al. 2000)
YucaYuca--CassavaCassava--ManiokManiok--MandiocaMandioca
• Vital para seguridadalimentaria y generaciónde ingresos paraagricultores pobres
• Asia y América Latina: Alimento animal, paraindustria, fuente de alimento
• Africa: Segunda fuente de calorías, comida económica, emergiendocomo cultivo industrial
Valor Nutricional de la Yuca
Problemas con el mejoramiento:
•Bajos contenidos de ProVit-A, proteína, Fe, Zn•Muy energética (almidón)
•Dificil. Poliploide. Heterozigota. Floración.Semilla. Dormancia.•Poca variabilidad genética de caracteres nutricionales en germoplasma mejoarado
Candidato para modificación genética
Sin embrago:•Poca infraestructura molecular en el pasado. Está cambiando.•Transformación no es sencilla:
•Baja eficiencia•No en variedades comerciales
Laboratorios que Trabajan en Modificación Genética de Yuca
• CIAT (Colombia)*Paul Chavarriaga
• Danforth Center (USA)*Nigel Taylor
• Copenhagen University (Denmark)Kirsten Jorgensen
• Chinese Academy of Sciences (China)*Peng Zhang
• ETH (Switzerland) Herve Vandershuren *Pruebas de campo
***
**
Mejora del Contenido de Pro-Vitamina A en YucaCIAT - U. Freiburg
La deficiencia de Vit. A es un problema de salud mundial; 118 países (WHO); correlacionado con el consumo de alimentos
básicos de la canasta familiar
Epidemiología
• 124 millones de niños• 1-2 millones de muertes anualmente (edades 1-4 años)• 0.25-0.5 millones de muertes (5-10 años) (UNICEF; Humphrey et al., 1992)
Estrategia para incrementar VitA en yuca:
Seguimos los principios científicos del Arroz Dorado…(Ye et al 2000; Paine J et al 2005)
www.goldenrice.org
47 µg/g DW
…y de la Papa Dorada (Diretto et al., 2007)
Papa
Pat2 Pat1 TP Ocs Pat2 TP NosTP Nos CrtB CrtICrtYPat2 Pat1 TP Ocs Pat2 TP NosTP NosPat2 Pat1 TP Ocs Pat2 TP NosTP Nos CrtB CrtICrtY
Yuca
crtB
crtI
crtY
RomerRomer & & FraserFraser 20052005
Sistema in Sistema in vitrovitro de yucade yuca
CalloCalloEmbriogEmbriogééniconico
FriableFriable
1 1 2 2 EmbrionesEmbrionesSomSomááticosticos
AgrobacteriumAgrobacteriumóó BiobalBiobalíísticastica
ProducciProduccióónnmasivamasiva3 3
ResumenResumen de de EstatusEstatus en en VitVit--A A parapara YucaYuca
CEFCEF AgrobacteriumAgrobacterium SelecciSeleccióónn LLííneasneas PlantasPlantas TT0 0 InvernInvern..
En campoEn campo
CP 2 CP 2
Pat 3Pat 3
Ext 3 & Ext 3 & SugSug 33
Ext 1, Ext 1, SugSug 1 & Yam 11 & Yam 1
“Yuca Dorada” en CIATPromoter de yuca, crtB
9 a 10 9 a 10 μμgg/g DW /g DW transtrans--ββ--carotenocaroteno12 a 14 12 a 14 μμgg/g DW caroteno total/g DW caroteno totalIncremento >28 vecesIncremento >28 veces
pCas
Phyt
pCas
Phyt;
CP2G
US;
; CP2
GUS;
pPAT
ErwII
pPAT
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Pasto
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TrabajadorTrabajador
HNL
HNL
Marca
dores
Marca
dores
Marca
dores
Marca
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Campo Yuca Campo Yuca TransgTransgéénicanicaCIATCIAT--SeptSept 20082008
Batat
aBa
tata
Genes de Genes de PlantasPlantas, , el el psypsy de de Ipomoea Ipomoea batatasbatatas
Secuencia Secuencia codificantecodificante completacompletaAprox. 1300 Aprox. 1300 pbpb de promotorde promotor
AgradecimientosAgradecimientos
FinanciaciFinanciacióónn::
HarvestPlusHarvestPlus InitiativeInitiative
Gates FoundationGates FoundationUSAIDUSAIDSIDASIDADANIDADANIDAWBWB
ColaboradoresColaboradores::Peter Beyer et alPeter Beyer et alUniversity of University of FreiburgFreiburg
El GrupoEl Grupo
Los Cultivos Genéticamente Modificados: �La Otra Forma de Mejorar la Calidad Nutritiva de lo que Comemos Yuca (Manihot esculenta Crantz) Yuca-Cassava-Maniok-MandiocaLaboratorios que Trabajan en Modificación Genética de YucaMejora del Contenido de Pro-Vitamina A en Yuca�CIAT - U. Freiburg Sistema in vitro de yucaResumen de Estatus en Vit-A para YucaGenes de Plantas, �el psy de Ipomoea batatasAgradecimientos