Un eucalipto genéticamente modificado (eucalipto GM) es un eucalipto cuyo material genético ha sido alterado mediante técnicas de ingeniería genética , lo que le confiere características deseables como mayor biomasa, crecimiento acelerado, resistencia a plagas y tolerancia a herbicidas . En 2015, una variedad de eucalipto GM, el evento H421, que proporciona mayor volumen de madera y un crecimiento más rápido, recibió la aprobación regulatoria en Brasil para su comercialización por parte de la Comisión Nacional Técnica de Bioseguridad (CTNBio), convirtiéndose en el primer eucalipto genéticamente modificado aprobado en el mundo. [ 1 ] Posteriormente, otras variedades de eucalipto GM también han sido aprobadas, incorporando características de resistencia a plagas y tolerancia a herbicidas. [ 2 ] Mientras que otros países realizan investigaciones sobre árboles genéticamente modificados , [ 3 ] [ 4 ] Brasil es el único que los ha liberado para su cultivo a escala comercial. [ 2 ]
Ejemplos de eucalipto transgénico
H421 eucalipto
En 2015, una variedad de eucalipto genéticamente modificada, el evento H421, que proporciona mayor volumen de madera y crecimiento acelerado, recibió la aprobación regulatoria en Brasil para su liberación comercial. [ 1 ] El evento, desarrollado por FuturaGene , una empresa de biotecnología propiedad de Suzano , una empresa brasileña de pulpa y papel, fue creado en 2000 a través de la técnica de recombinación mediada por Agrobacterium tumefaciens , en la que el gen cel1 , originario de la planta Arabidopsis thaliana , fue insertado en el genoma de un híbrido Eucalyptus grandis × E. urophylla . Este gen codifica la enzima endo-(1,4)-β-glucanasa Cel1, cuya función está relacionada con la remodelación de la pared celular durante el crecimiento. [ 1 ] Las endoglucanasas actúan rompiendo enlaces en regiones de celulosa no cristalina y en xiloglucanos , componentes estructurales de la pared celular vegetal . Este proceso reduce el entrecruzamiento entre estas fibras, aumentando la flexibilidad de la matriz de la pared celular y facilitando la expansión y elongación celular. [ 5 ] [ 6 ] En A. thaliana , la enzima Cel1 se expresa en gran medida en los tejidos jóvenes de rápido crecimiento y es esencial para la elongación celular. [ 7 ] [ 8 ] Cuando se transfirió al eucalipto, este mecanismo proporcionó una mayor plasticidad de la pared celular, permitiendo que las células se expandieran más y acumularan más biomasa. [ 1 ] El eucalipto transgénico puede aumentar la productividad de la madera entre un 30 y un 40 % y reducir el ciclo de cosecha de siete a aproximadamente cinco años y medio, además de ampliar el uso de la biomasa para papel , bioenergía , biocombustibles y otros productos. [ 9 ]
Eucalipto tolerante al glifosato
FuturaGene desarrolló y obtuvo la aprobación en Brasil para el uso comercial de eucalipto genéticamente modificado tolerante al herbicida glifosato . [ 10 ] Estos eventos GM recibieron el gen cp4-epsps , que expresa una versión de la enzima 5-enolpiruvilshikimato-3-fosfato sintasa (EPSPS), [ 11 ] asociada con la síntesis de los aminoácidos esenciales fenilalanina , tirosina y triptófano , [ 12 ] de la cepa CP4 de la bacteria Agrobacterium tumefaciens , que no es inhibida por el glifosato. [ 11 ] [ 13 ] [ 14 ] El 751K032 caracterizó el primer evento de este tipo, aprobado en Brasil en 2021. [ 10 ]
eucalipto Bt
El eucalipto Bt es una variedad transgénica desarrollada para resistir los ataques de insectos, en particular de lepidópteros defoliadores . [ 15 ] Estas plagas pueden reducir significativamente la productividad, con pérdidas de hasta un 40 % anual, [ 16 ] además de comprometer la calidad de la madera y la producción de pulpa . [ 17 ] La empresa FuturaGene insertó en el eucalipto tres genes de la bacteria Bacillus thuringiensis (Bt). Esta bacteria produce proteínas insecticidas llamadas Cry , que se dirigen específicamente a los intestinos de ciertas orugas. En el caso del eucalipto Bt, se introdujeron los genes Cry1Ab , Cry1Bb y Cry2Aa , lo que garantiza una amplia protección contra los defoliadores. [ 15 ] El evento Bt 1521K059 fue aprobado por CTNBio en 2023. [ 18 ]
Eucalipto tolerante a las heladas
Actualmente se están probando árboles de eucalipto transgénico tolerantes a las heladas para su uso en plantaciones del sur de Estados Unidos en sitios al aire libre con ese objetivo en mente. [ 3 ] ArborGen, una empresa de biotecnología de árboles y empresa conjunta de las empresas de pulpa y papel Rubicon (Nueva Zelanda), MeadWestvaco (EE. UU.) e International Paper (EE. UU.) [ 19 ] está liderando esta investigación. [ 20 ] Hasta ahora, el cultivo de eucalipto solo ha sido posible en el extremo sur de Florida; la tolerancia a las heladas extendería sustancialmente el área de cultivo hacia el norte. [ 21 ]
rasgos apilados
FuturaGene desarrolló variedades transgénicas que combinan múltiples rasgos de interés. En 2024, CTNBio aprobó el evento H421 × 955P082 × 1521K059, obtenido mediante el cruce convencional de estas variedades respectivas, que combina mayor productividad, tolerancia al herbicida glifosato y resistencia a insectos. [ 22 ]
Controversia
El eucalipto modificado genéticamente desarrollado en Brasil exhibe un perfil de bioseguridad equivalente al de las variedades convencionales. [ 1 ] [ 15 ] [ 23 ] [ 24 ] [ 25 ] Las proteínas introducidas, como las proteínas Cry , han mostrado alta especificidad contra plagas de lepidópteros y no exhibieron toxicidad o alergenicidad relevantes en las pruebas realizadas. [ 15 ] Los ensayos con organismos no objetivo, incluyendo abejas , lombrices de tierra , colémbolos e invertebrados acuáticos, tampoco indicaron efectos adversos. [ 15 ] Los análisis comparativos han demostrado que las variedades modificadas genéticamente se comportan de manera similar a las convencionales, proporcionando beneficios productivos sin introducir nuevos riesgos significativos para la salud humana o animal o el medio ambiente. [ 1 ] [ 15 ] [ 23 ] [ 24 ] [ 25 ] Sin embargo, la introducción de tolerancia al glifosato requiere una atención cuidadosa, ya que el uso intensivo de herbicidas puede acelerar la selección de malezas resistentes, lo que requiere estrategias de manejo integrado. [ 23 ] [ 26 ]
Studies on gene flow in genetically modified eucalyptus indicate that fertilization of other eucalyptus trees at distances greater than 600 meters is unlikely. Thus, there is no significant risk of long-distance gene transfer due to pollen dispersal by wind.[27][28] Silva et al. (2017) monitored an experimental field between 2010 and 2014 and did not observe any natural emergence of seedlings from seeds produced by the trees without human intervention, reinforcing the understanding that eucalyptus has low invasiveness potential in competitive tropical environments. In the same study, pollen-mediated gene flow was observed to be more intense at short distances (up to 16% between 3 and 15 m), decreasing rapidly to about 3% at 240 m and remaining at low levels up to 650 m.[29] Silva and Abrahão (2020) evaluated pollen dispersal over greater distances, up to 1,592 m, and found transgenic offspring in very low proportions beyond 300 m (only two individuals, at 400 and 857 m), with zero rates beyond that. Although they confirmed effective crossings in compatible trees with synchronized flowering, they also did not detect the natural emergence of seedlings.[30]
Bees and eucalyptus maintain a close, long-standing, and well-known relationship.[31]Toxicological studies conducted in both laboratory and field settings have assessed the impact of genetically modified eucalyptus pollen on bees. The results show that modified eucalyptus does not affect the organization, morphology, or mortality of Apis bees, nor the mortality of native bees. Furthermore, analyses of honey, pollen, and propolis found no differences in the quality of products from areas cultivated with modified eucalyptus compared to conventional eucalyptus.[27][32]
Los críticos se oponen a los cultivos genéticamente modificados por diversas razones, incluyendo preocupaciones ecológicas y problemas económicos derivados del hecho de que estos organismos están sujetos a la ley de propiedad intelectual . [ 33 ] La detección de transgenes en la miel puede tener impactos socioeconómicos para los apicultores , impidiéndoles etiquetar sus productos como orgánicos o agroecológicos y aumentando el riesgo de barreras comerciales para la exportación. [ 34 ] Los estudios de campo indican que el eucalipto genéticamente modificado no consume más agua que el eucalipto convencional. La investigación sobre la diversidad de artrópodos del suelo y la microbiota no ha mostrado diferencias significativas entre áreas con eucalipto modificado y convencional. Dado que la abundancia de estos organismos depende de las propiedades físicas, químicas e hidrológicas del suelo, los resultados sugieren que el eucalipto transgénico no altera la hidrología del suelo ni impacta negativamente a los organismos indicadores. [ 27 ]
Referencias
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