México, D. F. Febrero 27, 2008

1. IMPORTANCIA DEL DESARROLLO TECNOLÓGICO EN MÉXICO María Alejandra Mora Avilés, Ph.D. México, D. F. Febrero 27, 2008

2. Temática • Cuál es la importancia de la biotecnología para la actividad agrícola como un medio para generar mayores producciones y rentabilidad? • Cuáles son sus posibles efectos sobre los recursos naturales actuales? • Cuáles son los riesgos para las cadenas alimenticias, ecosistemas u otros asociados? • Es importante la utilización de estos materiales? • Qué desarrollos biotecnológicos están en marcha en INIFAP? • Qué productos o resultados están disponibles para los productores? • A qué se debe el gran debate sobre el uso de OGM´S? • Cuál es la postura que debe asumir México? • Contamos con legislaciones y marcos regulatorios adecuados? • Qué nos hace falta sobre el tema?

3. Temática • Cuál es la importancia de la biotecnología para la actividad agrícola como un medio para generar mayores producciones y rentabilidad? • Cuáles son sus posibles efectos sobre los recursos naturales actuales? • Cuáles son los riesgos para las cadenas alimenticias, ecosistemas u otros asociados? • Es importante la utilización de estos materiales? • Qué desarrollos biotecnológicos están en marcha en INIFAP? • Qué productos o resultados están disponibles para los productores? • A qué se debe el gran debate sobre el uso de OGM´S? • Cuál es la postura que debe asumir México? • Contamos con legislaciones y marcos regulatorios adecuados? • Qué nos hace falta sobre el tema?

4. Tiene tanta importancia como nos resuelva un problema • Tiene tantos efectos o riesgos como tantos no evaluemos

5. No ha ocurrido ningún evento que lamentar asociado a un producto biotecnológico (ambiente, cadena productiva, salud). • El cambio climático, contaminación, disponibilidad de agua, … • Emplear productos biotecnológicos para adaptarse al cambio.

6. Genómica y proteómica, términos usados para la identificación y caracterización de grupos de genes, RNA y proteínas. Proyecto del Genoma Humano Enfermedades Cura

7. Tecnología Convencional Nueva Tecnología Riesgo/Beneficio Riesgo/Beneficio

8. Temática • Cuál es la importancia de la biotecnología para la actividad agrícola como un medio para generar mayores producciones y rentabilidad? • Cuáles son sus posibles efectos sobre los recursos naturales actuales? • Cuáles son los riesgos para las cadenas alimenticias, ecosistemas u otros asociados? • Es importante la utilización de estos materiales? • Qué desarrollos biotecnológicos están en marcha en INIFAP? • Qué productos o resultados están disponibles para los productores? • A qué se debe el gran debate sobre el uso de OGM´S? • Cuál es la postura que debe asumir México? • Contamos con legislaciones y marcos regulatorios adecuados? • Qué nos hace falta sobre el tema?

9. ALIMENTOS

10. Nutracéuticos • Origen vegetal • Substancias asociadas a la prevención y tratamiento de enfermedades crónico degenerativas (cáncer, diabetes, coronarias, otros) • Componentes llamados fitoquímicos (antioxidantes, taninos, fibra, etc.,) • Frijol, maíz, chile, jitomate, chaya, garambullo, xoconoxtle, jamaica, etc. han atraído la atención.

11. Fitoquímicos • la fibra, licopeno y el ácido gálico pueden prevenir el cáncer del seno, próstata y colon y problemas cardiovasculares

12. Líneas de investigación Caracterización de Compuestos Nutracéuticos • identificar materiales nutracéuticos de frijol, chile, chaya, garambullo, xoconoxtle, flor de granada, etc. • determinar la presencia de nuevos compuestos anticancerígenos • establecer la capacidad anti-cancerígena y de recuperación en diabetes Interés de la Unión Europea

13. CULTIVO DE TEJIDOS VEGETALES

14. Objetivos como parte intermedia en procesos de mejoramiento de cultivos

15. Objetivos los problemas que el laboratorio aborda a través del área de Transferencia de Genes son: resistencia a plagas resistencia a enfermedades resistencia a sequía calidad nutrimental

16. Frijol regenerado a través de organogénesis con alta eficiencia Interés de E.U.A (U. Michigan, Arizona SU), Canadá (PULSE), CIAT

17. líneas de investigación evaluación de genes con potencial para incrementar la tolerancia a la sequía Bouteloua gracilis Navajita azul

18. líneas de investigación diseño y establecimiento de sistemas de cultivo de tejidos y transformación genética para gramíneas y leguminosas

19. líneas de investigación la detección cuantitativa de transgenes por métodos moleculares (PCR y PCR en tiempo real) bioensayos y análisis inmunológicos para definir la inmigración de transgenes

20. FITOPATOLOGÍA MOLECULAR

21. Estrategia INTERACCIÓN PLANTA-MICROORGANISMO • Resistencia Simbiosis • Diversidad genética • Estructura de poblaciones • Mecanismos de variabilidad Genotipos Cepas y Patotipos SELECCIÓN DE GENOTIPOS DEL HOSPEDERO Y DE CEPAS DE MICROORGANISMOS • Mapeo de marcadores y genes de resistencia y de asociaciones benéficas • Mapeo y marcadores de genes involucrados en: • Patogenicidad • Variabilidad, y en el reconocimiento y establecimiento de asociaciones benéficas Identificación de Variantes Selección Asistida AISLAMIENTO, CARACTERIZACIÓN Y EXPRESIÓN DE GENES

22. la producción de chile es afectada por Virus y Hongos se han identificado importantes fuentes de resistencia contra virus (PHYVV, PepGMV y su mezcla) la caracterización molecular de los genotipos resistentes identificación de secuencias de ADNasociadas a la resistencia

23. la búsqueda de genotipos de chile con resistencia al complejo de hongos causantes de pudriciones de raíz y del fruto, ha permitido identificar tres líneas con altos niveles de resistencia

24. el hongo Colletotrichum lindemuthianum es un importante patógeno del frijol al nivel mundial las bases genéticas de la virulencia del hongo han sido poco estudiadas actualmente contamos con cepas del hongo que permitirán dirigir la búsqueda de genes involucrados en el desarrollo de la enfermedad

25. MARCADORES MOLECULARES

26. 1 2 3 1 2 3 ADN 1 2 3 digestión PCR 1 2 3 hibridación RFLP RAPD SSR AFLP 1 2 3

27. Rhizoctonia solani Fusarium sp Diversidad Genética conocer la diversidad genética delos patógenospermite realizarbúsquedas de fuentes de resistencia amplia y durable

28. 0.4 0.5 0.6 0.7 Similaridad 0.8 0.9 1.0 PUEBLA MÉXICO JALISCO CHIAPAS HIDALGO DURANGO TLAXCALA ZACATECAS CHIHUAHUA MICHOACAN Diversidad Genética Nacional de Fitopatógenos Colletotrichum lindemuthianum Colletotrichum gloeosporioides Fusarium sp. Rhizoctonia solani Phytophthora capsici

29. QRO1 QRO2 AGS18 AGS13 AGS10 QRO3 AGS7 YUC3 YUC4 AGS5 AGS11 A AGS12 PUE1 D1* D2* AGS16 AGS17 Querétaro Aguascalientes AGS6 Yucatán AGS4 Coahuila AGS9 AGS15 Jalisco COL1 Colima JAL1 * Origen desconocido COAH1 QRO5 AGS2 AGS1 B AGS8 AGS14 QRO4 AGS3 YUC1 YUC2 0.82 0.86 0.91 0.95 1.00 Coeficiente de Similaridad

30. aplicaciones Secuenciación ATGACGATGACGATGACGATAGACAGTAGACGTAGACGATGACAGTAGACGATAGCAGATGACAGATGAACGATGAACGATAGACGATAGACGATGACAGTAGACAGTAGACAGGTAGATAGCAGATAGATAGAG

31. aplicaciones “Finger-Printing” Huella Genética

32. Blanco Sin Blanco Sin Evora-98 Evora-98 Progreso Progreso Jamu-96 Jamu-96 aplicaciones se están generado las “Huellas Genéticas” de diversas variedades en diferentes especies huellas genéticas de cuatro variedades de garbanzo generadas por el INIFAP

33. SELECCIÓN ASISTIDA

34. aplicaciones Selección Asistida permite al fitomejorador identificar a los individuos segregantes que presentan un gen de interés en función del ligamiento entre el gen y los marcadores que lo flanquean

35. aplicaciones Selección Asistida es factible reducir los tiempos necesarios para fijar una determinada característica en una población transferir los genes de interés a líneas élite

36. aplicaciones Método Tradicional RC1 RC2 RC3 RC6 75.0 87.7 93.3 99.0 85.5 99.0 Marcadores Moleculares Tiempo

37. aplicaciones E S Susceptible Resistente P1 P2

38. aplicaciones E S S S S S Susceptible Resistente P1 P2 F2

39. Perspectivas • Las secuencias de Arabidopsis y arroz obtenidas en el 2002 y posteriormente más de 40 especies de plantas sirven de base para entender el funcionamiento de los genes. • Nutrición, • Eficiencia en manejo de agua, • Adaptación a suelos con baja fertilidad, • Resistencia a plagas y enfermedades,… Genómica Funcional

40. Los mejoradores están solicitando caracterización molecular de los eventos relevantes (actuales y potenciales) en sus materiales para el seguimiento y protección de éstos.

43. Megaproyecto Maíz • Caracterización de nuevos genes y marcadores moleculares asociados a ventajas comparativas en genotipos de importancia, • Validarsu presencia y función en genotipos con potencial, • Integrar esta información en programas de mejoramiento.

44. Temática • Cuál es la importancia de la biotecnología para la actividad agrícola como un medio para generar mayores producciones y rentabilidad? • Cuáles son sus posibles efectos sobre los recursos naturales actuales? • Cuáles son los riesgos para las cadenas alimenticias, ecosistemas u otros asociados? • Es importante la utilización de estos materiales? • Qué desarrollos biotecnológicos están en marcha en INIFAP? • Qué productos o resultados están disponibles para los productores? • A qué se debe el gran debate sobre el uso de OGM´S? • Cuál es la postura que debe asumir México? • Contamos con legislaciones y marcos regulatorios adecuados? • Qué nos hace falta sobre el tema?

45. Desarrollan arroz que vacuna contra el cólera en JapónLos granos de arroz modificados incluyen entre 15 y 30 microgramos de proteínas de la bacteria del cólera, y se deben consumir en pequeñas dosis, como un medicamento, no como un alimento. Esta investigación pretende colocar a Japón a la cabeza del ranking mundial de la manipulación genética de plantas con fines médicos. EFE El UniversalViernes 22 de febrero de 2008.

46. Organismos Genéticamente Modificados • Declaración de Río “La biotecnología tiene el potencial de proporcionar una vida más segura, pero debe ser usada de una manera segura”. • Muchos cambios ocurren no debido a la tecnología sino al impacto y a la implementación de la misma. • No es un tema de conocimiento científico sino de respeto social.

47. México toma sus decisiones basado en la determinación de riesgo y el principio precautorio (Protocolo de Cartagena). Caso x Caso (evaluación por evento y por especie) Paso x Paso (disminuir progresivamente el nivel de confinamiento)

48. Riesgo = Daño x Exposición • Hay riesgo cero? • Qué hacer cuando Riesgo >0 Análisis de riesgo/beneficio? Modificar el OGM para reducir el daño y/o exposición? Abandonar el proyecto?

49. Principales preocupaciones • Flujo génico (Diversidad genética, flora asociada, polinizadores, híbridos, plantas voluntarias) • Inocuidad (Alergias, toxicidad) • Mercado (Costo) • Regulación (Normatividad)

50. Qué postura debe asumir México? • La que le venga bien de acuerdo a su entorno social, económico, medioambiental. • Regulación que ha ido creciendo en experiencia. • Evitar paralizarnos ante lo desconocido y fomentar investigación en temas concretos.