El ingeniero agrónomo del siglo XXI deberá generar plantas de mayor rendimiento mediante modificaciones genéticas dirigidas

Mediante modificaciones genéticas dirigidas, el ingeniero agrónomo del siglo XXI deberá generar plantas con mayores rendimientos, que necesiten menos pesticidas y fertilizantes, que puedan crecer en terrenos marginales para la agricultura actual y también plantas que produzcan alimentos funcionales o saludables.

Esta es la conclusión a la que se llegó ayer en la mesa redonda “Biotecnología Agrícola para el siglo XXI: Cómo aumentar la producción de alimentos con el menor impacto ambiental”, organizada por el Colegio Mayor San Juan de Ribera de Burjassot, celebrada en la Escola Tècnica Superior d’Enginyeria Agronòmica i del Medi Natural (ETSEAMN), perteneciente a la Universitat Politècnica de València (UPV), con motivo del centenario del Colegio Mayor y el décimo aniversario de la carrera de Biotecnología de la ETSEAMN.

El acto fue presidido por Francisco J. Mora, rector de la UPV; Rogelio Llanes, director general de Agricultura, Ganadería y Pesca; María José Añón, secretaria general de la Universitat de València; Alberto San Bautista, director de la ETSEAMN; y J. Santiago Pons, director del Colegio Mayor San Juan de Ribera.

Como señalaron los organizadores de la mesa redonda, Vicente Conejero y Ramón Serrano, ingenieros agrónomos, catedráticos de Bioquímica y Biología Molecular en la ETSIAMN-UPV, investigadores del Instituto de Biología Molecular y Celular de Plantas (CSIC-UPV) y antiguos colegiales del Colegio Mayor, “esta tercera revolución verde ya ha empezado en América, pero el rechazo europeo ha frenado su desarrollo a solamente cuatro cosechas (maíz, algodón, soja y colza) y dos genes (para tolerancia a insectos y herbicidas) y los europeos solamente utilizan estas cosechas para alimentar animales, aunque los americanos se alimenten sin problema de ellas”.

Así, Ramón Serrano planteó que “los problemas tecnológicos que supondría ampliar esta revolución verde a más cosechas y genes pueden solucionarse gracias a la gran cantidad de información que tenemos hoy en día sobre las funciones de los distintos genes. Pero el problema de la mala percepción social de esta tecnología en Europa, aunque no en América, tiene difícil solución porque se basa en prejuicios ideológicos del ecologismo radical, lo que hace imposible una discusión racional”.

Vicente Conejero expuso la necesidad de “aumentar la producción de alimentos durante el siglo XXI de acuerdo con el crecimiento de la población mundial. De los 7.000 millones actuales vamos a pasar a 9.000 en 2050 y finalmente se estabilizará la población en 10.000 millones a finales de siglo. Pero incluso este crecimiento limitado, junto al aumento del nivel de vida que se está produciendo en la mayoría de los países, supone duplicar la demanda de alimentos a lo largo del siglo XXI”.

Desde el punto de vista medioambiental, duplicar la producción de alimentos con la tecnología y rendimientos actuales implicaría destruir gran parte de los bosques y praderas del planeta. Conejero manifestó que, además, “aumentaría la contaminación del suelo y de las aguas subterráneas. Claramente necesitamos una nueva tecnología que permita aumentar la producción de alimentos con el menor impacto ambiental y creemos que esta es la Biotecnología Molecular”.

Serrano añadió que hasta ahora “la agricultura ha progresado seleccionando e introduciendo mediante cruces sexuales modificaciones genéticas útiles generadas espontáneamente. Pero es improbable que esta mejora genética clásica pueda por sí sola solucionar en un tiempo razonable el gravísimo problema de alimentación y medio ambiente al que nos enfrentaremos al final de este siglo”.

Con todo ello, los organizadores del acto, presentaron las ponencias que versaron acerca de la Biología Molecular o Biología de los Genes (los genes son las moléculas clave de la vida), que permite aislar genes útiles e introducirlos en organismos sin depender de cruces sexuales.

Ello ha sido inmediatamente incorporado a la Biotecnología, que no es sino la aplicación de los seres vivos o sus componentes en Agricultura y Medicina. Afortunadamente los elementos básicos de los seres vivos como genes, proteínas y metabolitos pueden ser separados de su contexto y utilizados en otros contextos biológicos distintos e incluso “in Vitro”.

Biotecnología molecular moderna

Tras esta exposición, comenzaron las exposiciones bajo la premisa de que estamos en el umbral de una revolución tecnológica que puede solucionar los problemas planteados: la biotecnología molecular moderna.

Pilar Carbonero, ingeniero agrónomo, catedrática de Bioquímica y Biología Molecular en la escuela de ingenieros agrónomos de la Universidad Politécnica de Madrid (UPM), ETSIAAB e investigadora del Centro de Biotecnología y Genómica de Plantas (UPM-INIA), en su ponencia “Biotecnología Agrícola: de la expresión de genes de interés agronómico a la mejora nutritiva de semillas y frutos” abordó la situación actual de la biotecnología agrícola, cuyo desarrollo está reducido a solamente cuatro cosechas (maiz, aldogón, soja y colza) y dos genes (para tolerancia a insectos y a herbicidas).

Carbonero, que ha centrado sus investigaciones sobre genes que regulan otros genes porque codifican proteínas llamadas factores de transcripción que regulan la expresión de genes, explicó que “la futura biotecnología agrícola tendrá como objetivo principal incrementar rendimientos, sobre todo, en condiciones adversas, debido a la escasez de agua y de terreno agrícola adecuado, y al cambio climático. Además, habrá de mejorar la calidad nutritiva de semillas y frutos, gracias a la posibilidad de utilizar en la actualidad muchos más genes”.

Pedro L. Rodriguez, investigador CSIC del Instituto de Biologia Molecular y Celular de Plantas (UPV- CSIC) y antiguo colegial del Colegio Mayor San Juan de Ribera, ha sido uno de los descubridores de los receptores del ácido abscísico, hormona que es esencial para la tolerancia de las plantas a la sequía, y ha desarrollado estrategias y patentes sobre plantas biotecnológicas tolerantes a sequía.

En su ponencia “Cultivos biotecnológicos más resistentes a la sequía”, habló acerca de la generación de cultivos más tolerantes a la sequía utilizando los genes de los receptores de abscísico y explicó que “se han diseñado moléculas sintéticas que activan el receptor, más baratas y estables que el propio abscísico, y que pueden ser aplicadas mediante pulverización en condiciones de sequía”.

Javier Paz-Ares, ingeniero agrónomo, investigador del Centro Nacional de Biotecnología (CSIC) de Madrid ha descubierto los genes que regulan la toma de fosfato por las plantas y desarrollado estrategias que permiten el ahorro de fertilizantes. De esta manera, a través de su conferencia “Retos para la agricultura del siglo XXI: plantas que producen más con menos”, manifestó que “en la actualidad, en los países desarrollados, las necesidades de nutrientes se satisfacen mediante la utilización de fertilizantes en exceso, lo que conlleva problemas medioambientales –la mayor parte de los nutrientes aportados acaban acumulándose en las aguas, determinando su eutrofización-“.

Además, Paz-Ares añadió que “mientras las fuentes para la obtención de algunos nutrientes son inagotables –por ejemplo, el nitrógeno representa el 78% del volumen del aire- las de otros nutrientes, especialmente el fósforo, son limitadas y con las demandas actuales es previsible que se agoten en menos de 100 años. Por tanto, la agricultura sostenible requiere de prácticas agrícolas y plantas más optimizadas en los requerimientos de nutrientes, es decir se necesita “producir más con menos”.