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;

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TrabajadorTrabajador

HNL

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Marca

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Marca

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Marca

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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