¿Cuántos genes se modifican realmente en mejoramiento de plantas?

¿Cuántos genes se modifican en un cultivo transgénico?

¿Cuántos genes se modifican en un cultivo transgénico? Es una duda común cuando de mejoramiento agrícola se trata. "La ingeniería genética modifica demasiado el ADN". Paradójicamente, algunas de las técnicas de mejoramiento tradicional que la humanidad ha utilizado durante siglos pueden modificar muchos más genes que las técnicas modernas como la transgénesis o la edición genética. 

Mejora convencional vs biotecnología moderna

En la biotecnología moderna (transgénesis y edición genética con CRISPR) se modifican con alta precisión únicamente entre 1 y 3 genes específicos. En contraste, el mejoramiento agrícola convencional (cruzamiento o hibridación) altera de 10.000 a 300.000 genes de manera simultánea e indeseada.

Todo lo que cultivamos fue mejorado convencionalmente

Hace unos 10.000 años, cuando los primeros agricultores comenzaron a domesticar plantas silvestres, y sin ayuda de laboratorios, microscopios o conocimientos sobre genética, elegían las mejores plantas para sembrar la siguiente generación, convirtiendo plantas ancestrales en cultivos de alto rendimiento:

Mejoramiento por selección: el origen

Eligieron las plantas que tenían las características más útiles para volver a sembrarlas.Generación tras generación, este proceso permitió obtener cultivos muy diferentes de sus ancestros silvestres. 

  • Maíz: Evolucionó de mazorcas con pocos y pequeños granos a maíces con cientos de granos más grandes
  • Tomates: Pasaron de ser frutos silvestres muy pequeños a variedades más grandes y carnosas.
  • Arroz: Ahora el arroz tiene mayores rendimientos por área que antes. 

Cruzamiento: ¿Qué ocurre al cruzar dos plantas?

Imaginemos que un mejorador quiere desarrollar una variedad de arroz que produzca más grano, pero que también sea resistente a una enfermedad. Para lograrlo, puede cruzar dos plantas diferentes: una que destaque por su productividad y otra que posea la resistencia que busca incorporar. Aunque parezca sencillo, la genética funciona de otra manera: 

  • Cuando un agricultor o un investigador realiza un cruzammiento convencional entre dos plantas, la genética no permite le transferir únicamente un solo gen.
  • Cada variedad aporta todo su genoma a la receta. Como resultado, la descendencia hereda miles de genes que no estaban relacionados con el rasgo deseado.
  • Requiriendo realizar varios ciclos de selección para identificar aquellas plantas que conservaron las características deseadas y descartar las menos favorables.

Cuadro comparativo: Genes modificados según la técnica de mejoramiento

Conoce en la siguiente infografía sobre la hibridación y la mutagénesis, otras técnicas de mejoramiento convencional.

🧬 Mejoramiento genético de plantas

Con el fin de obtener características deseadas en las semillas, los investigadores utilizan diferentes métodos de mejoramiento.

MEJORAMIENTO CONVENCIONAL
Aspecto🥦 Selección🌾 Cruzamiento🌽 Hibridación🍇 Mutagénesis
Uso8.000 AC–Actualidad1.800–Actualidad1926–Actualidad1930–Actualidad
EjemplosLa mayoría de los alimentos que consumimos.Trigo, arroz y la mayoría de cultivos.Maíz, girasoles, espinaca.Peras, uvas, soya, algodón, pomelo.
Genes involucrados10.000–300.000 10.000–300.000 10.000–300.000 Imposible saber 
Tiempo de desarrollo5 a 30 años5 a 30 años7 a 10 años> 5 años
BIOTECNOLOGÍA MODERNA
Aspecto🌱 Transgénesis🧬 Edición genética
Uso1996–Actualidad2016–Actualidad
Ejemplos🌿 Maíz, algodón y soya.🍄 Champiñón, tomate GABA, hojas de mostaza.
Genes involucrados1 a 3 1 a 3 
Tiempo de desarrollo5 a 10 años3 a 5 años
Fuente: How does genetic engineering differ from conventional breeding? (n.d.). Genetic Literacy Project.

Mejoramiento con biotecnología moderna: la precisión de los transgénicos y la edición genética

Las herramientas de biotecnología moderna siguen un camino diferente, en lugar de reorganizar miles de genes, actúan de forma mucho más específica sobre el ADN de una planta.

  • Transgénesis: Iintroducir uno o unos pocos genes estudiados para otorgar una característica específica, como resistencia a plagas.
  • Edición genética: Activar o desactivar una secuencia exacta dentro del ADN de la planta.

La alta precisión de estas técnicas de biotecnología moderna reduce el tiempo de desarrollo de una variedad de 3 a 5 años, involucrando de 1 a 3 genes. Sin embargo, nuevos avances en las técnicas de edición genética buscan editar de manera precisa múltiples genes al tiempo.

¿La innovación agrícola compite o se complementa?

La diferencia en el número de genes involucrados no determina si una técnica es superior a otra. 

  • Hoy los investigadores suelen combinar técnicas. Un programa moderno de mejoramiento vegetal puede integrar cruzamientos convencionales, selección asistida por marcadores moleculares y herramientas de edición genética para desarrollar nuevas variedades de manera más eficiente.

Comprender cómo funciona cada una permite tener una conversación basada en evidencia y no en percepciones. Porque la pregunta no es qué técnica modifica más genes, sino qué herramienta resulta más adecuada para resolver cada desafío agrícola.

 

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