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Innovación para preservar la tradición: Edición genética para una uva de vino libre de plagas y pesticidas

¿Cómo las nuevas técnicas de mejoramiento genético están salvando el sabor de nuestras variedades de vid más preciadas? En esta entrevista realizada por European Seed, Michele Morgante (Ph.D), Profesor de Genética Vegetal en la Universidad de Udine, Italia, nos cuenta el potencial que tiene la edición genética para generar resistencia a plagas y otras ventajas en las variedades tradicionales de uva de vino, sin afectar ni modificar su identidad genética como ocurriría con técnicas de mejoramiento tradicional.

European Seed (ES): ¿Podrías contarme un poco más sobre tu proyecto?

Michele Morgante (MM): Comenzamos hace 21 años en la Universidad de Udine con un programa para desarrollar nuevas variedades de vid de vinificación resistentes al mildiú polvoriento y velloso a través de mejoramiento tradicional, es decir, cruzamiento y selección. Posteriormente, en 2006, creamos un nuevo instituto de investigación, IGA (Institute for Applied Genomics), que jugó un papel importante en la secuenciación del genoma de la vid y continuó con la Universidad para desarrollar variedades resistentes a enfermedades, aprovechando la nueva información derivada de la secuencia del genoma.

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ES: ¿Por qué fue necesario desarrollar variedades de uva resistentes a los hongos?

MM: La razón para hacerlo fue que la vid, a diferencia de todos los demás cultivos importantes, no aprovechó los avances en el fitomejoramiento durante el último siglo y continuó utilizando variedades antiguas que eran extremadamente sensibles a las enfermedades fúngicas. Como resultado de la oportunidad perdida de explotar los mecanismos genéticos de resistencia, la vid cubre solo el 3% de la superficie agrícola, pero es responsable del 60% del uso de fungicidas (cifras de EUROSTAT para Europa, informe de 2007, https: //ec.europa. eu / eurostat / documents / 3217494/5611788 / KS-76-06-669-EN.PDF) debido a la necesidad de un tratamiento químico pesado para proteger las plantas de los hongos.

ES: ¿Cómo lo hizo para introducir la resistencia en las variedades de uva existentes?

MM: Cruzamos variedades de uva de vinificación élite como Merlot, Cabernet Sauvignon, Sauvignon Blanc con las llamadas líneas de introgresión, es decir, variedades resistentes que fueron el resultado de varias rondas de retrocruces con variedades élite de Vitis vinifera tras un cruce inicial con especies silvestres de América y Asia que portaban genes de resistencia a enfermedades. La progenie F1 que consistió en varios miles de individuos, fue luego seleccionada por su resistencia a enfermedades (usando herramientas genómicas), características agronómicas y, lo que es más importante, por la calidad de la elaboración del vino a través de pruebas bioquímicas y paneles sensoriales.

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ES: ¿Cuáles son los beneficios de las nuevas variedades de uva resistentes a los hongos?

MM: Los principales beneficios radican en el uso reducido de fungicidas: el número de tratamientos requeridos va de 10-20 (dependiendo de las condiciones climáticas) para las variedades tradicionales a 2-3 para las variedades resistentes. Incluso en la viticultura orgánica los beneficios están presentes porque el uso de variedades resistentes reduce drásticamente el uso de productos a base de cobre que podrían conducir a altas concentraciones de cobre en los suelos. Además, el uso de variedades resistentes a enfermedades permite ahorros en términos de costos económicos (reducción del 60-80%), costos de energía (reducción del 40-60%) y finalmente consumo de agua (reducción del 60-75%).

ES: ¿Podría también haberse logrado el mismo resultado con las nuevas tecnologías de mejoramiento (NBTs)?

MM: Sí, también se podría haber logrado el mismo resultado usando cisgénesis. La transferencia directa de los genes de resistencia al mildiú polvoriento y velloso, algunos de los cuales ya han sido identificados y clonados en vid, mediante cisgénesis, tendría varias ventajas:

  • Tiempos más rápidos para la generación de variedades resistentes
  • Un resultado mucho más preciso y «limpio» porque la cantidad de ADN proveniente de parientes silvestres se limitaría a los genes de resistencia en sí, por lo que solo unos pocos miles de pares de bases de ADN.
  • Lo más importante es que la identidad genética de las variedades de élite que son tan importantes para el negocio del vino europeo no se alteraría y podríamos tener Merlot, Cabernet Sauvignon, Pinot Noir, Nebbiolo, Sangiovese, Chardonnay resistentes, etc. los vinos de alto valor AOP o DOC.

Los métodos alternativos como el esquema tradicional de cruzamiento y selección no permitirían mantener la identidad genética de las variedades tradicionalmente utilizadas para la elaboración del vino, por lo que las nuevas variedades son mucho menos útiles y atractivas porque representan variedades completamente nuevas con las siguientes dos desventajas:

  • No se pueden utilizar para vinos tradicionales AOP/DOC (Denominación de Origen Controlada).
    Requieren una curva de aprendizaje por parte de los productores de vino que necesitan comprender la mejor manera de usarlos para elaborar vinos de alta calidad. Los viticultores, por el contrario, han acumulado siglos de conocimiento sobre las variedades tradicionales de vino.

También ofrecen una oportunidad adicional las tecnologías de edición del genoma como CRISPR/Cas9. La resistencia a los patógenos fúngicos en las plantas se puede lograr no solo mediante el despliegue de genes de resistencia que reconocen la llegada del patógeno y evitan su propagación, sino también mediante la inactivación de genes de susceptibilidad, es decir, genes de plantas que son necesarios para que el patógeno ingrese a las células vegetales. Uno de ellos, un gen de susceptibilidad al oídio, ha sido identificado en la vid y se podría utilizar una edición precisa para inactivarlo y obtener variedades resistentes al oídio. Aquí se aplicarían los mismos pros y contras en comparación con las variedades resistentes cultivadas tradicionalmente enumeradas anteriormente para la cisgénesis.

uva resistente a plagas

Discos de hojas de una variedad de vid sensible (izquierda) y resistente (derecha) infectados con Plasmopara viticola (mildiú velloso).

P: ¿Cuál es su opinión sobre la reciente decisión del TJCE, que establece que las variedades creadas con los nuevos métodos de fitomejoramiento deben considerarse como OGM?

MM: La decisión parece no estar basada en consideraciones lógicas sino ideológicas y representa un serio obstáculo en el camino hacia una agricultura europea más sostenible que cumpla con los ambiciosos objetivos establecidos en la estrategia «Del Campo a la Mesa» presentada recientemente por la Comisión Europea. Se necesita urgentemente una revisión a fondo de la directiva 2001/18 que regula los cultivos transgénicos en la Unión Europea para tener en cuenta los avances tecnológicos que se han producido en los últimos 20 años.

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ES: En la UE, a menudo, vemos un bloqueo de la innovación útil. ¿Cómo debería la comunidad científica cambiar este rumbo?

MM: Para que el avance del conocimiento en el campo científico se traduzca en innovaciones, es decir que las invenciones y descubrimientos puedan traducirse en nuevos procesos y productos que encuentren aplicación en el sistema productivo, se necesitan cuatro ingredientes fundamentales: a investigación de alta calidad, un sistema de innovación que sea capaz de favorecer la transición de la investigación al sistema productivo, un corpus normativo que permita que las innovaciones lleguen al mercado sin restricciones y / o coacciones innecesarias y finalmente la aceptación por parte de los consumidores de las innovaciones propuestas por el sistema de producción.

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En la actualidad, en la agricultura europea, la innovación genética llega al mercado con grandes dificultades no solo por las limitaciones regulatorias sino, más importante aún, por la falta de aceptación por parte de los consumidores. Sin embargo, en otros campos de investigación, por ejemplo en la medicina, la innovación se acepta mucho más fácilmente que en la agricultura. Existe una percepción diferente de los riesgos frente a los beneficios entre los consumidores. Si comparamos la agricultura con el campo médico, no es el factor de riesgo el que difiere en la percepción, sino la percepción de los beneficios.

Para cambiar la percepción de los consumidores sobre los alimentos producidos a partir de nuevas tecnologías de mejoramiento, es necesario concienciarlos plenamente de la complejidad de los sistemas alimentarios. La agricultura, que es más compatible con el medio ambiente o, como a algunos les gusta llamarla, más biológica, no puede existir sin el progreso científico y el acceso a tecnologías innovadoras. No es retroceder en el tiempo a los viejos tiempos que resolveremos los problemas de sostenibilidad ambiental, económica y social de la agricultura, pero es solo abrazando el camino de la innovación científica, en primer lugar la genética, y necesitamos una alianza entre el mundo de la investigación y el mundo de la producción para poder hacer que el sistema sea más adecuado para incorporar innovaciones de las que hoy no podemos prescindir.

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Se ha llevado a los consumidores a tomar sus decisiones basándose en dos ecuaciones simples, ambas basadas en suposiciones erróneas: la primera es «lo antiguo es igual a bueno, lo nuevo es igual a malo», la segunda es «natural es igual a bueno, artificial es igual a malo». La pasión irracional por la agricultura tradicional en muchos países europeos que incluso pretenden recuperar antiguas variedades cultivadas hace décadas o siglos no se explica más que con una visión distorsionada del sistema agrícola.

Los consumidores deben ser conscientes del papel que han tenido las innovaciones tecnológicas en la agricultura para contribuir al bienestar económico y social y reconocer que los avances en la agricultura nos han ayudado a enfrentar mejor las adversidades climáticas. Las mejoras tecnológicas en la agricultura durante los últimos siglos han dado lugar a aumentos de la productividad, reducción de los precios de los productos alimenticios y mejoras en la calidad de los alimentos. También deben ser conscientes de que el sistema agrícola es un sistema artificial y no un ecosistema natural y, como tal, no sigue las leyes de la evolución natural sino las de la selección artificial. El entorno agrícola cambia mucho más rápido que un entorno natural y las variedades cultivadas deben adaptarse continuamente a las nuevas condiciones de crecimiento y las nuevas amenazas. Esto hace que sea necesario seleccionar continuamente nuevas variedades.

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Para cambiar la percepción de los consumidores, es importante comunicar el papel de las innovaciones tecnológicas en la agricultura a través de narrativas en lugar de explicar los tecnicismos y posibilidades de la tecnología en sí. Por ejemplo, las nuevas tecnologías de mejoramiento tienen el potencial de preservar las variedades locales, las tradiciones alimentarias y favorecer la diversificación. La innovación puede ir acompañada de la preservación de las tradiciones alimentarias. Esto queda muy bien ilustrado con el ejemplo de cómo hacer que las variedades de vino tradicionales sean resistentes a los patógenos fúngicos mediante las nuevas NBTs.

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Pero quizás lo más importante es restaurar la confianza de los consumidores: la confianza en las oportunidades que ofrecen los avances científicos para un desarrollo económico sostenible y la confianza en la comunidad científica como fuente confiable de información y asesoramiento. El restablecimiento de la confianza en la comunidad científica solo puede derivarse de un esfuerzo conjunto de las instituciones científicas, por un lado, para comunicar los resultados científicos y sus implicaciones prácticas de manera clara y transparente y de los consumidores, por el otro lado, para referirse a fuentes confiables y autorizadas de información científica. Si no podemos establecer esta relación de confianza mutua, estamos destinados a no ver los descubrimientos científicos traducidos en beneficios sociales.

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