Biotecnología en la producción de cultivos
Numerosos factores desfavorables tienen un impacto negativo en los rendimientos de los cultivos, lo que hace que te preguntes ¿cuál es la contribución de la biotecnología para mejorar la eficiencia de la producción de cultivos en la actualidad? Después de todo, las plantas tiernas cultivadas tienen más probabilidades de sufrir:
- roedores;
- malas hierbas;
- nematodos;
- plagas de insectos;
- virus;
- bacterias;
- hongos fitopatógenos;
- Condiciones climáticas adversas;
- la erosión del suelo.
La importancia de la biotecnología en la producción de cultivos
Ya no se puede prescindir de la biotecnología en la producción agrícola moderna debido al crecimiento de la población y sus necesidades. Hay dos áreas principales de uso de la biotecnología en la producción de cultivos:
- modificación genética mediante la introducción de genes de organismos extraños, lo que da como resultado objetos modificados genéticamente (OMG );
- apelar a las reservas naturales: el uso de extractos de hongos y plantas, microorganismos altamente productivos, etc.
La ciencia ha desarrollado varios medicamentos que pueden solucionar diversos problemas que padecen los productores agrícolas. Según la finalidad a la que se destinan, los productos biológicos se pueden clasificar en:
- reguladores del crecimiento de las plantas;
- productos fitosanitarios;
- Agentes potenciadores del rendimiento.
A pesar de la promoción activa de los productos OGM, los países económicamente desarrollados no tienen prisa por expandir su consumo y prefieren el uso de biotecnologías (métodos biológicos de exposición) que utilizan microorganismos. Aunque muchas empresas utilizan OGM en todo el mundo, no solo en la producción de cultivos, sino también en otras áreas de actividad.
Métodos de protección de plantas
Las formas biotecnológicas de proteger las plantas agrícolas de los factores dañinos son:
- mejoramiento de variedades resistentes a factores adversos;
- el uso de agentes de control químico (herbicidas, plaguicidas, raticidas, insecticidas, nematicidas, fungicidas);
- métodos biológicos de control de plagas basados en el uso de sus parásitos y enemigos naturales o sustancias tóxicas liberadas por organismos vivos.
Video sobre biotecnología en la producción de cultivos
Aumento de la productividad de la planta
Esta es una tarea igualmente importante, que incluye:
- aumentar la productividad de la cultura;
- aumentando su valor nutricional;
- variedades de cría que pueden crecer en áreas pantanosas o secas, en suelos salinos.
El objetivo es aumentar la eficiencia energética de los procesos que tienen lugar en los tejidos vegetales (absorción de energía luminosa, dióxido de carbono, metabolismo agua-sal).
Las direcciones más importantes del desarrollo de la biotecnología en la producción de cultivos.
Producción tradicional de nuevas variedades mediante mejoramiento mediante hibridación, mutaciones inducidas y espontáneas. Ya se están comenzando a introducir métodos de mejoramiento basados en la ingeniería celular y genética. Por ejemplo, con la ayuda de la ingeniería genética, se supone que debe desarrollar asociaciones simbióticas para las plantas que les permitan fijar nitrógeno. Los científicos ya han logrado aislar y clonar los genes sim que son responsables de la formación de enlaces simbióticos entre la planta huésped y el fijador de nitrógeno del nódulo. Es decir, gracias a los métodos de la ingeniería genética, es posible enseñar a las plantas a saturar el suelo con nitrógeno.
- Hay otra tarea interesante: transformar protoplastos de plantas con la ayuda del ADN.
- Se están desarrollando métodos para la transferencia interespecífica de genes asm que hacen que las plantas sean resistentes a la sequía, el frío, el calor y la salinidad del suelo.
- Se está trabajando para corregir los genes cfx que regulan la absorción de dióxido de carbono por parte de la planta, cuyo objetivo es aumentar la eficiencia de conversión biológica de la radiación luminosa.
- El mejoramiento de plantas que sean resistentes a los herbicidas permitirá que se utilicen para controlar las malas hierbas directamente en los campos donde crecen las plantas cultivadas. Pero aquí el problema es que una sobredosis de herbicidas afecta negativamente a todo el ecosistema.
- Hay una serie de plantas que se ven gravemente afectadas por los nematodos. Se propone introducir en ellos genes que obliguen a las células de la raíz de las plantas a reproducir nematicidas. Pero este último no debería ser tóxico para la microflora radicular beneficiosa.
Ejemplos de logros reales en biotecnología
- La biotecnología en la producción de cultivos de Australia a través del cultivo de clones de células in vitro ha permitido el desarrollo de eucaliptos (árboles de goma roja) que pueden crecer en suelos salinos. El cálculo se basa en el hecho de que las raíces de los eucaliptos bombearán agua del suelo y reducirán el nivel de las aguas subterráneas salinas. Debido a esto, se espera que disminuya la salinidad de las capas superiores del suelo, y los flujos de agua de lluvia tendrán que desplazar la sal hacia capas más profundas.
- A partir de un clon celular en Malasia, se cultivó una palma aceitera, que es más resistente a los fitopatógenos y produce un 20-30% más de aceite.
- La clonación de células, la selección de células y la subsiguiente regeneración de plantas a partir de clones seleccionados será una técnica importante para mejorar las especies de árboles (p. ej., coníferas) que crecen en latitudes templadas.
- Las plantas cultivadas a partir de tejidos o células del merisistema ahora decoran los estantes en forma de fresas, espárragos, coliflor y coles de Bruselas, piñas, melocotones, plátanos, etc.
Los científicos esperan vencer las enfermedades virales de las plantas con la ayuda de la clonación. Se han desarrollado métodos que permiten obtener regenerantes vegetales a partir de yemas apicales. Posteriormente, entre los especímenes regenerados, se lleva a cabo el sacrificio: se seleccionan los individuos obtenidos de células no infectadas. Tal sacrificio requiere la detección temprana de la enfermedad, que se logra mediante inmunodiagnósticos utilizando sondas de ADN/ARN o anticuerpos monoclonales. Para su implementación, se necesitan preparaciones purificadas de los propios virus o de sus componentes estructurales importantes.
La clonación celular es un mecanismo muy prometedor no solo para la obtención de nuevas variedades, sino también para el cultivo industrial de productos. Si las condiciones de cultivo se preparan adecuadamente, por ejemplo, encontrando la proporción óptima de fitohormonas, entonces, en estas condiciones, las células aisladas serán más productivas que las plantas mismas. La inmovilización de protoplastos o células vegetales provoca a menudo un aumento de su capacidad de síntesis.