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Análisis crítico del uso de maíz transgénico en la agricultura
mexicana
Unidad de CongresosColegio de Postgraduados
7 de febrero, 2014
Mejoramiento genético de maíz con biodiversidad
Fernando Castillo González
http://isaaa.org/resources/publications/biotech_crop_annual_update/download/01%20Soybean%202013.pdf
País millones haUSA 29.5Brazil 23.9Argentina 20.2 73.6 Mill ha (subtotal)ParaguayCanadaUruguayBoliviaSouth AfricaMexicoChile Costa Rica.
2012 Soybean80.7 millones de hectáreas de soya GM
¡¡¡No está China ni SE asiático!!!Su centro de origen
http://isaaa.org/resources/publications/biotech_crop_annual_update/download/02%20Maize%202013.pdf
País Millones haUSA 34.1Brazil 12.1Argentina 3.3South Africa 2.4Canada 1.6 53.5 Subtot.SpainPortugalCzechiaRomania Slovakia 0.129071 Subtot (Europa)
2012 Maize55.1 millones de hectáreas de maíz GM (17 países)
¡¡Aún no está México!!Su centro de origen
País Millones haIndia 10.8
USA 4.4
China 4.0
Pakistan 2.8 22 Mill ha (subtotal)Argentina
Australia
Brazil
MexicoMyanmar
Burkina Faso
Sudan
Paraguay
Costa Rica
Colombia
South Afric
2012 Algodón24.3 millones de hectáreas de algodón GM
http://isaaa.org/resources/publications/biotech_crop_annual_update/download/03%20Cotton%202013.pdf
Aparece México ¡por decisión en los 1990’s!Su centro de origen
2012 Canola9.2 millones de hectáreas de canola GM
País Millones haCanada 8.4 USAAustralia Chile
http://isaaa.org/resources/publications/biotech_crop_annual_update/download/04%20Canola%202013.pdf
Interrogantes sobre el maíz GM
• No garantiza incremento de productividad
• Precios crecientes de semilla• No se reduce el uso de pesticidas
¿por qué la insistencia en autorizarlo en el centro de origen?
Área sembrada con maíz en México. Grano + forraje
año Superficie (ha)
2009 8,217,741 2010 8,396,3262011 8,239,4542012 8,027,729
80 – 85 % sembradas con semillas nativas (criollos) (landraces)
Poco factible de cambiar esa cifra por: • Extremada variación ecológica• Fraccionamiento del área cultivada• Semilla híbrida cada vez más cara, etc.
http://www.bing.com/images/search?q=conabio+mapa+maiz+diversidad+&qpvt=conabio+mapa+maiz+diversidad+&FORM=IQFRML#a
Diversidad del maíz es inmensa. Énfasis en razas, pero la variación es de naturaleza continua y en cada sitio de cultivan varios tipos (2 pobns / hogar)
Areas de domesticación de plantas (4)Areas primarias de diversidad (10)Areas secundarias de diversidad (8)
Hawkes 1983, In Hoyt 1988
Domesticación y desarrollos históricos
Otros pendientesMaízFrijolJitomateAlgodónCalabazaCacaoVainillaTabacoEtc.
Herrera et al. 2004. Agrociencia 38(2); González 2007 (tesis CP)
Div
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del S
-E E
do. M
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iv. A
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ano
Méx
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tras
áre
as
Las variantes del maíz de una micro-región y sus comunidades son diferentes a las de otra regiones con ecología semejante
Chalqueño Crema
Chalqueño Palomo
Ancho y Cacahuacintle
Elotes Chalqueños
Diversidad del maíz nativo. En el sureste y en Ayapango, Edo. México.
Compleja en formas - usos y en su dinámica
Herrera et al. 2004; González, 2007
Diferentes usos Diversificación Atole Tortillas tlacoyos
Pozole tortillas
Tamales tortillas
Tortillas
Diferencias físicas y químicas de grano
Aprendizajes y estrategia sugerida para mejora genética de criollos
1.Diversidad genética del maíza) En comunidades de agricultores está constituida por
varios tipos: variantes morfológicas dentro de raza e incluso varias razas y muchas formas intermedias
b) Las variantes determinadas por: • factores antropocéntricos (usos culinarios y culturales) • factores ecológicos (riesgos meteorológicos o variantes
de suelo)a) Cada variante morfológica obedece a una necesidad o
propósito específico. Deben conservarse todas las variantes del maíz en cada comunidad
b) Existen múltiples poblaciones ‘diferentes’ de cada variante morfológica, en una comunidad (cada hogar mantiene sus semillas por selección en cada año)
Pocos estudios de diversidad del maíz a nivel de comunidad
AUTORES ÁREALouette 1997 Cuzalapa, Jal. Herrera et al. 2004 Sureste, Edo MéxCamacho y Chávez. 2002Canul 2009
Yaxcabá, Yuc. (cerca de Chichen Itzá). Proyecto IPGRI
López et al. 2005 Istmo de TehuantepecAngeles et al. 2010 Molcaxac, PueblaRincón et al. 2010 Estado de Coahuila Muñozcano, 2011 Santa María Tataltepex, Oax. Mixteca
Coefficient0.11 0.43 0.76 1.08 1.41
EdoMéx.MW
EdoMéx. EdoMéx. EdoMéx. EdoMéx. EdoMéx. EdoMéx. EdoMéx. EdoMéx. Oax D.F EdoMéx. EdoMéx. EdoMéx. EdoMéx. EdoMéx. EdoMéx. D.F EdoMéx. EdoMéx. EdoMéx. D.F Hgo EdoMéx. EdoMéx. Oax Oax Oax Oax Oax Oax Oax Oax Oax Oax EdoMéx. ## EdoMéx. Mich. EdoMéx. Gro. Mich. Oax Oax Tams EdoMéx. Pue Oax Oax D.F Oax Oax Hgo Oax Oax Oax Oax Hgo Oax Hgo Gro. Gro. Gro. Gro. Oax Gro. Gro. Gro. Gro. Gro. Gro. Gro. Gro. Gro. Gro. ## EdoMéx. Oax EdoMéx. EdoMéx. EdoMéx. EdoMéx. EdoMéx. EdoMéx. Oax EdoMéx. Hgo Pue Hgo EdoMéx. Oax Hgo Hgo Pue Oax Hgo Hgo EdoMéx. Hgo Pue Oax Oax Hgo Pue Hgo Oax Pue Pue Pue
Análisis de conglomerados
cónico
pepitilla
ancho
Distancias Euclidianas promedio
Desempeño del cultivo del maíz
Patrimonio genético
Y = G + E + IGxE
condiciones del cultivo +
Cada componente puede mejorarse
Estimación de aportación por mejora genéticas o por mejora de prácticas de cultivo: ¡¡¡50% c/u!!!
Duvick. 2005
Turrent
2. Para mejorar el rendimiento puede lograrse por varias vías
a) Detectar a las poblaciones de mayor rendimiento dentro de cada grupo de morfología semejante. Evaluación en campo• Expectativa: con el 20% de mayor rendimiento, su
promedio supera ±15% sobre la media global del grupo de poblaciones con morfología semejante
• Promover esas poblaciones
4.6 6.5 ton/ha
5.5
6.3 ~ 16% gain
5.44.04.7
5.3 ~ 15% gain
4.6 6.35.2
5.8 ~ 11% gain
Ganancias: detección del 20% con mayor rendimiento, dentro de cada tipo morfológicoE
valu
ació
n pa
rtici
pativ
a en
4 s
itios
Her
rera
et a
l. 20
04, 2
013
2. Para mejorar el rendimiento puede lograrse por varias vías
b) Selección participativa de semilla: colaboración productor-investigador
Ganancias esperadas: >1% incremento potencial de rendimiento < 1% Reducción de pudrición de mazorca < reducción altura de planta, etc.
“Acompañar” al agricultor en el proceso de la evolución del maíz bajo
domesticación
2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 20103.0
3.2
3.4
3.6
3.8
4.0
4.2
4.4 Chalqueño
Chalqueño
RendGr = -165.7002 + 0.0845027(año) Chalqueño
ton/ha
Año de selección
Respuesta a la selección masal participativa para rendimiento.Sureste Edo Méx
Chalqueño (respuesta promedio de nueve poblaciones): 2.18%, equivalente a 84.5 kg/ha/año
Evaluación en tres sitios, 2011 y 2012
Respuesta a la selección: 2.2 % anualPromedio de 9 poblaciones
Ren
dim
ient
o de
gra
no (t
oh/h
a)
Zambrano, 2013
2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 20101.54
1.55
1.56
1.57
1.58
1.59
1.60
1.61
1.62
1.63 Chalqueño
Chalqueño
AltMz = 15.740109 + -0.007049(año) Chalqueño
m
Año de selección
Respuesta a la selección masal participativa, altura de mazorcasureste del Edo Méx
Chalqueño (respuesta promedio de nueve poblaciones): -0.44%, equivalente a -0.70 cm/año
Evaluación en tres sitios, 2012A
ltura
de
maz
orca
(m)
Respuesta a la selección: -0.44 % anualPromedio de 9 poblaciones
Zambrano, 2013
2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 201010.0
12.0
14.0
16.0
18.0
20.0
22.0
24.0
26.0
28.0
30.0
Chalqueño
Chalqueño
PudMz = 2282.9001 + -1.125675(año) Chalqueño
%
Año de selección
Respuesta a selección masal participativa, pudrición de mazorcaSureste Edo Méx
Chalqueño (promedio de nueve poblaciones): -4.82%, equivale a -1.13 % de mz con pud/año
Pud
rició
n de
maz
orca
(%)
Evaluación en tres sitios, 2012
Respuesta a la selección: -4.8 % anualPromedio de 9 poblaciones
Zambrano, 2013
Población Alelos/ locus loci polimórf. (%)
Diversidad (heterocigosis
esperada)FG-1997 2.8235 88.24 0.4156FG-2011 2.5882 88.24 0.3875
IC-1997 2.8235 88.24 0.3901IC-2010 2.7647 88.24 0.3649
MMO-1997 2.9412 94.12 0.4302MMO-2011 2.8824 88.24 0.4117
MC-1997 2.8235 94.12 0.3603MC-2011 2.8235 88.24 0.3689
SA-1997 2.8824 94.12 0.4339SA-2007 2.5882 88.24 0.3718
Diversidad genética , polimorfismo en 17 loci enzimáticos Cinco poblaciones de maíz, Chalqueño, en sus versiones en fase temprana y la más reciente de selección participativa en el sureste del Estado de México. 50 plantas por cada población y cada versiónLa diversidad genética de las poblaciones se conserva en buena medida en el proceso de selección masal participativa
Análisis de Conglomerados. frecuencias de 17 alelos isoenzimáticos. 5 grupos, cada una de las poblaciones de maíz nativo (colección original) se agrupó con su equivalente (población ciclos de selección masal participativa),Después de 14 generaciones de selección masal participativa dirigidos específicamente a caracteres agronómicos deseables, se ha mantenido su identidad genética, además de conservar su diversidad genética.
Selección participativa con tamaños de población > 250 plantas. Mantiene la diversidad genética de las poblaciones nativas
2. Para mejorar el rendimiento puede lograrse por varias vías
c) Cruzas con criollos de otras regiones con semejanza morfológica: colaboración productor-investigador
Ganancias esperadas: >15% incremento potencial de rendimiento
por heterosis
3) Cruzas entre criollos semejantes, de diferentes regiones; 10-15% mayor rendimiento
Criollos de diferente sregiones, en expectativa, genéticamente divergentes Maíces del SE edo. México cruzados con equivalentes de otras regiones.
PueblaChalco
Cross F1
58
Ayapango, Méx
Selección masal en mejorespobns >1%/año1)
2)
Cruza de pobnsgenéticamente divergentes 10-15%
3)
Detección de mejores pobns15-20%
Variación de diversidad genética en estratos
Se puede acumular ganancia en rendimiento por mejoramiento participativo
1950’s1930’s
Domesticación del maíz (hace 7000 años)
Manejo de Poblacionesnativas(criollas)6 millones ha
Complejo
Conservación y mejoramientoIn situ
Híbridos y Vars1.5 millones ha
Simplificación
“Mejoramineto convencional”•Acopio y conservación ex situ•Aprov. de diversidad: Fuentes de germoplasma Heterosis y atributos
Recursos genéticos del maíz,Elemento estratégico para el Desarrollo de la agricultura maiceraEn ambas vías históricas
Como centro de origen:Mejorar evolución
bajo domesticaciónCambio climático en
el contextoconstruir estrategias
ad hoc
Desempeño del cultivo del maíz
Patrimonio genético
Y = G + E + IGxE
condiciones del cultivo +
Cada componente puede mejorarse
Estimación de aportación por mejora genéticas o por mejora de prácticas de cultivo: ¡¡¡50% c/u!!!
Duvick. 2005
Turrent
Estimando a la producción de maíz con semilla nativa (criolla) en 12 millones de toneladas en México
25% de incremento por mejora en base al patrimonio genéticos
25 % por mejora de la condición del cultivo
Implica aumento de la producción en seis millones de toneladas
En una extrapolación moderada en 4 – 5 años, pero factible
Núm. de hectáreas Núm. Productores Porcentaje2003 20040 – 1 530,392 524,811
96%1 – 2 549,201 522,086
2 – 5 577,594 543,836
5 – 10 207,139 201,41610 – 18 45,363 45,094
4%18 – 50 23,882 25,84150 – 100 3,788 4,359
> 100 1,155 1,507Totales 1,938,514 1,868,950 100%
Estratificación de productores de maíz por superficie. PROCAMPO.
Fuente: Apoyos y Servicios a la Comercialización (ASERCA), 2006
Estrategia: Trabajo en cada comunidad
Establecer sitios piloto explorando variación agroecológica• Estudiar la diversidad del maíz y su dinamismo y
relaciones socioeconómicas -culturales• Intervenir para mejora de productividad y otros beneficios:Mejoramiento participativoEstudiar potenciales de usos culinarios y nutracéuticosProductos “secundarios del maíz”Organización de productores para la transformación del
la producción del grano de maíz u otras estructurasOrganización de productores para mejor
comercialización• Mejora del medio y de las prácticas de cultivo
Pasos siguientes: multiplicación en cascada por evidencia de resultados tangibles
Investigación y mejoramiento participativo Generador de resultados científicos y aportaciones
a la productividad y calidad de los cultivos con base en recursos locales
Soluciones y fortalecimiento de proceso productivos con carácter endógeno
Personal técnico para promover la producción (extensionistas) con visión de valorar y aprovechar recursos locales (más aportaciones del exterior con pertinencia)