¿Qué hay de nuevo en mejoramiento genético y edición génica en soja?

Cómo están los avances a nivel global en mejoramiento genético, la genómica, los transgénicos y la edición génica. Destacado papel de Argentina en estas ramas cientificas.

BUENOS AIRES (NAP). El mejoramiento genético, la genómica, los transgénicos y la edición génica tuvieron un espacio destacado en el IX Congreso Brasileño de Soja y Mercosoja 2022, realizado recientemente en Foz de Iguazú.

“La precisión, la intensidad de selección y la diversidad genética sobre el tiempo son las claves para la optimización de la selección de variedades de soja”, afirmó Michael Kovach, director del programa de Mejoramiento de soja de Bayer Crop Science en Brasil, quien disertó sobre “Un enfoque centrado en el diseño para crear mejores variedades de soja”.

La edición genética es una técnica que permite cambiar, añadir o quitar segmentos de ADN para modificar de forma precisa su secuencia, cambiando así las características de un organismo. Kovach hizo un recorrido por la evolución reciente en el mejoramiento, validando todo lo que se aprendió en los últimos 100 años de mejoramiento desde la selección fenotípica única, la asistencia por marcadores moleculares MAS, a la selección de alelos favorable y la selección genómica para el diseño de genomas desde ahora en adelante.

Kovach puso algunos alertas, como el del limite físico en la habilidad para apilar ilimitados locus, tambíen –dijo- que el uso de MAS limita para sumar haplotipos útiles para otros caracteres, las tantas generaciones necesarias, tiempo, y recursos, las limitaciones de genes simples de resistencias o tolerancias a insectos y herbicidas que van cambiando en la eficiencia de la tecnología, la compleja arquitectura genética y las interacciones en la expresión de los caracteres, las asociaciones spurias entre marcadores y traits que a veces suceden.

El especialista de Bayer enfatizó que la selección genómica “brinda una herramienta para poder trabajar en índices de selección multiple para caracteres de interés” y describió que una parte importante en el proceso es la “velocidad”. “En definitiva es acelerar el rango de la Ganancia Genética para un lanzamiento rápido y oportuno”. En este orden contó que una de las medidas que su empresa ha tomado es separar el desarrollo de germoplasma de la evaluación de los productos. “Esta evaluación se debe hacer en ambientes objetivos para luego comercializar los mismos y dar las recomendaciones especiales que necesita su uso”.

Según Kovach, esa separación genera más ciclos de ganancia genética por unidad de tiempo. Explicó que el esquema anterior es lineal en tiempo, por necesitar muchos años por ciclo pero “ahora es más dinámico y no lineal”. De todos modos advirtió que hay que tener mucho cuidado en seguir la metodología y pidió tener en cuenta cuestiones como la estructura poblacional, la precisión del fenotipeado, la correlación de los caracteres y, yendo al final, los cambios del mercado.

Asimismo remarcó la relación entre la ganancia genética en corto plazo en función a la diversidad genética para ganancia genética de largo término. Cuando ambos están potenciados, hay ganancias altas y diversidad estable. Lo contrario induce bajas ganancias y baja diversidad. Sin cuidar la diversidad y acelerando la ganancia genética –indicó- se logra una erosión genética alta.

Kovach también describió cómo las nuevas tecnologías aceleran los programas. Enumeró que la capacidad de trabajo en base a la logística y la alta inversión en equipos, cámaras, invernáculos, automatización, entre otros, son fundamentales. La velocidad de los procesos y de los equipos, la eficiencia y la precisión son parte del mejoramiento ofensivo.

Señaló que hoy se destacan la colección de datos por imágenes. Así mencionó que se está avanzando en componentes de rendimiento en las diferentes etapas del cultivo. Son indicadores claves para correlacionar con los datos capturados.

Finalmente comparó el concepto de producto con una torta en la cual la expectativa es como luce, su sabor, cómo se la percibe en todos los sentidos y su textura. Para ello hay que crear una lista de tareas y necesidades, o sea calcular los ingredientes y el proceso de elaboración, o sea la estrategia de selección. Y a la vez, tener en cuenta los drivers y cambios en el mercado de consumos, mencionando la digitalización y el acceso, la seguridad alimentaria, las proteinas sustitutas y los cambios hacia las energias más limpias y sustentables.

Luego fue el turno de Francois Belzile de la Universidad de Laval en Canadá, para hablar sobre “Cómo la información genómica puede ser relevante para los breeders”. Su respuesta fue que permite una extensiva caracterización de la diversidad a nivel de nucleótidos y de estructura en germoplasma relevante, define los haplotipos y alelos por genes, posibilita el mapeo y descubrimiento de marcadores QTL y la selección amplia GWAS.

En las variaciones estructurales, destacó la deleción, las secuencias noveles, las duplicaciones, traslocaciones, etc. Balzile graficó cómo desde el último congreso Mercosoja decreció el costo de secuenciación y cómo esto permite utilizar fácilmente las técnicas que proveen el completo montaje de los genomas de referencia en soja, contando G.max y G.soja.

Citó que en Canadá están utilizando SNPs (polimorfismo de nucleótido único) para caracteres simples como madurez -que es muy importante en ese país-, altura, color de hilo y resistencias. Y que usando haplotipos de SNPs fueron capaces de asignar alelos a los genes de madurez E1 al E4, lo cual permitió desarrollar variedades con paquetes óptimos de maduración.

En otro orden describió que en la Universidad de Laval trabajaron en genes de vuelco, contenido de proteína y aceite, aminoácidos y arquitectura de raices. A nivel de enfermedades progresaron en resistencia a Sclerotinia, encontrando un gen simple en el cromosoma 1.

Balzile apuntó que en lo que hace a la predicción de la performance de una línea basada en los datos genómicos ya cuentan con dos aplicaciones mayores -que ya son comunes en los programas de las grandes companías- que permiten identificar los mejores cruzamientos y las mejores progenies. Contó que existen companías especializadas que brindan apoyo a las pequeñas y mostró un ejemplo de predicción de varianza para rinde y para maduración, sobre la base de 60.000 predicciones.

Nuevas variedades

Los recientes lanzamientos de variedades transgénicas en el Mercosur, especialmente en Brasil, fue motivo de un panel, en el cual el Rubem Silveiro de Oliveira Jr de la Universidad Estadual de Maringa, expuso sobre las “Tecnologías Xtend y Enlist en el escenario actual y futuro del manejo integrado de malezas”.

Silveiro de Oliveira destacó que el sistema Enlist de la firma Corteva, se basa en tres pilares: biotecnología en la semilla, nuevos herbicidas y buenas prácticas, por lo que advirtió que “el entrenamiento es fundamental” (incluso habló del manejo de “un vocabulario Enlist”), y remarcó las diferencias con maíz, Powercore Ultra y, en soja. Mostró que al lanzamiento de Enlist E3 se le suma este año Conkesta E3, que adiciona a la tolerancia al glifosato, glufosinato y 2,4-D, las dos Cry, el Cry1F y Cry 1 Ac para tolerancia a insectos.

Según anunció, varias empresas ya tienen variedades para ofrecer al mercado, concretamente 33 en esta campaña brasileña suman ambas tecnologías.

En relación a la formulación sal colina del 2,4-D , denominada Colex-D, aseguró que tiene multiples ventajas en cuanto a eficiencia y en el bajísimo impacto sobre el ambiente. Comparando con los productos herbicidas para Estados Unidos y Brasil – en el primero Enlist One y Enlist Duo y para Brasil, Enlist Colex D y Enlist Duo- indicó que para cada uno existen recomendaciones específicas en cuanto a diferentes picos de aplicación y respecto a su interacción con las presiones de la bomba.

Pasando a la tecnología Roundup Ready 2 XTend de tolerancia a Dicamba, Silveiro de Oliveira describió que la misma tiene en la planta, una capacidad superior de metabolización del Dicamba.

En el caso de la empresa Bayer, a la soja Intacta RR2 Pro suma Intacta 2 Xtend, con la ventaja de adicionar al glifosato la tolerancia al dicamba y además la tolerancia a insectos derivada de 3 proteinas Cry, las Cry 1 AC, Cry1A105 y Cry2Ab2.

Las formulaciones del herbicida en Estados Unidos tienen a la primera generación de la Sal DMA con el conocido Banvel entre otros, la Sal Glicolamina de segunda generación y la Sal DGA diglicolamina de tercera generación. Además están la Sal K presente en varias mezclas formuladas y la Sal BAPMA la sodiometilamina. En Brasil está registrado el Banvel, y actualmente el Xtendicam sal DGA sin vaporgrip ya registrado en conjunto con Xtend Protect y para el año 2026 el Xtendimax II con DGA con vaporgrip.

Seguidamente el investigador de la Universidad de Maringa dio recomendaciones en cuanto a cultivos muy sensibles, que podrían ser afectados: usos de picos especiales y la no aplicación aérea y con extremo cuidado en cuanto a la inversión térmica. También mostró los requerimientos del aplicador en Estados Unidos, destacándose la necesidad de contar con un certificado estadual obligatorio del aplicador y los cuidados necesarios y muy especiales del pulverizador y su operación, controlando los volúmenes mínimos de agua, velocidad de aplicación, altura de la barra y velocidad del viento, entre otros. Destacó el cuidado con las mezclas no permitidas y los residuos en el tanque.

Silveiro de Oliveira sostuvo que los productos vienen evolucionando en cuanto a la volatilidad, ya que se redujeron a 100 veces o más respecto al Banvel. Para las malezas más importantes de Brasil comparó dosis por dosis entre 2,4-D y Dicamba y los antagonismos encontrados, mencionando el trabajo de Goncalves de 2016 NAPD.

Finalmente enfatizó sobre los puntos fuertes de ambas tecnologīas: flexibilidad en post, alta tolerancia de las variedades de soja, mejora en la tecnología de aplicación, más especies difíciles de controlar como la buva, trapoeraba y viola, buenas posibilidades en casos de resistencia a Amaranthus, y nuevos mecanismos de acción para soja. Remarcó las ventajas de mejor control de lepidópteros, que dan mayor techo productivo a las variedades.

Para Enlist enumeró las principales ventajas como que las mezclas formuladas y la menor residualidad en tratamientos de desecación, entre otros. Para Dicamba su acción mejor para buva y el control residual y adicionó la ventaja de la amplia experiencia, por los eventos actuales, en la comercialización de semilla de la empresa. Ambas tecnologías también tienen sus puntos flacos, más allá de que no controlan gramíneas y que reducen las opciones de plantas guachas, por lo cual hay que seguir detenidamente las recomendaciones del área técnica de las empresas.

Oliveira Jr considera que la importancia de las tecnologías puede crecer con el aumento de problemas de resistencia de las malezas pero no lo juzgó indispensable en estos momentos, lo que da más chances de adopción ¬–auguró- con la mejor genética que con el tiempo estarán disponibles.

El panel sobre “Herramientas de la Edición génica- EG- para la obtención de plantas con caracteristicas de interés agronómico’, constó de tres presentaciones. Paulo Augusto Viana Barroso de la CTNBio y Embrapa Territorial, expuso acerca de las políticas regulatorias globales de los cultivos de Edición Génica, puntualizado que el avance en el tratamiento oficial regulatorio, caso por caso, en los paises de toda América, lo lideran Brasil, Argentina y Estados Unidos, y se suman Honduras, Guatemala, Chile, Colombia, Uruguay y Paraguay que, con diferentes modalidades, pero ya han legislado al respecto permitiendo a las instituciones y empresas contar con un canal de aprobación previsible en función de las características de los procedimientos específicos de cada obtención.

En tanto que en Europa, aunque se ven avances, sigue la controversia en cuanto a no diferenciar estas tecnologías de la genómica de los OGM. En este sentido Viana Barroso recordó que este año se inició un período de consulta a partes interesadas y en el 2023 se puede lograr una nueva legislación sobre plantas producidas por las nuevas técnicas. Por ejemplo, en Reino Unido ya se permiten ensayos a campo y están en revisón de la legislación.

En otras regiones se destacan de manera favorable, Israel, India, Australia, Filipinas, Indonesia, Bangladesh y Japón. Taiwan y Turquía no tienen aún legislación específica, México se ha cerrado incluso con los OGM y en el caso de Rusia se está en la revisión del tema. Nueva Zelanda y Sudáfrica por ahora los considera OGM, siguiendo la controversia de la EU.

En sus consideraciones finales, Viana Barroso puntualizó que la edición génica va a traer muchas innovaciones en el mediano plazo, como el ahorro de costo y tiempo, pero que también traerá más jugadores aunque va a persistir la necesidad de evaluación en los países importadores, por lo cual alertó que “hay un riesgo de una nueva barrera paraarancelaria”, por lo que se debe seguir con la coordinación de acciones entre agencias regulatorias.

Lucas Lieber, de la empresa Bioheuris de la ciudad de Rosario, presentó sus avances en el tema “Edición Génica con CRISPR para la resistencia a malezas”. Luego de mostrar los proyectos que están llevando a cabo y cómo se posicionan frente a las caracteristicas elegidas, fue categórico en mencionar que “desarrollar un producto transgénico en soja cuesta más de 100 millones de dólares y si lo empezás hoy posiblemente lo puedas comercializar para el 2040.

En cambio, con esa misma inversión podés iniciar 50 proyectos de edición genómica y llegar a los productores con 50 tecnologías antes del 2030.”

A su turno, Polyana Kelly Martins del Grupo Don Mario, disertó acerca del “Uso de la EG en el programa de mejoramiento genético de GDM”. Destacó que la empresa tiene áreas para el mejoramiento genético, genotipeado y genómica, ciencia de datos, descubrimiento de genes, cultivo de tejidos y transformación, con vasta experiencia en la parte desregulatoria.

Tras mencionar las particularidades de las ventajas de la edición génica sobre los organismos genéticamente modificados, Martins incluyó la necesidad de protegerla a nivel de UPOV o de patentes. En ese orden, propuso un eventual cambio de modelo de cadena, adonde sumado a los OGM, la EG puede dar oportunidades de nuevos productos para comercializar en el campo de los productos de diseño en cuanto a forraje y alimentación humana, incluyendo la resistencia a nematodos, resistencia a herbicidas, rendimiento, etc.

A nivel del descubrimiento de genes, GDM colabora con universidades, institutos especializados y empresas, y ha focalizado al desarrollo propio en EG sobre materiales élite. Ya en agosto de 2019 tuvo la primer respuesta de no OGM de EG de la Conabia en Argentina, al tratar el primer proyecto propio, y en marzo de 2022 tuvo la aprobación de la primer soja brasilera no GMO editada de la CTNBio, en el carácter de Mejor Nutrición y en mayo de 2022, de la segunda soja editada brasilera tolerante a la sequia.