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La Misión del CONAP se define como:
Somos la institución rectora del sistema guatemalteco de áreasprotegidas, y de la protección, regulación y fomento del usosostenible de la biodiversidad en el ámbito nacional, con elpropósito de asegurar la permanencia y equilibrio de los bienesy servicios del patrimonio natural para el beneficio de laspresentes y futuras generaciones.
Los fines principales del CONAP son:
a. Propiciar y fomentar la conservación y el mejoramiento delpatrimonio natural de Guatemala.
b. Organizar, dirigir y desarrollar el Sistema Guatemalteco deAreas Protegidas, SIGAP.
c. Planificar, conducir y difundir la Estrategia Nacional deConservación de la Diversidad Biológica y los Recursos naturalesRenovables de Guatemala.
d. Coordinar la administración de los recursos de flora y faunasilvestre y de la diversidad biológica de la Nación, por mediode sus respectivos órganos ejecutores.
e. Planificar y coordinar la aplicación de las disposiciones enmateria de conservación de la diversidad biológica contenidosen los instrumentos internacionales ratificados por Guatemala
f. Constituir un fondo nacional para la conservación de lanaturaleza, nutrido con recursos financieros provenientes decooperación interna y externa.
(Artículo 62, de la Ley de Areas Protegidas)
www.conap.gob.gt
Esta publicación fue posible gracias al apoyo financierodel Global Enviormental Facility (GEF) y United
Nations Enviormental Program (UNEP).
GEF
El presente documento es producto del proyecto GUA/02/G21 “Desarrollo del Marco Nacional de Seguridad de la Biotecnología para Guatemala”, ejecutado
por el Consejo Nacional de Áreas Protegidas –CONAP-, a través de la Oficina Técnica de Biodiversidad –OTECBIO-, Financiado por ell Fondo Mundial para el
Medio Ambiente (GEF por sus siglas en inglés) y el Programa de Naciones Unidas para el Medio Ambiente (PNUMA).
Las conclusiones e información expresadas en este documento son exclusiva responsabilidad del Proyecto y puede no coincidir con los del Programa de Naciones
Unidas para el Medio Ambiente.
Publicación patrocinada gracias al apoyo de: GEF-PNUMA
CONSEJO NACIONAL DE ÁREAS PROTEGIDAS
Documento Técnico No. 17 (06-2004)
Director Oficina Técnica de Biodiversidad: Ing. Giovanni Fernando García Barrios
Coordinadora Nacional del Proyecto: M. Sc. Ileana Catalina López Gálvez
Asistente de Proyecto: Jacqueline Valeska Landaverde Leal
Asosores Comité Nacional Coordinador de Bioseguridad:
Nidia Álvarez MARN
Carlos Alfaro CMVZ
Víctor Jiménez MSPAS
Ileana Catalina López Gálvez PNUMA-CONAP
Autor: Dr. Carlos Orozco Castillo
Revisión de Texto: M. Sc. Ileana Catalina López Gálvez
Ing. Giovanni Fernando García Barrios
Licda: Cecilia Isabel Cleaves Herrera
Diseño de Portada y Contraportada: Sara Chin
Primera edición: 500 ejemplares
Guatemala, Junio 2004
Consejo Nacional de Áreas Protegidas –CONAP-
5ª. Avenida 6-06, Zona 1, Edificio IPM, 5º, 6º, 7º. Nivel
Teléfonos: (502) 253-2158, 230-4234, 238-0000, 238-1188
Fax: (502) 253- 4141
Pagina web: www.conap.gob.gt
Oficina Técnica de Biodiversidad
Todos los derechos reservados:
©CONAP
GEF-PNUMA GUATEMALA
Guatemala, C.A.
Orozco, Carlos. 2004.Situación actual de la Biotecnología en Guatemala.Consejo Nacional de Áreas Protegidas.Guatemala. 86 p.
SITUACIÓN ACTUALDE LA
BIOTECNOLOGÍAEN
GUATEMALA
Carlos Orozco Castillo, Ph.D.
2
índice
3
LISTA DE ACRÓNIMOS Y ABREVIATURAS ...................................................................................................6¿DE DÓNDE SURGE ESTA PUBLICACIÓN ......................................................................................................8RESUMEN EJECUTIVO .......................................................................................................................................9ÍNDICE DE CUADROS.......................................................................................................................................15ÍNDICE DE FIGURAS.........................................................................................................................................151. ANTECEDENTES ............................................................................................................................................212. INTRODUCCIÓN ............................................................................................................................................213. OBJETIVOS
.....................................................................................................................................................
214. MARCO TEÓRICO..........................................................................................................................................22
4.1. DEFINICIÓN DE BIOTECNOLOGÍA...............................................................................................22
4.2. CULTIVO DE TEJIDOS VEGETALES..............................................................................................224.2.1. TÉCNICAS DE CULTIVO DE TEJIDOS VEGETALES.........................................................22
4.3. EQUIPO Y PROCEDIMIENTOS........................................................................................................294.3.1. PROCEDIMIENTOS DE LABORATORIO PARA ELCULTIVO DE TEJIDOS .....................................................................................................................29
4.4. EMPLEO DE TÉCNICAS IN VITRO PARA LA MEJORA DECULTIVOS: REQUISITOS EN EL LABORATORIO Y MÉTODOSGENERALES ......................................................................................................................................30
4.5. CONTROL DE LA CONTAMINACIÓN ..............................................................................................334.5.1. FUENTES DE CONTAMINACIÓN.........................................................................................334.5.2. ESTERILIZACIÓN ...................................................................................................................344.5.3. PREPARACIÓN DEL EXPLANTE..........................................................................................344.5.4. PROCEDIMIENTO PARA LA ESTERILIZACIÓN ................................................................344.5.5. ASEPSIA....................................................................................................................................364.5.6. ANTIBIÓTICOS........................................................................................................................37
4.6. CONSERVACIÓN DE GERMOPLASMA ............................................................................................394.6.1. TÉCNICAS PARA LA CONSERVACIÓN IN VITRO DE
GERMOPLASMA......................................................................................................................39
4.7. MARCADORES BIOQUÍMICOS Y MOLECULARES.......................................................................444.7.1. MARCADORES BIOQUÍMICOS ............................................................................................444.7.2. MARCADORES MOLECULARES .........................................................................................44
4.8. LA INGENIERIA GENÉTICA...............................................................................................................47
5. METODOLOGÍA .............................................................................................................................................49
6. RESULTADOS Y DISCUSIÓN........................................................................................................................50
6.1. LABORATORIOS, INSTITUCIONES Y/O CENTROS DE ESTUDIOSSUPERIORES VINCULADOS/RELACIONADOS AL USO DE LABIOTECNOLOGÍA Y/O LA SEGURIDAD DE LABIOTECNOLOGÍA.............................................................................................................................50
4
6.2. TIPOS DE INSTITUCIONES ................................................................................................................51
6.3. LABORATORIOS POR TIPO DE INSTITUCIÓN ............................................................................51
6.4. CAPITAL HUMANO PROFESIONAL ..............................................................................................52
6.5. CAPITAL HUMANO TÉCNICO Y DE APOYO ...............................................................................52
6.6. INFRAESTRUCTURA .......................................................................................................................53
6.7. RAMA DE LA BIOTECNOLOGÍA QUE TRABAJAN LOSLABORATORIOS ...............................................................................................................................54
6.8. ÁREA DE LA BIOTECNOLOGÍA QUE TRABAJAN LOSLABORATORIOS ...............................................................................................................................55
6.9. TÉCNICAS DE CULTIVO DE TEJIDOS QUE EMPLEAN LOSLABORATORIOS ...............................................................................................................................55
6.10. TÉCNICAS DE MARCADORES MOLECULARES QUE EMPLEANLOS LABORATORIOS.......................................................................................................................56
6.11. TÉCNICAS DE INGENIERÍA GENÉTICA QUE EMPLEAN LOSLABORATORIOS ...............................................................................................................................57
6.12. OBJETIVOS DE LOS LABORATORIOS...........................................................................................57
6.13. CIENCIAS CON LAS QUE SE RELACIONAN LOSLABORATORIOS ...............................................................................................................................58
6.14. COLECCIONES DE ESPECIES O VARIEDADES DE ANIMALESY/O VEGETALES, TANTO VIVOS COMO PRESERVADOS .........................................................58
6.15. CONEXIONES A REDES GLOBALES ..............................................................................................59
6.16. LABORATORIOS QUE TRABAJAN CON ORGANISMOS VIVOSMODIFICADOS..................................................................................................................................60
6.17. OBJETIVOS DE TRABAJAR CON ORGANISMOS VIVOSMODIFICADOS..................................................................................................................................60
6.18. INTRODUCCIÓN DE ORGANISMOS VIVOS MODIFICADOS ALPAÍS
.....................................................................................................................................................
61
6.19. POSIBILIDAD DE INTRODUCIR ORGANISMOS VIVOSMODIFICADOS AL PAÍS...................................................................................................................61
6.20. PROGRAMAS Y/O EXPERIENCIA SOBRE EVALUACIÓN DELIMPACTO SOCIAL QUE PUEDAN UTILIZARSE ANTE LAPOSIBILIDAD DE INTRODUCCIÓN DE OVM’s ENPROYECTOS DE INVESTIGACIÓN O PRODUCCIÓN .................................................................62
5
6.21. MEDIDAS DE SEGURIDAD DE LA BIOTECNOLOGÍA PARA LAREALIZACIÓN DE PROYECTOS DE INVESTIGACIÓN Y/OPRODUCCIÓN....................................................................................................................................62
6.22. POBLACIÓN O GRUPO SOCIAL META BENEFICIARIO DEPROYECTOS DE BIOTECNOLOGÍA ..............................................................................................63
6.23. PLAZO DE LOS PROYECTOS PARA QUE LOS RESULTADOSLLEGUEN A LOS GRUPOS META ..................................................................................................63
6.24. RELACIÓN DE LOS PROYECTOS CON COMUNIDADES OPUEBLOS INDÍGENAS .....................................................................................................................64
6.25. EVALUACIÓN DE IMPACTO AMBIENTAL DE LOS PROYECTOS.............................................64
6.26. EVALUACIÓN DE IMPACTO SOCIAL DE LOS PROYECTOS......................................................65
6.27. RELACIÓN DE LOS TRABAJOS DE INVESTIGACIÓN OPRODUCCIÓN DE LOS LABORATORIOS CON LAS CIENCIASHUMANÍSTICAS ...............................................................................................................................65
6.28. PROGRAMAS, PROYECTOS Y FUENTE DE FINANCIAMIENTO...............................................66
6.29. SONDEO A EMPRESAS PRIVADAS AGRÍCOLAS QUE NOTIENEN LABORATORIO, PERO QUE TRABAJARON O PIENSANTRABAJAR CON OVM’s A NIVEL DE ENSAYOS DE CAMPO ...................................................71
6.30. CONOCIMIENTO DEL PÚBLICO SOBRE LO QUE ES UNORGANISMO VIVO MODIFICADO................................................................................................73
6.31. CONOCIMIENTO SOBRE LO QUE ES UN ORGANISMOTRANSGÉNICO .................................................................................................................................74
6.32. CONOCIMIENTO DEL PÚBLICO SOBRE EL CONSUMO DEALIMENTOS PROVENIENTES DE OVM’s ....................................................................................74
6.33. CONOCIMIENTO SOBRE LA UTILIZACIÓN DE LOSORGANISMOS VIVOS MODIFICADOS .........................................................................................75
7. CONCLUSIONES ............................................................................................................................................76
8. RECOMENDACIONES ...................................................................................................................................79
9. BIBLIOGRAFÍA...............................................................................................................................................81
10. APÉNDICE
.....................................................................................................................................................
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6
ABA Acido abscísicoADN Acido desoxirribonucléicoAFLP Amplified Fragment Length PolymorphismAGROCYT Fondo para la Investigación Agropecuaria en Ciencia y TecnologíaAID Agencia Internacional para el DesarrolloANACAFÉ Asociación Nacional del CaféARN Acido ribonucléicoBAP BencilaminopurinaBCH Mecanismo de Intercambio de Información de BioseguridadoC Grados centígradosCENGICAÑA Centro Guatemalteco de Investigación y Capacitación de la Caña deAzúcarCES Centro de Estudios en Salud de la UVGCIAT Centro Internacional de Agricultura TropicalCNCB Comité Nacional de Coordinación de BioseguridadCONAP Consejo Nacional de Áreas Protegidas2,4-D Ácido 2,4 diclorofenoxiacéticoEDTA Ácido etilendiaminotetraacéticoELISA Enzime Linked Immunosorbent AssayFAUSAC Facultad de Agronomía de la USACFe HierroFMVZ Facultad de Medicina Veterinaria y Zootecnia de la USACFODECYT Fondo de Desarrollo para la Ciencia y TecnologíaGEF General Environmental Foundationg/l Gramos por litroHa HectáreasHGSJDD Hospital General San Juan de DiosICTA Instituto de Ciencia y Tecnología AgrícolasINCAP Instituto de Nutrición de Centroamérica y PanamáINIA Instituto Nacional de Investigaciones Agrícolas de ChileIPGRI International Plant Genetic Resources InstituteLENAP Laboratorio de Entomología Aplicada y Parasitología (Escuela de
Biología de la USAC)LNS Laboratorio Nacional de Salud del MSPASµM MicromolMAGA Ministerio de Agricultura Ganadería y Alimentación.m2 Metros cuadradosm3 Metros cúbicosmg/l Miligramos por litroml MililitrosmM Milimolar
lista de acrónimos yabreviaturas empleadas
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m-2s-2 Metro cuadrado por segundoMS Murashige y SkoogMSc Magister ScientieaeMSPAS Ministerio de Salud Pública y Asistencia SocialNaOCl Hipoclorito de sodioNo. NúmeroONG Organización No GubernamentalOMS Organización Mundial de la SaludOTECBIO Oficina Técnica de Biodiversidad del CONAPOVM Organismo Vivo ModificadoPCR Polymerase Chain ReactionpH Potencial de hidrógenoPh.D. Philosophy DoctorPROMECAFE Proyecto de Mejoramiento de Cafép/v Peso sobre volumenRAPD Random Amplified Polymorphic DNARFLP Restriction Fragment Length PolymorphismRT-PCR Reverse Transcryptase Polymerase Chain ReactionSCAR Sequence Characterized Amplified RegionSIDA Síndrome de Inmunodeficiencia AdquiridaSSR Simple Sequence RepeatTDR Special Programme for Research and Training in Tropical DiseasesUNEP Programa de las Naciones Unidad para el Medio AmbienteUNR Unidad de Normas y Regulaciones del MAGA.URL Universidad Rafael LandívarUSAC Universidad de San Carlos de GuatemalaUVG Universidad del Valle de GuatemalaVIH Virus de Inmunodeficiencia Adquiridav/v Volumen sobre volumen% Porciento
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El presente documento es producto del proyecto GUA/02/G21“Desarrollo del Marco Nacional de Seguridad de laBiotecnología para Guatemala”, ejecutado por el ConsejoNacional de Áreas Protegidas –CONAP- a través de la OficinaTécnica de Biodiversidad –OTECBIO-, financiado por elFondo Mundial para el Medio Ambiente (GEF por sus siglasen Inglés) y el Programa de Naciones Unidas para el MedioAmbiente (PNUMA-UNEP). El período de ejecución delproyecto fue de noviembre del 2002 a julio del 2004.
El “Desarrollo del Marco Nacional de Seguridad de laBiotecnología (MNSB) para Guatemala” es un proyectoimpulsado por el GEF como una “Estrategia inicial para ayudara los países a prepararse para la entrada en vigor del Protocolode Cartagena sobre la seguridad de la biotecnología”, así comoproveer un Marco regulatorio técnico administrativo, legal yde consulta pública que vele por la diversidad biológica y lasalud de los guatemaltecos.
La Agenda 21 acordada por la Conferencia de las NacionesUnidas para el Ambiente y Desarrollo (UNCED, por sus siglasen inglés) en 1992 en Río de Janeiro, establece previsionespara el manejo ambiental de la biotecnología. En la introducciónal capitulo 16, se reconoce que “aunque la biotecnología nopuede proveer soluciones a todos los problemas fundamentalesde ambiente y desarrollo, si podría, sin embargo, contribuirsustancialmente a un desarrollo sustentable”.
El capítulo 12 de la referida Agenda también enfatiza que lacomunidad mundial puede obtener muchos beneficios de labiotecnología si ésta la desarrolla y utiliza adecuadamente. Eluso y liberación al ambiente de Organismos GenéticamenteModificados (OGM) resultantes de la biotecnología modernapodría tener impactos negativos para la conservación y usosustentable de la diversidad biológica. Por lo tanto ésta agenda,busca garantizar la seguridad en el desarrollo, aplicación,intercambio y transferencia de la biotecnología, a través deacuerdos internacionales basados en la evaluación y manejodel riesgo.
El uso seguro de la biotecnología moderna también es unapreocupación en la Convención sobre Diversidad Biológica(CDB). Esta convención reconoce que, si es desarrollada yutilizada con adecuadas medidas de seguridad para el ambientey la salud humana, la biotecnología puede contribuir al logrode los objetivos de la Convención. En sus artículos 8(g) y19(3) exhorta a las partes a establecer medidas de control enla liberación de los OVM y la necesidad de establecer unprotocolo apropiado para garantizar la conservación y usosustentable de la diversidad biológica.
El Protocolo de Cartagena sobre Seguridad de la Biotecnologíadel Convenio sobre Diversidad Biológica, adoptado en enerodel 2000 fue aprobado por el Honorable Congreso de laRepública de Guatemala el 17 de septiembre de 2003 y ratificadopor el poder ejecutivo el 13 de octubre del mismo año.Actualmente el Protocolo de Cartagena está en Cancillería delMinisterio de Relaciones Exteriores pendiente de depositarseen el seno de la Secretaría de las Naciones Unidas.
El protocolo ha sido elogiado como un importante instrumentoque proporciona un marco normativo internacional parareconciliar las necesidades respectivas de protección delcomercio y del medio ambiente en la industria mundial enrápido crecimiento de la biotecnología moderna. De acuerdocon el principio precautorio contenido en el Principio 15 de laDeclaración de Río sobre el Medio Ambiente y Desarrollo, elobjetivo del Protocolo es:
“Contribuir a garantizar un nivel adecuado de protección enla esfera de la transferencia, manipulación y utilizaciónseguras de los organismos vivos modificados resultantes dela biotecnología moderna que puedan tener efectos adversospara la conservación y la utilización sostenible de la diversidadbiológica, teniendo también en cuenta los riesgos para lasalud humana, y centrándose concretamente en losmovimientos transfronterizos”.
El proyecto vino a consolidar las capacidades nacionales parala instrumentación del Protocolo de Cartagena sobreBioseguridad. Uno de los principales logros del proyecto fuela creación del Comité Nacional de Coordinación deBioseguridad –CNCB- mediante resolución No. ALC/14/2003de Secretaría Ejecutiva del Consejo Nacional de Áreas Protegidas–CONAP-. El –CNCB- está conformado entre otros por elMinisterio de Agricultura, Ganadería y Alimentación –MAGA,el Ministerio de Economía -MINECO-, el Ministerio deAmbiente y Recursos Naturales -MARN-, el Ministerio deRelaciones Exteriores –MINEX-, el Ministerio de Salud Públicay Asistencia Social –MSPAS-, el Ministerio de Educación–MINEDUC-, el Consejo Nacional de Áreas Protegidas–CONAP-, Consejo Nacional de Ciencia y Tecnología -CONCYT-, Academia, Mesa Nacional Alimentaria y variosrepresentantes de la Sociedad Civil.
Durante la primera fase de ejecución del proyecto se realizaroncinco consultorías con el propósito de realizar un diagnósticode la situación actual de la biotecnología en Guatemala, priorizarla diversidad biológica del país en riesgo potencial por laintroducción de organismos vivos modificados, elaborar uninventario y análisis de normativa en el tema, establecer unanálisis de competencias institucionales y una base de datospara organizar la información.
Asimismo, se realizaron veintidós talleres a nivel metropolitanoy regional con los diferentes actores de la sociedad civil ygobierno donde se socializaron los resultados de las cincoconsultorías de la fase de diagnóstico con el propósito desensibilizar e informar a los guatemaltecos en el tema.Posteriormente se procedió a consultar a los mismos grupossobre los elementos para la elaboración de una propuesta deiniciativa de ley que regule los organismos vivos modificados.El resultado de este proceso de consulta es el anteproyecto deiniciativa Ley de Seguridad de la Biotecnología Moderna paraGuatemala.
¿De dónde surge esta publicación?
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La presente publicación se basa en un estudio referentea la situación actual de la Biotecnología en Guatemala.El mismo se derivó de la necesidad de cumplir con losacuerdos sobre el Protocolo de Cartagena, acerca dela seguridad de la biotecnología, cuyo propósitoestablece “Contribuir a garantizar un nivel adecuadode protección en la esfera de la transferencia,manipulación y utilización seguras de los OVM´s". Elestudio contó con el apoyo de UNEP, GEP y CONAP.
Dado que en Guatemala, además de la BiotecnologíaModerna, se están usando otras técnicas biotecnológicas,en diferentes instituciones, con distintos propósitos,en las áreas de: salud humana, producción vegetal yanimal, se consideró importante incluir también lasituación actual en el país en el uso de todas estasherramientas y procedimientos biotecnológicos.
Los objetivos del estudio en mención fueron: elaborarun diagnóstico actual de la biotecnología en Guatemalay realizar un inventario de recurso humano y físicocon que cuenta el país en el campo de la biotecnología.
Para ello, se reunieron datos e información sobre lasituación actual de la Biotecnología en Guatemala, através de una boleta de encuesta, la cual fue revisaday aprobada por la coordinación general de OTECBIO.Así también se hicieron entrevistas personales enempresas que no tienen laboratorio, pero que realizaronensayos de campo con OVM´s. Paralelamente se hizoun sondeo en una muestra de la población para conocersu grado de conocimiento de la Biotecnología.Seguidamente se tabularon los resultados y se hizo elanálisis y discusión de los mismos, de los cuales sederivaron las conclusiones y recomendacionescorrespondientes. Los resultados, se presentan enforma resumida en la matriz de tabulación que incluyecuatro tablas, que se presentan en la parte final delresumen ejecutivo.
De los resultados obtenidos, se infiere el análisissiguiente: de acuerdo al trabajo realizado, se encontraron27 laboratorios vinculados o relacionados al uso de laBiotecnología y/o la seguridad de la Biotecnología,pertenecientes a 17 instituciones, de las cuales 4 son
gubernamentales (8 laboratorios), 8 privadas (10laboratorios) y 5 académicas (9 laboratorios). Lascapacidades existentes en materia de Biotecnologíason: 199 ambientes (áreas de trabajo dentro de loslaboratorios), con un área total de 12,597 m2, 28cuartos de crecimiento con un área de 908 m2, 12invernaderos, con un total de 2,718 m2, 39 autoclaves,52 cámaras de flujo laminar y 14 termocicladores. Encuanto al número de expertos los resultados indican70 profesionales con nivel de licenciatura, 18 con gradode maestría y 15 con grado de doctorado. Además,laboran en éste campo 87 técnicos y 66 personas deapoyo. El estudio indica que, hasta el momento, hay106 proyectos y/o programas, tanto en ejecución comofinalizados.
De los 27 laboratorios, 18 trabajan en el área de Cultivode Tejidos, 13 con Marcadores Moleculares y 2 conIngeniería Genética. Algunos laboratorios trabajanvarias áreas simultáneamente por lo que el númerototal es de 33 laboratorios. Existe una gran gama deciencias relacionadas con los laboratorios deBiotecnología, tanto de la rama vegetal, animal, comohumana, fundamentalmente la primera y la segundacon propósitos de mejoramiento genético y producción,y la tercera con fines de prevención de enfermedadesy mejoramiento de la salud. Los laboratorios están enbuena medida relacionados con algunas de las cienciashumanísticas, por ejemplo: Sociología (11 laboratorios),Economía (9 laboratorios), Pedagogía (8 laboratorios),Antropología (5 laboratorios) y Psicología (5laboratorios). Esto demuestra que en los laboratoriosestán concientes de la importancia de la Biotecnologíaen el área humanística y social.
En cuanto a inventarios/colecciones de espe-cies/variedades/animales y vegetales, tanto vivos comopreservados, 14 laboratorios indicaron que sí tienencolecciones y de éstos, 13 poseen bases de datos y 14tienen conexiones a redes globales.
La mayoría de proyectos trabajan con fondos propioso provenientes de donantes nacionales e internacionalesy ONG´s. La mayoría de laboratorios trabajan en elámbito de la diversidad biológica, tanto en la rama
resumen ejecutivo
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animal, humana, como la vegetal; en donde se observaespecialmente el uso de las áreas de Cultivo de Tejidosy Marcadores Moleculares para estudios de diversidadbiológica; por ejemplo: genética de poblaciones,variabilidad genética, caracterizaciones, identificaciónde genotipos, etc.
De los 27 laboratorios, 22 indican que tienen un gruposocial meta beneficiario. Los laboratorios querespondieron positivamente mencionan a los siguientesgrupos: caficultores, pequeños y medianos productores,estudiantes, granjeros y finqueros, productores yexportadores de berries, población centroamericana,población guatemalteca susceptible de contraer laenfermedad de Chagas, productores de caña de azúcar y consumidores. De acuerdo con los programas deBiotecnología encontrados, la participación del públicode manera directa es nula. El público participa, perode forma indirecta; por ejemplo, en el caso de la saludhumana, hay grupos o poblaciones que son utilizadascomo elementos para la prueba de tratamientos médicos,o en otros casos, como en el área de Cultivo de Tejidos,los agricultores llevan muestras de plantas para sercultivadas y probadas en sus campos de producción.
De los 27 laboratorios, únicamente siete indican quesus proyectos tienen relación con comunidades opueblos indígenas. Esto refleja que, en general, laBiotecnología no está dirigida, en especial, a los pueblosindígenas. Únicamente un laboratorio señala que haceestudio de impacto ambiental, específicamente en elcampo de la Protección Vegetal en la UVG, y lo hacemediante la evaluación de daños producidos porenfermedades vegetales en cultivos y dispersión desus vectores, a nivel de campo. En el caso de impactosocial solamente dos laboratorios lo hacen, siendoéstos los del INCAP, con evaluación de tipo cualitativo,cuantitativo y sistematización.
De 27 laboratorios encuestados, únicamente uno haceevaluación y/o gestión de riesgo a nivel de OVM´s,pero en el laboratorio. A nivel de campo sólo dosempresas indicaron haber realizado una evaluación deriesgo, de acuerdo con los requerimientos que lessolicitó la UNR del MAGA.
La situación actual del país indica que el uso de OVM´ses el siguiente: investigación (3 laboratorios), usoconfinado (2 laboratorios) y evaluación de riesgo (1
laboratorio). A nivel de campo existen dos empresasque no tienen laboratorio, pero que realizaron ensayosde campo y cuya cosecha y rastrojos fueron incinerados.Siempre en términos de realidad de la situación deOVM´s, a nivel de laboratorios únicamente unlaboratorio importó una bacteria recombinante, parauso confinado. Dos laboratorios han hecho sus propiastransformaciones, clonaciones y transferencia de genes.A nivel de campo dos empresas introdujeron en elpasado intencionalmente 4 OVM´s, con fines deinvestigación, cumpliendo con los requisitos del ÁreaFitozoogenética de la UNR del MAGA. Al final delciclo todos los materiales fueron incinerados, por loque no se puso en riesgo, en ningún momento elpatrimonio genético del país. El ámbito actual de losOVM´s refleja que sólo tres laboratorios estántrabajando con ellos, perteneciendo dos a la UVG, yel otro al LENAP, y lo hacen básicamente con finesde investigación. En la UVG, un laboratorio hacetransformación, clonación, y transferencia de genesresistentes al virus de papaya (Carica papaya); el cuales el laboratorio de Protección Vegetal. Otro Laboratoriode la UVG, que es un laboratorio del CES, haceaislamientos de genes de Plasmodium y tripanosomas;transformándolos, utilizando Escherichia coli, paraser clonados y transferidos a los vectores de lasenfermedades malaria y dengue. En cuanto al LENAP,está produciendo Taq ADN polimerasa, usando unabacteria recombinante de E. coli introducida al país.Esto ratifica, que la Ingeniería Genética está incipienteen Guatemala, a nivel de laboratorio; pero sus finesson también claramente de carácter benéfico, desde elpunto de vista social. Todos los laboratorios señalanque no tienen intención de importar o exportar OVM´s;sin embargo, dos laboratorios están, y piensan seguirproduciendo OVM´s. De acuerdo al diagnósticorealizado, las prioridades nacionales, con relación aOVM´s son salud y protección vegetal.
Los laboratorios de Microbiología y Virología delINCAP, son los únicos laboratorios, a nivel nacional,que cuentan con un programa o experiencia sobreevaluación de impacto social que se puede utilizar antela posibilidad de introducción de un OVM. En cuantoa OVM´s, actualmente no existe ningún programa oexperiencia sobre evaluación de impacto ambiental.
Únicamente 22 laboratorios poseen medidas deseguridad de la Biotecnología para la realización de
11
sus proyectos de investigación y/o producción. Lamayoría de estos laboratorios tienen niveles de seguridad1 y 2. Solamente un laboratorio (LNS) tiene nivel deseguridad 3.
El grado de conocimiento público sobre lo que es unOVM reflejó que la mayoría de las personas no conoceeste tema.
El cuadro 1, en este resumen, muestra una síntesis dela investigación realizada.
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índice de cuadros y figurasCUADROSCuadro 1. Relación entre presión, temperatura y tiempo de autoclaveado, cuandoel autoclave tiene presión variable. ..........................................................................................................35
Cuadro 2. Tiempo mínimo de autoclaveado según volumen de medio de cultivo...................................35
Cuadro 3. Algunos ejemplos de los procedimientos que se usan para ladesinfección de explantes.........................................................................................................................38
Cuadro 4. Otros ejemplos de soluciones desinfectantes usadas en la preparaciónde explantes. .............................................................................................................................................38..................................................................................................................................................................
66
FIGURASFigura 1. Dos tipos de ambientes de dos laboratorios visitados. A. ambiente conmedidas de bioseguridad en el Laboratorio Nacional de Salud; B. ambiente delaboratorio de marcadores moleculares en el ICTA.(Fuente: Orozco Castillo, Carlos, Ph.D., 2003). ......................................................................................50
Figura 2. Número de instituciones, por sector, dedicadas a la Biotecnología enGuatemala. (Fuente: Orozco Castillo, Carlos, Ph.D., 2003). ...................................................................51
Figura 3. Número de instituciones, por sector, dedicadas a la Biotecnología(expresado en porcentaje). (Fuente: Orozco Castillo, Carlos, Ph.D., 2003). ...........................................51
Figura 4. Número de laboratorios por tipo de institución. (Fuente: Orozco Castillo,Carlos, Ph.D., 2003). ................................................................................................................................51
Figura 5. Número de laboratorios por tipo de institución (expresado en porcentajes).(Fuente: Orozco Castillo, Carlos, Ph.D., 2003). ......................................................................................52
Figura 6. Capital humano profesional (expresado en porcentaje).(Fuente: Orozco Castillo, Carlos, Ph.D., 2003). ......................................................................................52
Figura 7. Número de profesionales, según grado académico, trabajando actualmenteen Biotecnología. (Fuente: Orozco Castillo, Carlos, Ph.D., 2003). .........................................................52
Figura 8. Personal técnico y de apoyo que laboran en el campo de la Biotecnología.(Fuente: Orozco Castillo, Carlos, Ph.D., 2003). ......................................................................................52
Figura 9. Personal técnico y de apoyo que laboran en el campo de la Biotecnología(expresado en porcentaje). (Fuente: Orozco Castillo, Carlos, Ph.D., 2003). ...........................................53
Figura 10. Ambiente de sala de preparación de medios en el laboratorio deBiotecnología del ICTA. (Fuente: Orozco Castillo, Carlos, Ph.D., 2003) ...............................................53
16
Figura 11. Ambiente de cuarto de crecimiento en el laboratorio de cultivo detejidos del ICTA. (Fuente: Orozco Castillo, Carlos, Ph.D., 2003)...........................................................53
Figura 12. Vista general de un invernadero en la URL.(Fuente: Orozco Castillo, Carlos, Ph.D., 2003). ......................................................................................53
Figura 13. Equipo básico en un laboratorio de Biotecnología. A. Termocicladoren el laboratorio de Marcadores Moleculares del ICTA; B. Cámara de FlujoLaminar en el laboratorio de Cultivo de Tejidos del ICTA; C. Autoclave en ellaboratorio de Cultivo de Tejidos de la URL. (Fuente: Orozco Castillo, Carlos, Ph.D., 2003). ..............54
Figura 14. Número de laboratorios por rama de la Biotecnología que trabajan.(Fuente: Orozco Castillo, Carlos, Ph.D., 2003). ......................................................................................54
Figura 15. Número de laboratorios por rama de la Biotecnología que trabajan(expresado en porcentaje). (Fuente: Orozco Castillo, Carlos, Ph.D., 2003). ...........................................54
Figura 16. Número de laboratorios por área de la Biotecnología que trabajan.(Fuente: Orozco Castillo, Carlos, Ph.D., 2003). ......................................................................................55
Figura 17. Número de laboratorios por área de la Biotecnología que trabajan(expresado en porcentaje). (Fuente: el autor, 2003). ................................................................................55
Figura 18. Número de laboratorios por técnica de Cultivo de Tejidos empleada.(Fuente: Orozco Castillo, Carlos, Ph.D., 2003). ......................................................................................55
Figura 19. Número de laboratorios por técnica de Cultivo de Tejidos empleada(expresado en porcentaje). (Fuente: Orozco Castillo, Carlos, Ph.D., 2003). ...........................................56
Figura 20. Número de laboratorios que utilizan las técnicas de MarcadoresMoleculares. (Fuente: Orozco Castillo, Carlos, Ph.D., 2003)..................................................................56
Figura 21. Número de laboratorios por técnica de Marcadores Molecularesempleada (expresado en porcentaje). (Fuente: Orozco Castillo, Carlos, Ph.D., 2003)............................56
Figura 22. Número de laboratorios por técnica de Ingeniería Genética empleada(Fuente: Orozco Castillo, Carlos, Ph.D., 2003). ......................................................................................57
Figura 23. Número de laboratorios por técnica de Ingeniería Genética empleada(expresado en porcentaje). (Fuente: Orozco Castillo, Carlos, Ph.D., 2003). ...........................................57
Figura 24. Número de laboratorios según sus objetivos.(Fuente: Orozco Castillo, Carlos, Ph.D., 2003). ......................................................................................58
Figura 25. Número de laboratorios según objetivos que persiguen (expresado en porcentaje).(Fuente: Orozco Castillo, Carlos, Ph.D., 2003). ......................................................................................58
Figura 26. Número de laboratorios y su relación con algunas de lasciencias más importantes. (Fuente: Orozco Castillo, Carlos, Ph.D., 2003). ............................................58
17
Figura 27. Número de laboratorios y su relación con algunas de las cienciasmás importantes (expresado en porcentaje).(Fuente: Orozco Castillo, Carlos, Ph.D., 2003). ......................................................................................58
Figura 28. Número de laboratorios que poseen colecciones de especies o variedadesde animales y/o vegetales, tanto vivos como preservados.(Fuente: Orozco Castillo, Carlos, Ph.D., 2003). ......................................................................................59
Figura 29. Número de laboratorios que poseen colecciones de especies o variedadesde animales y/o vegetales, tanto vivos como preservados (expresado en porcentaje).(Fuente: Orozco Castillo, Carlos, Ph.D., 2003). ......................................................................................59
Figura 30. Número de laboratorios que poseen bases de datos de sus colecciones(Fuente: Orozco Castillo, Carlos, Ph.D., 2003) .......................................................................................59
Figura 31. Número de laboratorios que poseen bases de datos de sus colecciones(expresado en porcentaje). (Fuente: Orozco Castillo, Carlos, Ph.D., 2003). ...........................................59
Figura 32. Número de laboratorios que poseen conexiones a redes globales.(Fuente: Orozco Castillo, Carlos, Ph.D., 2003). ......................................................................................59
Figura 33. Número de laboratorios que poseen conexiones a redes globales(expresado en porcentaje). (Fuente: Orozco Castillo, Carlos, Ph.D., 2003) ............................................60
Figura 34. Número de laboratorios que trabajan con Organismos Vivos Modificados(Fuente: Orozco Castillo, Carlos, Ph.D., 2003). ......................................................................................60
Figura 35. Número de laboratorios que trabajan con Organismos Vivos Modificados(expresado en porcentaje). (Fuente: Orozco Castillo, Carlos, Ph.D., 2003). ...........................................60
Figura 36. Número de laboratorios por objetivos de trabajar con OrganismosVivos Modificados. (Fuente: Orozco Castillo, Carlos, Ph.D., 2003). ......................................................61
Figura 37. Número de laboratorios por objetivos de trabajar con Organismos VivosModificados (expresado en porcentaje). (Fuente: Orozco Castillo, Carlos, Ph.D., 2003). ......................61
Figura 38. Número de laboratorios que han introducido OVM´s al país.(Fuente: Orozco Castillo, Carlos, Ph.D., 2003). ......................................................................................61
Figura 39. Número de laboratorios que han introducido OVM´s al país (expresadoen porcentajes). (Fuente: Orozco Castillo, Carlos, Ph.D., 2003). ............................................................61
Figura 40. Número de laboratorios que tienen planificado introducir OVM´s al país.(Fuente: Orozco Castillo, Carlos, Ph.D., 2003). ......................................................................................61
Figura 41. Número de laboratorios que tienen planificado introducir OVM´s al país(expresado en porcentajes). (Fuente: Orozco Castillo, Carlos, Ph.D., 2003)...........................................61
Figura 42. Número de laboratorios con programas y/o experiencia sobre evaluacióndel impacto social que puedan utilizarse ante la posibilidad de introducción de OVM´sen proyectos de investigación o producción. (Fuente: Orozco Castillo, Carlos, Ph.D., 2003). ...............62
18
Figura 43. Número de laboratorios con programas y/o experiencia sobre evaluaciódel impacto social que puedan utilizarse ante la posibilidad de introducción de OVM´sen proyectos de investigación o producción (expresado en porcentaje).(Fuente: Orozco Castillo, Carlos, Ph.D., 2003). ......................................................................................62
Figura 44. Número de laboratorios que aplican alguna medida de Bioseguridad.(Fuente: Orozco Castillo, Carlos, Ph.D., 2003). ......................................................................................62
Figura 45. Número de laboratorios que aplican alguna medida de Bioseguridad(expresado en porcentaje). (Fuente: Orozco Castillo, Carlos, Ph.D., 2003). ...........................................62
Figura 46. Número de laboratorios que tienen una población o grupo social meta desus proyectos. (Fuente: Orozco Castillo, Carlos, Ph.D., 2003)................................................................63
Figura 47. Número de laboratorios que tienen una población o grupo social meta desus proyectos (expresado en porcentaje). (Fuente: Orozco Castillo, Carlos, Ph.D., 2003). ....................63
Figura 48. Ejemplos de grupos sociales meta de algunos de los laboratoriosencuestados. A. Finca “Esquipulas”, Guanagazapa, Escuintla ; B. Finca “Pretoria”,Guanagazapa, Escuintla. (Fuente: Orozco Castillo, Carlos, Ph.D., 2003). ..............................................63
Figura 49. Número de laboratorios y plazo de proyectos para que los resultadoslleguen a los grupos meta. (Fuente: Orozco Castillo, Carlos, Ph.D., 2003).............................................63
Figura 50. Número de laboratorios y plazo de proyectos para que los resultadoslleguen a los grupos meta (expresado en porcentaje).(Fuente: Orozco Castillo, Carlos, Ph.D., 2003). ......................................................................................64
Figura 51. Número de laboratorios cuyos proyectos tienen o no relación concomunidades o pueblos indígenas. (Fuente: Orozco Castillo, Carlos, Ph.D., 2003)................................64
Figura 52. Número de laboratorios cuyos proyectos tienen o no relación concomunidades o pueblos indígenas (expresado en porcentaje).(Fuente: Orozco Castillo, Carlos, Ph.D., 2003). ......................................................................................64
Figura 53. Comunidades indígenas que reflejan la importancia de orientar losbeneficios de la biotecnología hacia estas poblaciones. A. Finca “Pretoria”,Guanagazapa, Escuintla ; B. Finca “Pretoria”, Guanagazapa, Escuintla.(Fuente: Orozco Castillo, Carlos, Ph.D., 2003). ......................................................................................64
Figura 54. Número de laboratorios que incluyen en sus proyectos unaevaluación de impacto ambiental. (Fuente: Orozco Castillo, Carlos, Ph.D., 2003).................................65
Figura 55. Número de laboratorios que incluyen en sus proyectos una evaluaciónde impacto ambiental (expresado en porcentaje).(Fuente: Orozco Castillo, Carlos, Ph.D., 2003). ......................................................................................65
Figura 56. Número de laboratorios que hacen evaluación de impacto social en sus proyectos...............65
Figura 57. Número de laboratorios que hacen evaluación de impacto social en susproyectos (expresado en porcentaje). (Fuente: Orozco Castillo, Carlos, Ph.D., 2003)............................65
19
Figura 58. Número de laboratorios por ciencia humanística que se relacionan susproyectos. (Fuente: Orozco Castillo, Carlos, Ph.D., 2003). .....................................................................65
Figura 59. Número de laboratorios por ciencia humanística que se relacionan susproyectos (expresado en porcentaje). (Fuente: Orozco Castillo, Carlos, Ph.D., 2003)............................66
Figura 60. Ensayo de campo de maíz del evento biotecnológico Yieldgard.Resistencia a Lepidópteros. A. Empresa Cristiani Burkard, finca “Las Vegas”,Tiquisate, Escuintla ; B. Empresa Cristiani Burkard, finca “Las Vegas”, Tiquisate, Escuintla.(Fuente: Orozco Castillo, Carlos, Ph.D., 2003). ......................................................................................72
Figura 61. Ensayo de campo de algodón del evento biotecnológico Liberty.Resistencia a glufosinato de amonio. Empresa “Algodones Mayas S.A.”, finca“El Naranjo”, Masagua, Escuintla. (Fuente: Orozco Castillo, Carlos, Ph.D., 2001). ..............................73
Figura 62. Ensayo de campo de algodón del evento biotecnológico Liberty.Selección de progenies resistentes al herbicida Liberty (glufosinato de amonio).Empresa “Algodones Maya S.A.”, finca “El Naranjo”, Masagua, Escuintla.(Fuente: Orozco Castillo, Carlos, Ph.D., 2002). ......................................................................................73
Figura 63. Porcentaje del público que considera saber o no que es un OVM.(Fuente: Orozco Castillo, Carlos, Ph.D., 2003). ......................................................................................73
Figura 64. Porcentaje del público que considera saber que es un OrganismoTransgénico. (Fuente: Orozco Castillo, Carlos, Ph.D., 2003)..................................................................74
Figura 65. Porcentaje del público que considera saber o no si está consumiendoalimentos provenientes de OVM´s. (Fuente: Orozco Castillo, Carlos, Ph.D., 2003). .............................75
Figura 66. Porcentaje del público que considera saber o no sobre la utilización delos OVM´s. (Fuente: Orozco Castillo, Carlos, Ph.D., 2003)....................................................................75
Figura 67A. Identificación de muestras en el Laboratorio Nacional de Salud.(Fuente: Licda. Eyda de Campollo, 2003). ..............................................................................................83
Figura 68A. Cabinas de seguridad en el Laboratorio Nacional de Salud(Fuente: Licda. Eyda de Campollo, 2003). ..............................................................................................83
Figura 69A. Medidas de Bioseguridad en el Laboratorio Nacional de Salud.(Fuente: Licda. Eyda de Campollo, 2003). ..............................................................................................83
Figura 70A. Laboratorio con nivel 3 de seguridad en el Laboratorio Nacional deSalud. (Fuente: Licda. Eyda de Campollo, 2003). ...................................................................................83
Figura 71A. Condiciones mínimas de Bioseguridad en el laboratorio de Cultivo deTejidos de la URL. (Fuente: Ing.Agr. Luis Aguirre, 2003). .....................................................................83
Figura 72A. Aspecto general de un ambiente de trabajo en el Laboratorio Nacionalde Salud. (Fuente: Licda. Eyda de Campollo, 2003). ..............................................................................83
20
Figura 73A. Cuarto de crecimiento del laboratorio de Cultivo de Tejidos del ICTA.(Fuente: Orozco Castillo, Carlos, Ph.D., 2003) .......................................................................................84
Figura 74A. Espectrofotómetro de luz ultravioleta en el laboratorio de MarcadoresMoleculares del ICTA. (Fuente: Orozco Castillo, Carlos, Ph.D., 2003)..................................................84
Figura 75A. Detalle de cámara de flujo laminar en laboratorio de Cultivo de Tejidosde URL. (Fuente: Ing.Agr. Luis Aguirre, 2003).......................................................................................84
Figura 76A. Carga de gel de electroforesis en el laboratorio de MarcadoresMoleculares de FAUSAC. (Fuente: Orozco Castillo, Carlos, Ph.D., 2003). ...........................................84
Figura 77A. Estufa con agitación magnética y potenciómetro en laboratorio deCultivo de Tejidos de URL. (Fuente: Ing.Agr. Luis Aguirre, 2003) ........................................................84
Figura 78A. Transiluminador en el laboratorio de Marcadores Moleculares de ICTA.(Fuente: Orozco Castillo, Carlos, Ph.D., 2003) .......................................................................................84
Figura 79A. Enraizamiento de piña en laboratorio de Cultivo de Tejidos de ICTA.(Fuente: Orozco Castillo, Carlos, Ph.D., 2003) .......................................................................................84
Figura 80A. Planta de chipe en el laboratorio de Cultivo de Tejidos de ICTA.(Fuente: Orozco Castillo, Carlos, Ph.D., 2003). ......................................................................................84
Figura 81A. Planta cactácea in vitro en el laboratorio de Cultivo de Tejidos de ICTA.(Fuente: Orozco Castillo, Carlos, Ph.D., 2003) .......................................................................................84
Figura 82A. Planta de mora in vitro en el laboratorio de Cultivo de Tejidos de URL.(Fuente: Ing.Agr. Luis Aguirre, 2003)......................................................................................................84
Figura 83A. Planta de camote in vitro en el laboratorio de Cultivo de Tejidos de la FAUSAC. .............84
Figura 84A. Plantas de café in vitro en laboratorio de Cultivo de Tejidos deANACAFÉ. (Fuente: Ing.Agr. Amauri Molina, 2002) ............................................................................84
Figura 85A. RAPD en gel de agarosa en cultivo de café en laboratorio de FAUSAC.(Fuente: Orozco Castillo, Carlos, Ph.D., 1997). ......................................................................................86
Figura 86A. SSR en gel de poliacrilamida (Fuente: Orozco Castillo, Carlos, Ph.D., 1999) ..................86
Figura 87A. AFLP en gel de poliacrilamida. (Fuente: manual del kit de AFLP, 2003). ..........................86
Figura 88A. Detección de colonias recombinantes en laboratorio de MarcadoresMoleculares de FAUSAC. (Fuente: Orozco Castillo, Carlos, Ph.D., 1999) ...........................................86
1. antecedentes
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A principios del año 2000 se definieron acuerdos sobreel Protocolo de Cartagena, acerca de la seguridad dela biotecnología, cuyo propósito establece “Contribuira garantizar un nivel adecuado de protección en laesfera de la transferencia, manipulación y utilizaciónseguras de los organismos vivos modificados resultantesde la biotecnología moderna que puedan tener efectosadversos para la conservación y la utilización sosteniblede la diversidad biológica, teniendo también en cuentalos riesgos para la salud humana, y centrándoseconcretamente en los movimientos transfronterizos.”
En la búsqueda de sistemas jurídicos-administrativosde adopción de decisiones y de participación popularde la población en la esfera de la seguridad de la
biotecnología que sean viables e idóneos, Guatemalanecesita contar con una amplia perspectiva de lo quelos científicos, agricultores y empresarios están llevandoa cabo realmente en los sectores relacionados con labiotecnología y la seguridad de la biotecnología dentrode sus fronteras. En ese contexto, el estudio sobre lautilización y situación de la biotecnología y OrganismosVivos Modificados (OVM´s), en el país, proporcionaráorientación sobre la forma de evaluar los mecanismosde seguridad en el uso de la biotecnología en el paísy el estado del conocimiento y disponibilidad deinformación sobre la manipulación, transporte yutilización de los OVM´s de los diferentes grupos deopinión que tendrán que desempeñar un papel en laelaboración de un Marco Nacional de Seguridad.
2. introducciónEl presente estudio se enmarca dentro del proyectoNo. GUA/02/G21, titulado “Desarrollo del MarcoNacional de Seguridad de la Biotecnología paraGuatemala”, y fue realizado en forma conjunta conotros estudios, incluidos dentro de dicho proyecto, deuna manera integral y paralela, tales como: “Análisisde la Priorización de la Diversidad BiológicaGuatemalteca en Riesgo Potencial por la Introduccióny Utilización de la Biotecnología, Especialmente laBiotecnología moderna, como lo es el uso de OVM´s”;así como el “Estudio del Sistema Jurídico Regulatoriodel Uso de la Biotecnología en el País”; y la“Formulación y Organización de una Base de Datospara el Manejo y Consulta de la Información Generada”.
Todos los estudios indicados, incluyendo el presente,tuvieron el apoyo institucional del Consejo Nacionalde Áreas Protegidas (CONAP) por medio de la OficinaTécnica de Biodiversidad (OTECBIO), con el apoyo
financiero del Programa de las Naciones Unidas Parael Medio Ambiente (UNEP) y el Fondo Mundial parael Ambiente (GEF), cuyo objetivo principal es lapreparación del Marco Nacional de Seguridad de laBiotecnología para Guatemala, de acuerdo a lasdisposiciones pertinentes del protocolo de Cartagenasobre Seguridad de la Biotecnología.
Una de las primeras fases del proyecto consistió enreunir datos e información sobre la situación actual dela Biotecnología en Guatemala, y el análisis y discusiónde estos resultados. Dado que en Guatemala, ademásde la Biotecnología Moderna, se están usando otrastécnicas biotecnológicas, en diferentes instituciones,con distintos propósitos, en las áreas de: salud humana,producción vegetal y animal, se consideró importanteincluir como esta también la situación actual en el paísen el uso de todas estas herramientas y procedimientosbiotecnológicos.
3. objetivos3.1. Elaborar un diagnóstico actual de la Biotecnología
en Guatemala3.2. Realizar un inventario de recurso humano y físico
con que cuenta el país en el campo de laBiotecnología.
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4.1. DEFINICIÓN DE BIOTECNOLOGÍA
La BIOTECNOLOGÍA se define como la: “utilizaciónde organismos vivos, modificados o no, con aplicaciónde técnicas biológicas, para la producción de bienesy servicios”. La BIOTECNOLOGÍA se divide en tresgrandes áreas que son:
a) Cultivo de Tejidos Vegetales.b) Marcadores Moleculares.c) Ingeniería Genética. (George,
1993).
4.2. CULTIVO DE TEJIDOS VEGETALES.
El CULTIVO DE TEJIDOS VEGETALES se definecomo: “ciencia (o arte) de hacer crecer tejidos, órganoso células de plantas, aislados de una planta madre ycultivados sobre un medio artificial” (George, 1993).
Entre los USOS o APLICACIONES que tiene elCultivo de Tejidos Vegetales podemos mencionar lossiguientes:
• Mejoramiento Genético. Mediante la aplicaciónindividual o conjunta de las siguientes técnicas:cultivo de embriones, cultivo de anteras, variaciónsomaclonal, cultivo de callos, cultivo de suspensionescelulares, cultivo de protoplastos, ingeniería genética(transformaciones o transferencia de genes).
• Conservación de Germo-plasma. Para lo cual seutilizan las técnicas de: microtuberización,crioconservación y mínimo crecimiento.
• Limpieza de Patógenos. Mediante la utilizacióndel cultivo de meristemos.
• Propagación Masiva. Utilizando las técnicas:germinación de semillas, microinjertación, cultivode ápices (brotes o puntas), cultivo de nudos(microesquejes) e inducción de brotes.
4.2.1. TÉCNICAS DE CULTIVO DE TEJIDOSVEGETALES
Algunos cultivos importantes no se reproducensexualmente debido a que son altamente heterocigóticosy a que sus descendientes son atípicos; por otra parte,la reproducción asexual permite mantener plantasgenéticamente idénticas al cultivar padre. En el casode las plantas de cultivo, tales como los árboles frutales,los plátanos, los tubérculos, las legumbres y losornamentales que producen pocas semillas o ninguna,la multiplicación vegetativa es la única forma dereproducción. Como puede verse en el ejemplo de losclaveles, la horticultura tradicional se basa en el empleode grandes propágulos como medio de multiplicación,éste método tiene dos grandes desventajas, a saber:
• Un bajo coeficiente de multiplicación.• Transmisión de enfermedades, particularmente virus,
a través de las partes vegetativas de las plantas(FAO-OIEA, 1985).
A. Cultivo de puntas de brotes (ápices ymeristemos), propagación de clones yeliminación de agentes patógenos.
Las técnicas de cultivo de tejidos brindan un nuevoenfoque a la reproducción clonal de las plantas decultivo. El cultivo de puntas de vástagos aislados, elllamado cultivo meristemático, es una tecnologíaimportante de la reproducción in vitro, frecuentementedenominada microreproducción. La punta del vástagose extrae quirúrgicamente de la planta y se utilizacomo explante en el cultivo in vitro. De las plantassanas se pueden extraer “explantes” más grandes, dehasta 5 milímetros, que se utilizan para la reproducción;mientras que para la eliminación de patógenos seutilizan pequeñas estructuras meristemáticas de hasta0.5 milímetros. La estructura meristemática consisteen una cúpula meristemática y varios primordios dehojas. La pequeña punta del vástago se cortacuidadosamente bajo el estereomicroscopio. Para evitarque se seque se transfiere inmediatamente, con unaaguja fina, a la superficie de los medios nutrientes. Elmeristemo aislado es una estructura autónoma que, en
4. marco teórico
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un ambiente nutritivo adecuado, da origen a un vástago.Generalmente, se inducen yemas axilares en mediosde citoquinina y durante el subcultivo el vástago formaun conjunto de ramas. La mayoría de los cultivosreproducidos vegetativamente están sistemáticamentecontaminados con uno o más patógenos. Las vides,por ejemplo, pueden ser atacadas por 15 virus distintosque reducen drásticamente su rendimiento. Latermoterapia se ha utilizado eficazmente para obtenerplantas sin virus. Este método se basa en la inactivacióntérmica de los virus causando poco o ningún daño enla planta huésped. A veces se requiere una exposicióna altas temperaturas durante largo tiempo. En las plantascontaminadas, el meristemo apical, generalmente, nocontiene virus o es portador de bajas concentraciones.Para obtener plantas sin virus las puntas de losmeristemos pueden ser aisladas y cultivadas in vitro.Los vástagos se extraen en condiciones asépticas delas plantas en crecimiento activo. El procedimiento serealiza bajo el estereomicroscopio, ya que para laeliminación de los virus se necesitan explantes muypequeños. La estructura misma consiste en una cúpulameristemática y una parte de primordios de hojas.Dependiendo de su concentración, los reguladores decrecimiento determinan la reproducción de las puntasde los vástagos. La dominancia apical está controladapor la interacción de las hormonas vegetales(reguladores del crecimiento). La punta de un meristemoda origen a un vástago con bajas concentraciones dehormonas. Las concentraciones de hormonas noequilibradas, y elevadas, promueven la formación decallos. Las citoquininas intensifican, generalmente, laramificación axilar. La regeneración de yemasadventicias tiene lugar en medios ricos en citoquininas.Los vástagos desarrollados en presencia de unacitoquininina carecen, generalmente, de raíces. Paraobtener plantas completas, los vástagos debentransferirse a un medio de enraizamiento que contiene,generalmente, auxina. Las plantas bien enraizadasestán en condiciones de ser transplantadas al suelo. Seextrae el medio de las raíces y se cultivan las plántulasen varios sustratos. La humedad debe mantenerse aniveles elevados durante varios días después deltransplante. Las plantas sin virus, derivadas de laspuntas de los vástagos, son vigorosas y crean la basepara la obtención de clones de rendimiento elevado.Actualmente, las técnicas in vitro pueden utilizarsepara la reproducción de plantas, la fitotecnia con finesde man-tenimiento y la eliminación de patógenos de
numerosas especies hortícolas, éste es el caso de losárboles frutales. Estas técnicas también constituyenun instrumento potencial para la mejora de cultivostropicales (FAO-OIEA, 1985).
B. Cultivo de embriones cigóticos.
La extracción y cultivo de embriones de plantassuperiores fue uno de los primeros métodos eficacesde aplicación de técnicas in vitro. Con embrionesaislados es posible desarrollar estructuras de plantascompletas. Esta técnica tiene importantes aplicacionesen la fitotecnia. Un embrión maduro puede cultivarsefácilmente en medios nutrientes sencillos. La principalventaja del cultivo de embriones es, sin embargo, laposibilidad de obtener plantas, a partir de embrionesinmaduros, en una etapa temprana del desarrollo. Elmedio de cultivo proporciona los nutrientes necesarios,simulando así la función del endosperma. Durante eldesarrollo in vitro el embrión tiene la capacidadmetabólica de sintetizar las hormonas vegetalesendógenas y, por consiguiente, no es necesario que elmedio nutriente contenga un regulador de crecimientoexógeno. Entre otros, los aminoácidos, las sustanciascomplejas, o los extractos vegetales naturales, puedenpromover el desarrollo de vástagos y raíces. Lasplantas derivadas de embriones constituyen un valiosomaterial de cultivo, especialmente en el caso de loscereales. La aplicación más útil del cultivo de embrionescigóticos, es la hibridación remota. La fertilizacióny el desarrollo inicial del embrión tienen lugar enmuchos cruces interespecíficos e intergenéricos. Comoconsecuencia del desarrollo endospérmico anormal, elembrión híbrido muere prematuramente, pero losembriones deben cortarse antes de que se produzca elaborto y cultivarse in vitro. Esta técnica se ha utilizadoampliamente para producir híbridos económicamenteútiles tales como el triticale, que es la primera especiecereal artificialmente creada por el hombre (FAO-OIEA, 1985).
C. Cultivo de callos y células.
En las plantas, las células diferenciadas conservan sucapacidad para volver a entrar en la fase meristemáticay formar una masa no organizada del tejido llamadacallo. Prácticamente todas las partes de la planta puedenformar el callo en ambientes nutrientes y hormonalesfavorables. La médula del tallo del tabaco es un sistema
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modelo para estudiar el desarrollo y la diferenciacióndel callo. Los explantes se colocan sobre la superficiedel medio de cultivo que contiene cantidadesexactamente equilibradas de auxinas y citoquininas.En el plazo de dos a tres semanas, el callo se reproducesobre la superficie del explante. El subcultivo continuosobre medios que poseen la misma composiciónhormonal garantiza el desarrollo continuo del callo.La diferencia entre los distintos tipos de callos resideen las necesidades hormonales durante el cultivo alargo plazo. Algunos de ellos son independientes delas hormonas, lo que es típico de los tejidos habituados.El régimen de cultivo influye sobre la contextura delcallo. Existen dos tipos de callos, a saber: friables ycompactos. Los callos friables pueden dispersarsefácilmente en el medio líquido para obtener unasuspensión celular. Los trozos de callos en el mediolíquido se colocan en un agitador. Para dispersarcompletamente éstos agregados y grupos celulares, asícomo las células separadas, hay que pasar la suspensiónpor tamices de acero inoxidable. La suspensión celularse cultiva en el medio líquido agitado. Básicamenteexisten dos tipos de cultivos: los efectuados por lotesy los efectuados por agitación. Se prefieren losagitadores giratorios. La suspensión celular endesarrollo se subcultiva en medios frescos. Se necesitansubcultivos de crecimiento rápido para mantener ladispersibilidad de la suspensión y reducir la agregacióncelular. El material vegetal, el régimen de cultivo y lacomposición hormonal de los medios influyen sobrela forma de crecimiento de los cultivos. La densidadcelular elevada favorece el crecimiento rápido y laproducción de biomasa. Los agregados celulares seproducen, comúnmente, en cultivos más viejos. Eldesarrollo de los cultivos de células vegetales ensuspensión se mide, generalmente, contando las células;para ello es sumamente útil un hematocitómetro. Lamagnitud del crecimiento en suspensión también puedeexpresarse como volumen celular total o incrementodel peso con agua. Inicialmente, el cultivo atraviesapor una fase de retardo, seguida de una fase decrecimiento exponencial y, después de tres a cuatrogeneraciones celulares, los cultivos entran en una faseestacionaria. La viabilidad de las células cultivadaspuede estimarse mediante varios métodos de coloración.Existen numerosas técnicas de cultivo en placas quepueden utilizarse para cultivar una variedad de célulasvegetales. La suspensión celular puede cultivarse enuna placa fina sobre el medio sólido. La técnica
corriente para obtener colonias de células separadasconsiste en mezclar las alícuotas del cultivo líquido yel agar fundido que se enfrían a una temperatura de35oC. La mezcla se vierte rápidamente en una placaPetri. La suspensión celular y la técnica del cultivo enplaca son medios útiles demostrados para aislarmutantes en las plantas superiores (FAO-OIEA, 1985).
D. Regeneración de plantas.
Muchos cultivos de tejidos vegetales pueden regenerarplantas completas. Existen dos procesos morfogenéticosque conducen a la regeneración de la planta, a saber:la organogénesis y la embriogénesis somática. Ladiferenciación organogenética supone la formación deyemas de vástagos en el tejido cultivado, que puedeinducirse cambiando la razón auxina/citoquinina; sinembargo, las necesidades de reguladores de crecimientoexógenos varían en los distintos sistemas de cultivode tejido. El ciclo de la regeneración de la plantacompleta termina con el enraizamiento del vástago. Acondición de que se coloque en el medio apropiado lacélula vegetal somática, puede convertirse en unaplanta completa de la misma forma que un embrióncigótico. El fenómeno de la embriogénesis asexualestá controlado por los factores de crecimiento quedependen de las características del material vegetal.Los embriones somáticos maduros se convierten enplantas completas que se pueden transplantar al suelo.La transferencia de tejidos a las condiciones quecontribuyan a la organogénesis conduce, en primerlugar, a la diferenciación de estructuras localizadassemejantes a los meristemos. Estos meristemoides sonunidades monopolares, generalmente vascularizadas.Las hormonas del crecimiento determinan si losexplantes o los callos regeneran vástagos o raíces.Ambos órganos, es decir, los vástagos y las raíces, raravez se producen simultáneamente. Por éste motivo seseparan los vástagos diferenciados y se transfieren alos medios de enraizamiento que tienen unacomposición hormonal distinta. Las plantas enraizadasse trasplantan a medios no estériles. La morfogénesisin vitro está controlada principalmente por la razónauxina/citoquinina. Cuando los niveles de ambosreguladores son iguales se produce, generalmente, undesarrollo no organizado de callos. Las concentracionesrelativamente elevadas de auxinas favorecen ladiferenciación radicular y, cuando las cantidades decitoquininas son más elevadas, se promueve la
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regeneración de vástagos. Muy frecuentemente losvástagos se enraizan sobre medios de auxina, sinembargo, éste modelo no puede generalizarse. Elfenómeno de la embriogénesis en la suspensión celularcultivada constituye una excelente prueba de latotipotencia de las células de las plantas superiores. Esmuy probable que cada embrión se derive de una solacélula. Los embriones somáticos pasan por etapas enlas que adquieren forma globular y de torpedo. Unacaracterística típica de las poblaciones de embrionessomáticos es la amplia gama de tamaños y de etapasde desarrollo por las que atraviesan; además, laembriogénesis somática es, algunas veces, repetitiva,y de los embriones en maduración surgen otros nuevos.La capacidad morfogenética del cultivo celular esextremadamente elevada. Los embriones asexualesmaduran y comienzan a germinar inmediatamente enel cultivo. Dado que los embriones son unidadesbipolares, se forman vástagos y raíces. Las plantasderivadas de embriones se trasplantan al suelo despuésde un corto período de cultivo in vitro. Recientemente,se ha conseguido regenerar plantas a partir de célulassomáticas en muchos cultivos económicamenteimportantes. Esta técnica constituye un nuevoinstrumento para la reproducción vegetal y la fitotecnia.En el caso del maíz, al igual que en el de otros cereales,el callo embriogénico puede inducirse sobre mediosde auxina. Este nuevo sistema ofrece excelentesposibilidades de regeneración en masa de plantas. Losregenerantes del maíz pueden convertirse en un valiosomaterial de reproducción (FAO-OIEA, 1985).
E. Inestabilidad genética de las célulascultivadas.
Los cultivos in vitro son objetos adecuados para losestudios citogenéticos. La heterogeneidad citológicaes una característica típica de los cultivos de callos ycélulas de la mayoría de las especies vegetales. Elorigen de la variación cromosómica está relacionadacon el tipo de explante y las condiciones de cultivo.Algunos componentes del medio nutriente, como porejemplo 2-4-D, influyen sobre la formación de lascélulas que tienen un nivel más elevado de ploidía. La
poliploidización es el proceso más común durante lainducción y el desarrollo de callos. La poliploidía invitro está relacionada con la endomitosis o laendoreduplicación. Las células poliploides representanuna fracción permanente de tejidos no organizados.Algunas de ellas alcanzan un grado extremadamenteelevado de poliploidía. La presencia de aneuploidía encélulas cultivadas también está bien documentada. Lafragmentación nuclear es frecuente. En diferentescultivos de callos y células se han observado cambioscareotípicos como consecuencia de aberracionescromosómicas. A veces hay fragmentos tricéntricos,cromosomas rezagados y puentes cromosómicos.Actualmente el análisis detallado de las estructurascromosómicas se realiza mediante las pruebas técnicasde coloración, tales como: la formación de Bandas deGimpsa y el intercambio de cromatidios hermanos(FAO-OIEA, 1985).
F. Variabilidad genética de los regeneradores.
En las plantas regeneradas in vitro también puedeencontrarse una notable variabilidad. En la poblaciónde regenerantes se producen cambios fenotípicos enlas características morfológicas, fisiológicas yagronómicas. La transmisión de las características a lageneración siguiente se ha demostrado, tanto en lasprogenies reproducidas en forma sexual como en lasreproducidas en forma vegetativa. La variabilidadgenética en el sistema in vitro, que se denominavariación somaclonal, puede aplicarse al cultivo deplantas reproducidas en forma vegetativa, como en elcaso del ajo. Se dice que las plantas reproducidas porsemillas, tales como el maíz, también puedenmodificarse genéticamente in vitro. En la poblaciónde regenerantes de cultivos de tejidos se han observadovariantes morfológicas parecidas a mutantes de un sologen. Mediante la manipulación in vitro puede inducirseuna nueva variabilidad genética. Las posibilidades delsistema aumentan con los métodos de selección decélulas. Ya se está demostrando la aplicabilidad de lagenética de las células somáticas y las técnicas decultivo de células para la mejora de cultivos (FAO-OIEA, 1985).
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G. Androgénesis in vitro y producción dehaploides.
En el cultivo de anteras, la androgénesis es sumamenteimportante para la producción haploide de muchasespecies de cultivos. El tabaco fue la segunda especie,después de la Datura, en la que se utilizó eficazmenteel cultivo de anteras para la producción haploide enmasa. Las anteras sólo son sensibles en ciertas fasesdel desarrollo que dependen del genotipo y lascondiciones del cultivo. Los signos externos, talescomo la aparición de la corola del cáliz, puedenutilizarse para seleccionar la fase adecuada de lasyemas. Tras la esterilización de la superficie, se abrenlos capullos y se retiran cinco estambres. Cada anteradebe separarse de su filamento para evitar la formaciónde callos a partir de los tejidos somáticos. Las anterasintactas se colocan sobre la superficie de los mediosnutrientes. En el caso del tabaco, la androgénesis tienelugar en medios sencillos. El carbón es útil para absorberinhibidores del agar. En los últimos años se hanrealizado progresos en la mejora de la técnica de cultivode anteras en los cereales, especialmente en el arroz,la cebada y el trigo; sin embargo, los procedimientostodavía son muy empíricos y los resultados no puedenaún generalizarse. El éxito del cultivo de anteras, enel caso de los cereales, depende, predominantemente,del genotipo de las plantas donantes. Las condicionesde cultivo podrían mejorarse en el caso de cadagenotipo, pero ésta labor es bastante tediosa. El estadofisiológico de la planta en el momento de la excisiónde las anteras también influye sobre las posibilidadesde desarrollo de las microsporas. Un factor descisivoes el aislamiento de las anteras en la fase adecuadade desarrollo del polen. Muy frecuentemente se utilizanmedios específicos, en forma líquida, complementadoscon hormonas del crecimiento y otros componentes.Existen suficientes indicios del importante papel quecorresponde a la pared de las anteras en el desarrollodel embrión polínico. En el caso de la mayoría de lasespecies vegetales la fase polínica adecuada para lainducción de la androgénesis es la comprendida entreinmediatamente antes de la primera mitosis del poleny durante la misma. En las primeras fases del cultivode anteras del tabaco las microsporas embriogénicasinician la división repetitiva, forman estructurasmulticelulares en la cavidad de las anteras que pasanpor todas las fases del desarrollo embrionario y danorigen a cientos de embriones polínicos. Durante las
etapas ulteriores del cultivo, las paredes de las anterasse rompen y dentro de la cavidad polínica germinanembriones polínicos. Después de 20 a 40 días, aparecenen el cultivo de anteras plántulas verdes. El desarrollodirecto del polen que da origen a plantas completassólo se produce en algunas especies, mientras que enotras, se produce el proceso de androgénesis indirecta,que abarca la proliferación de microsporas en el calloy la regeneración de plantas por organogénesis. Estefenómeno se observó, por ejemplo, en los cereales.Las plantas haploides se trasplantan al suelo, dondecontinúan desarrollándose hasta alcanzar la madurez.Una característica típica de los haploides es laesterilidad, debida a meiosis irregulares. Para obtenerplantas fértiles es necesario duplicar el número decromosomas, lo que se realiza, generalmente, medianteun tratamiento de colchicina. La diploidización dalugar a líneas plenamente homo-cigóticas queconstituyen un material de reproducción sumamentevalioso. Dado el creciente aumento de la poblaciónmundial, la necesidad de producir cada vez másalimento se ha convertido en un gran desafío. La técnicadel cultivo de tejidos vegetales es un instrumento pode-roso que, en manos de botánicos fitotécnicos, puedeayudar a solucionar el problema del hambre en elmundo (FAO-OIEA, 1985).
H. Micropropagación.
Si el cultivo de tejidos consiste en cultivar asépticamentediferentes explantes constituidos por fracciones de untejido u órgano que se extrae de la planta, lamicropropagación es prácticamente una multiplicaciónmasiva in vitro. Actualmente, la micropropagación sepractica con éxito en especies hortícolas (Murashige,1978) ornamentales (Hughes, 1981) y, en especiesleñosas (Thorpe, 1983). En general las ventajas de lamicropropagación son las siguientes:
• Incremento acelerado del número de plantasderivadas por genotipo.
• Reducción del tiempo de multiplicación.• Posibilidad de multiplicar grandes cantidades de
plantas en una superficie reducida, a bajos costosy en tiempos económicamente costeables.
• Mayor control sobre la sanidad del material que sepropaga.
• Facilidad para transportar el material in vitro de unpaís a otro, con menos restricciones aduaneras.
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• Posibilidad de multiplicar rápidamente una variedadde la cual sólo existan pocos individuos.
I. Manejo de plantas, producidas por cultivode tejidos, en el vivero.
El cultivo de tejidos o micro-propagación se ha tornadoimportante para la producción de plantas ornamentalesen Florida. El cultivo de tejidos permite la rápidamultiplicación de nuevos híbridos y cultivares, y es lamejor forma de producir, uniforme y libre deenfermedades, material madre de propagaciónvegetativa. La micropropagación es, actualmente,ampliamente utilizada también para la producción deplantas de follaje. Muchos viveros de plantas de follajeregularmente compran plantas provenientes de cultivode tejidos, que han crecido a un tamaño comercial. Lasplántulas producidas por cultivo de tejidos requierenespecial atención durante la transcisión desde ellaboratorio al invenadero y muchas pérdidas ocurrendurante éste período crítico. El ambiente en el cual lostejidos han estado cultivados es de baja intensidad deluz, relativamente libre de plagas y enfermedades,cerca del 100% de humedad relativa y estéril, muydiferente de las condiciones típicas de un invernaderoo casa sombreada (Universidad de Florida, 1995b).
El proceso del cultivo de tejidos se divide en cuatroetapas. La etapa I ocurre completamente en ellaboratorio. Los procesos del vivero relacionados con el material de cultivo de tejidos conciernen únicamentea las etapas II a IV. Los materiales de la etapa II, omicroesquejes, son brotes no enraizados o parcialmenteenraizados, cosechados de cultivos proliferados. Lasplántulas en etapa III tienen ambos, brotes y raíces.Las plántulas en etapa IV son plantas provenientes decultivo de tejidos que ya están completamenteestablecidas y que se cultivan en un medio decrecimiento stándard y que, por lo tanto, reciben lascondiciones típicas para esas condiciones. Loslineamientos de la etapa IV son los más caros en laproducción del material de cultivo de tejidos, peronecesita menos cantidad de cuidados especiales. Losmicroesquejes en la etapa II son los menos caros, peroson muy delicados. Plántulas enraizadas en la etapaIII representan un rango medio, tanto en costo comoen atención especial requeridos para cultivarlos en elvivero. De especial atención es la sanidad durante elproceso de plántulas provenientes de cultivo de tejidos,
ya que este material vegetal ha sido producido bajocuidadosas y controladas condiciones, libres de plagasy enfermedades (Universidad de Florida, 1995b).
Plántulas o microesquejes, recibidos del laboratoriode cultivo de tejidos, deben ser atendidos lo más prontoposible. Las pérdidas pueden ser reducidas si el materiales establecido en el ambiente de transición, lo máspronto posible. Deben lavarse las manos muy bienantes de manejar el material. El área de trabajo debeprepararse antes de manejar el material vegetal. Loscontenedores deben ser llenados con medio paraplántulas y con la ayuda de herramientas para un accesofácil. Contenedores especiales, como bandejas, son amenudo usadas para enraizar microesquejes o establecerplántulas provenientes de cultivo de tejidos.Comprimidos (pellets) de musgo (peat moss) y bloquesde espuma (foam) también pueden ser usadas paraenraizar microesquejes. La mezcla de suelo máscomúnmente usada para establecer plántulasprovenientes de cultivo de tejidos o enraizarmicroesquejes debe contener, al menos, 50% de musgo(peat moss), combinado con materiales variados comovermiculita, broza, perlita o ceniza. Fertilizantes deliberación lenta y micronutrientes son comúnmentemezclados con el medio. El pH del suelo necesita serajustado de acuerdo a las necesidades del materialvegetal. Es también importante que la mezcla esté librede partículas demasiado grandes, una mezcla fina esmás fácil de colocar en los pequeños contenedores ydisminuye la posibilidad de daños a las tiernas plántulaso microesquejes. Las bandejas se sobresaturan conagua y se deja drenar el exceso. Es más fácil plantaren un medio húmedo que en uno seco. Las plántulasenraizadas, a menudo se reciben con el medio de agaren el cual han crecido. Los microesquejes deben serenjuagados con agua limpia a temperatura ambiente.Los microesquejes no enraizados deben llegar en bolsasplásticas o recipientes con la mayoría del agar removido,los cuales deben ser lavados con agua limpia atemperatura ambiente. Es importante que la humedadalrededor de las plántulas o microesquejes permanezcaarriba del 75% durante el proceso de transferencia, yaque estas plántulas han estado en una humedad relativacercana al 100% en el laboratorio. Los microesquejespueden, también, ponerse a flotar en recipientes conagua. El ambiente en el cual la siembra toma lugardebe ser diseñado para disminuir el stress de lasplántulas provenientes del cultivo de tejidos. Una baja
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intensidad de luz y una moderada temperatura debeser mantenida mientras se trabaja. Un dispositivosimple para plantar pequeñas plántulas en pequeñosrecipientes, y que funciona muy bien, es una navaja,haciendo una depresión poco profunda en el mediodel recipiente, lo suficientemente profundo para ponerel sistema radical de las plantas en etapa III o los tallosde los microesquejes en etapa II. Cuidadosamente setoma una plántula o microesqueje del recipiente demanejo, teniendo cuidado de no aplastar el tallo o lashojas, colocando la plántula enraizada en el agujerolo suficientemente profundo para asegurar la planta.La yema del dedo puede ser usada para acomodar elsustrato en el agujero para cubrir las raíces. No se debecompactar demasiado el sustrato alrededor de las raíces,ya que se dañará la plántula. Un microesqueje sinraíces puede ser sembrado un poco más profundo perosólo lo suficiente para mantenerlo en su lugar duranteel período de enraizamiento. Es importante trabajarrápido cuando se manejan plántulas de cultivo detejidos recién llegadas para reducir la posibilidad deque sufran stress. Al mismo tiempo, el material debeser manejado con el suficiente cuidado para evitardaños a los tejidos de las plantas. Las bandejas paraplántulas se colocan en una banca con microaspersión(niebla o neblina). La disponibilidad de condicionesde crecimiento iniciales son determinantes y se ledeben proveer durante los primeros días críticos quesiguen al transplante. En el laboratorio, el material decultivo de tejidos está expuesto a un nivel bajo de luz,usualmente entre 100 y 1000 pies candela. Estas plantasdeben ser expuestas gradualmente a niveles más altosen el invernadero. Muchas cubiertas para sombreadonecesitan ser erigidas directamente sobre el área delinvernadero usado para plantas provenientes de cultivode tejidos. Una buena regla que puede seguirse esdoblar el nivel de luz cada una a dos semanas, hastaque las plantas se ajusten a las condiciones típicas deinvernadero. Bandejas fabricadas especialmente paraplántulas provenientes de cultivo de tejidos vienenequipadas con tapas de plástico que actúan comoinvernaderos miniaturizados, manteniendo una altahumedad alrededor de las plántulas. Una neblina finao sistema de propagación por neblina es probablementela mejor forma de establecer plántulas de cultivo detejidos, así como también para enraizar microesquejes.La microaspersión debe ser frecuente, en primer lugar,para prevenir la deshidratación de las plántulas. El
intervalo de la frecuencia puede ser lentamenteincrementada conforme el material madura. Debe sersuministrado sombreado. El contenedor del sustratono debe mantenerse demasiado mojado, ya que causadaños. Los sistemas de neblina son caros pero útiles,porque mantienen la humedad alta pero el sustrato nose satura directamente por las gotas de agua. En cultivode tejidos, las plantas no son sometidas a cambiosextremos de temperatura. Material tropical en cultivo,usualmente se mantiene a cerca de 78 grados Fahrenheit(25.5 grados centígrados). El rango de fluctuación detemperatura encontrado en la mayoría de invernaderospuede ser demasiado extremo para plántulas frescasde cultivo de tejidos. Una temperatura diurna de 80 a85 grados (26.6 a 29.˚C) y una caída de 5 grados enla noche (2.8˚C) es recomendable. Un programa regularde aplicación de fungicidas durante la primera semanade establecimiento ayuda a prevenir pérdidas deplántulas por enfermedades de las raíces. Sobre todo,los niveles de humedad en el contenedor del sustratodebe ser pareja. Los pequeños contenedores usadospara plántulas de cultivo de tejidos mantienen unpequeño volumen de sustrato y pueden secarse muyrápido. Es necesario monitorear el material varias vecesal día, al principio. En unas pocas semanas, vigorosasplántulas de cultivo de tejidos o microesquejes, deberánllenar los pequeños contenedores con raíces saludables.A éste tiempo ya están listas para ser tratadas comootra planta producida por cualquier método tradicionalde propagación. La mayoría de plantas provenientesde cultivo de tejidos son uniformes, ocasionalmenteaparecen variantes, las cuales deberán ser removidasde la bandeja.
En resumen, los pasos para el apropiado establecimientode plántulas de cultivo de tejidos o microesquejes son:estar preparado para sembrar las plántulas provenientesde cultivo de tejidos tan pronto se reciban dellaboratorio; enjuagar cualquier remanente de mediode agar del material antes de sembrar; mantener altosniveles de sanidad cuando se manejen plantas de cultivode tejidos; mantener alta humedad, moderadatemperatura y baja luminosidad durante el proceso desiembra; durante la primera semana crítica deestablecimiento, proteger las plántulas o micro-esquejesde la luz intensa, extrema temperatura y stress porhumedad. Con solo algunos pequeños esfuerzos lamicropro-pagación puede proveer un cultivo con plantas
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vigorosas, libres de enfermedades y uniformes, querápidamente pueden crecer a un tamaño comercial(Universidad de Florida, 1995b).
4.3. EQUIPO Y PROCEDIMIENTOS
4.3.1. PROCEDIMIENTOS DE LABORATORIOPARA EL CULTIVO DE TEJIDOS
Cada año, millones de plantas leñosas y herbáceas sonproducidas por cultivo de tejidos o micropropagación.Este procedimiento de alta tecnología involucra elcultivo de una nueva planta a partir de un ápice osección de tallo de una planta preexistente. El cultivode tejidos ha venido incrementando su importancia enla producción de viveros en los últimos 15 años. Existenmás de 100 laboratorios comerciales en los EstadosUnidos, con más de 30 de ellos localizados en Florida.Estos laboratorios, rutinariamente, producen plantasfrutales, flores, follajes y ornamentales, utilizandocultivo de tejidos (Universidad de Florida, 1995a).
El cultivo de tejidos permite la rápida multiplicaciónde una gran gama de especies y es la mejor forma deproducir material vegetal uniforme y libre deenfermedades. El material vegetal es una parte o pedazode una planta. El cultivo de tejidos es tanto una ciencia,como un arte. Como ciencia, el cultivo de tejidosrequiere un laboratorio y exactitud y cuidado en lapreparación del medio de crecimiento formulado.También requiere la precisa manipulación del materialvegetal bajo condiciones controladas. Como arte, elcultivo de tejidos requiere habilidad manual paratrabajar con pequeñas y delicadas porciones de materialvegetal, mientras se previene la contaminación de loscultivos. El alto grado de sanidad necesario esdenominado como condiciones asépticas. El cultivode tejidos difiere de los métodos convencionales depropagación de plantas, no solamente en los métodosasépticos usados, sino también por el tipo de equiponecesario. La cámara de flujo laminar es la estaciónde trabajo para el procedimiento de cultivo de tejidos.El aire ingresa a través de ductos situados por debajode la superficie de trabajo. Contaminantes como: polvo,suciedad, esporas de hongos y bacterias, son filtradosy el aire limpio es soplado hacia el trabajador. Toda lacristalería, sujetadores de instrumentos, toallas de papel,agua e inclusive el medio de cultivo debe ser esterilizadoa alta presión y alta temperatura, en una “limpiadora
a vapor” llamada autoclave. Las herramientas másfrecuentemente utilizadas en cultivo de tejidos sonpinzas y bisturí. Mientras trabaja, las herramientasdeben ser esterilizadas en un el incinerador, colocandolas pinzas y bisturí en el él por cerca de 5 segundos.La temperatura del aire en el incinerador está entre1500 y 1600 grados Fahrenheit. Deben esterilizarse 4juegos de herramientas, de tal manera que un juegosiempre esté frío. Después de la esterilización lasherramientas deben colocarse en un soporte, a menudouna gradilla de tubos de ensayo, la cual debe seresterilizada en un autoclave. También se utilizan toallasde papel y alcohol para esterilizar (Universidad deFlorida, 1995a).
Técnica de asepsia. La técnica de asepsia empiezacon la limpieza personal, sencillamente con el lavadode manos, uñas y antebrazos, con agua y jabón, antesde empezar el trabajo en la cámara. Debe mantenersea mano una botella de etanol al 70% en la estaciónde trabajo, para la limpieza de manos y área de trabajomientras se está trabajando. Casi siempre se usan batasde laboratorio. El cabello largo debe recogerse haciaatrás y colocarse dentro de un gorro. Si la cámara deflujo laminar se encuentra apagada, debe encendersepor lo menos 15 minutos antes de empezar a trabajar.También debe lavarse el área de trabajo con alcohol ycolocar una toalla de papel esterilizada. Las herramientasdeben colocarse de tal forma que no se crucen losbrazos sobre el área de trabajo cuando se les alcanza.No deben tocarse las toallas de papel estéril o el materialvegetal con las manos mientras se trabaja. Al hablar,la cabeza debe moverse hacia afuera de la cámara y sedebe evitar, por todos los medios, estornudar o toserdentro de la cámara (Universidad de Florida, 1995a).
Procesos de cultivo de tejidos. La etapa I es la etapainicial de establecimiento del material vegetal en elmedio de cultivo estéril. El material vegetal puede, ono, estar establecido. En cultivo de tejidos se usa unmedio especial a base de agar. El medio contiene: agar,azúcar, nutrientes para plantas y un balance especialde hormonas vegetales (reguladores del crecimiento)que estimulan el crecimiento. El medio escuidadosamente mezclado, colocado en recipientes decultivo y esterilizado en el autoclave. Diminutos ápiceso secciones de tallo son removidos del material madresano, éstos son llamados explantes. Los explantes sondesinfectados en una solución diluida de cloro y
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transferidos cuidadosamente al medio especial. Estoscultivos deben ser mantenidos en un ambientecuidadosamente controlado, llamado cuarto decrecimiento. El balance de las hormonas vegetales enel medio, induce a las plantas a producir muchos nuevosbrotes. Estos cultivos proliferados se encuentran enla etapa II. El material obtenido de la etapa II serdividido en subcultivos, lo cual resultará en posterioresproliferaciones de la etapa II; o bien, puede cosecharlos brotes individuales, también llamadosmicroesquejes y colocarlos en un medio que estimulela formación de raíces. Una vez se formen las raíces,los microesquejes se encuentran en la etapa III. Laimportancia de mantener una técnica aséptica debe serreenfatizada cuando se trabaja con cultivo de tejidosde plantas en la cámara de flujo laminar, ya que elmedio estéril de agar usado en micropropagación ayudaal crecimiento de bacterias y hongos, al igual que loscultivos de plantas (Universidad de Florida, 1995a).
Los cultivos de tejidos en la etapa II pueden serdivididos y colocados de nuevo en el mismo tipo demedio que se usó en los explantes o bien, colocadosen un medio con diferente balance de hormonasvegetales para estimular el enraizamiento.Cuidadosamente, se remueve la tapadera y se pone aun lado. Posteriormente se remueve el grupo de brotescon la ayuda de una pinza estéril y se coloca sobreuna de las toallas de papel estéril. Se debe señalar quees importante trabajar rápido para que el materialvegetal no se deshidrate. Con su bisturí estéril,cuidadosamente se separan los brotes más grandes engrupos más pequeños. Sobre los brotes grandes latendencia también puede de ser mantenerlos del mismotamaño. Siempre debe mantenerse enfrente de la cámaramientras se trabaja, con las manos hacia enfrente y elmaterial vegetal enfrente de las mismas, para prevenirsu contaminación. Deben esterilizarse las herramientasen el incinerador después de cada operación. Elrecipiente que contiene el medio fresco, debedesinfectarse con alcohol, previo retirárselecuidadosamente la tapa la cual, si es lo suficientementepequeña para hacerlo cómodamente, debe mantenerseen las manos mientras se trabaja. De lo contrario, debecolocarse sobre una toalla de papel estéril. Con unapinza también estéril se toma una de las divisionesmás pequeñas y, cuidadosamente, se inserta en el mediofresco, justamente lo suficientemente profundo paramantenerla estable, teniendo cuidado de no tocar con
la pinza el medio o la pared del recipiente.Posteriormente, se vuelve a colocar la tapa del tubo ofrasco. Debe etiquetarse el nuevo subcultivo de acuerdocon el sistema seguido por cada laboratorio. Despuésde que los subcultivos se han establecido, deben serenviados al vivero como cultivos no enraizadosmultiplicados en la etapa II, microesquejes noenraizados, microesquejes enraizados en la etapa IIIo plántulas en etapa IV, que son enraizadas en sustratocon medio típico de condiciones de vivero. Una vezmás, es importante recordar las reglas de la técnicaaséptica, ya que con sólo unos pocos segundos dedescuido en la cámara, meses de trabajo pueden serfácilmente destruidos (Universidad de Florida, 1995a).
4.4. EMPLEO DE TÉCNICAS IN VITRO PARA LAMEJORA DE CULTIVOS: REQUISITOS EN ELLABORATORIO Y MÉTODOS GENERALES.
Desde tiempos inmemoriales el ser humano se haesforzado por mejorar las plantas de cultivo y aumentarsu rendimiento mediante la selección de variedadescon características ventajosas. Antiguamente laselección era más bien un proceso accidental quedependía, en cierta medida, de la habilidad y la intuiciónhumana. El descubrimiento, en 1865, de las leyes deMendel, fue el acontecimiento decisivo; sin embargo,fue sólo a comienzos del presente siglo que se tomóconciencia de su importancia y, desde entonces, lafitotecnia (fitomejoramiento) se considera sobre unabase científica. Los métodos de fitotecnia actuales hanpermito aumentar espectacularmente los rendimientosde la mayoría de las plantas de cultivo. El procedimientode fitotecnia comienza con la selección de progenitoresapropiados para realizar cruzamientos. El fitotécnicoselecciona dentro de la descendencia resultante delcruce las plantas que poseen las características deseadas,las cuales dependen de una cierta combinación degenes. Además del cruzamiento, el fitotécnico utilizaotros métodos genéticos para aumentar la variabilidadde las plantas. El método de la mutagénesis inducida,por ejemplo, permite producir cultivares de rendimientoelevado. Actualmente, los fitotécnicos trabajan, nosólo en el terreno, sino también en el laboratorio conun medio ambiente controlado. Los progresos realizadosen las disciplinas científicas, como la fisiología vegetaly la fitogenética, permiten realizar manipulacionesgenéticas con las plantas, a nivel de células y partesaisladas (FAO-OIEA, 1985).
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Un laboratorio corriente de cultivo de tejidos debedisponer de los instrumentos y aparatos necesariospara lavar y almacenar la vidriería (cristalería), preparary esterilizar medios nutrientes, realizar manipulacionesasépticas, efectuar cultivos en condiciones controladasy evaluar los cultivos. El primer paso importante de latécnica general de cultivo de tejidos es el lavadoadecuado de la vidriería. Después de lavarse condetergente, la vidriería se enjuaga cuidadosamente,primero con agua del grifo y luego con agua destilada.Las lavavajillas automáticas son muy útiles,especialmente en los laboratorios grandes. Los tubosde ensayo (tubos de cultivo), las pipetas y los objetospequeños, tales como: los portafiltros, los tamices ylos instrumentos de laboratorio se lavan en la lavadoraultrasónica. El agua de tubería convencional no esadecuada para los medios de cultivo de los tejidosvegetales, ni para ser utilizada en el laboratorio.Mediante métodos de purificación se obtiene aguaexenta de pirógenos, gases y materias orgánicas. Elmétodo más común, y preferido, para purificar el aguaes el tratamiento por desionización, seguido de una odos destilaciones del agua, en alambique de vidrio(destilador). Para la preparación de medios nutrienteses necesario utilizar productos químicos de alta calidad.Las sustancias se pesan, preferiblemente, en balanzasde laboratorio (balanzas analíticas o de precisión).En matraces aforados se preparan, regularmente,soluciones con una concentración 10 veces superior ala normal. Las soluciones se almacenan en unrefrigerador o congelador para su futura utilización.La fusión del agar es el primer paso en la preparaciónde medios sólidos. El agar se disuelve, generalmente,para obtener concentraciones comprendidas entre el0,6 y el 1,2%. El agar se calienta, corrientemente, albaño de María, pero, para ahorrar tiempo, se recomiendael empleo de un horno de microondas. Los cultivosde tejidos vegetales requieren una fuente de carbón enlos medios nutrientes. La más comúnmente utilizadaes la sucrosa (sacarosa), con una concentración del2 al 5% (FAO-OIEA, 1985).
Los elementos minerales son esenciales para eldesarrollo de partes aisladas de las plantas. Losprincipales macronutrientes son: el nitrógeno, elfósforo, el azufre, el calcio, el potasio y el magnesio.Para un desarrollo in vitro adecuado el medio debecontener, por lo menos, 25 mM de nitrato y potasio.Todas las especies de plantas necesitan seis
microelementos esenciales que son: magnesio, zinc,cobre, boro, molibdeno y cloro. Las concentracionesde los macro y micronutrientes varían en función delas distintas composiciones de los medios. Los medios,actualmente utilizados, contienen hierro, ligado porquelatos (mezcla de Fe y EDTA). El EDTA férrico(ácido etilendiaminotetraacético) continúa disponibleindependiente del pH de los medios. La tiamina es,con mucho, el aditivo vitamínico más importante. Elácido nicotínico, la piridoxina y el pantotenato, asícomo otras vitaminas del complejo B, también sonútiles para el crecimiento in vitro. El inositol, con unaconcentración de aproximadamente 100 miligramospor litro estimula, generalmente, el crecimiento deltrozo extraído de una planta, denominado explante(FAO-OIEA, 1985).
Se sabe que hay varias clases de hormonas delcrecimiento (reguladores del crecimiento) que sonimportantes para el cultivo de tejidos vegetales. Lacaracterística común de las auxinas (ácidoindolbutírico, ácido naftalenacético, ácidoindolacético, ácido 2-4 diclorofenoxiacético, etcétera)es que estimulan la división celular y la iniciaciónradicular. Las citoquininas (kinetina, bencilaminopurina, zeatina, 2 isopentil adenina, etcétera)son derivados de la adenina, que desempeñan un papelimportante en la inducción de vástagos. Algunascitoquininas son útiles para la reproducción in vitro.Las giberelinas también pueden estimular un nuevocrecimiento. Por lo regular, los reguladores decrecimiento no se utilizan solos, sino en combinaciones,que dependen del material vegetal y las pautas decrecimiento. Ya existen medios nutrientesempaquetados, listos para su uso. Estos medios permitenahorrar tiempo y evitar, durante la preparación, loserrores. Los medios comunes, tales como: Murashiguey Skoog, Nitch y otras composiciones, ya se encuentranen el mercado. El agar, la sucrosa y todos los demásnutrientes, se mezclan en el recipiente aforado, que sellena, con agua destilada, hasta la marca de calibración.El pH de los medios se ajusta, generalmente, antes delautoclaveado, utilizando hidróxido de sodio (NaOH)poco concentrado. El pH determina la solubilidad ydisponibilidad de iones minerales y afecta laspropiedades gelificantes del agar. El pH varía,generalmente, entre 5 y 6, y puede calcularse con laayuda de un medidor de pH (potenciómetro) o depapeles indicadores del pH. El medio de agar caliente
se vierte en recipientes de cultivo, que se sellan conpapel de aluminio. Para los cultivos de tejidosvegetales se utilizan recipientes de distintas formas.Los tubos de ensayo (tubos de cultivo) son apropiadospara los cultivos de meristemos o embriones, mientrasque los matraces, o recipientes de plástico, se utilizanpara el cultivo de callos y células. El autoclavado esun procedimiento corriente de esterilización a altapresión. El tiempo de exposición varía en función delvolumen del líquido que ha de esterilizarse, por ejemplo,15 minutos son suficientes para esterilizar 20 mililitrosdel medio, a una temperatura de 121 grados centígradosy a una presión de 0,122 megapascales (15 libras porpulgada cuadrada). Si no se dispone de una autoclavepuede utilizarse una olla a presión de uso doméstico.La esterilización por filtración es otro método deesterilización de líquidos. Para este procedimiento seutilizan membranas filtrantes a prueba de bacteriasy con poros de 0,22 µm (micrómetros). Las membranasse ajustan a los portafiltros y todo el equipo esautoclaveado. La solución se vierte, gradualmente, através de la membrana en el recipiente estéril. El pasosiguiente se realiza, en condiciones estériles, sobre unbanco transportador (cámara de flujo laminar). Lasolución esterilizada se añade directamente al mediode agar líquido o en solidificación. La esterilizaciónpor filtración es el método que se prefiere para tratarcompuestos termolábiles. Algunos reguladores decrecimiento, mutágenos químicos, toxinas, etcétera,no deben ser autoclaveados (FAO-OIEA, 1985).
Los experimentos continúan, luego, en un invernadero.Prácticamente todas las partes de una planta puedenutilizarse como fuente de explantes. Los explantesdeben ser esterilizados (desinfectados) a fondo antesde ser cultivados. Para ello se sumerge el material enuna solución desinfectante, como por ejemplo, 70%de etanol o hipoclorito sódico, etcétera. Unas pocasgotas de un agente superficie activo, como por ejemploTween 80, aumenta la eficacia desinfectante. Todaslas operaciones de cultivo de tejidos deben realizarseen condiciones estrictamente asépticas, por ejemplo,en una habitación sin polvo, dotada de un ventiladorimpelente, con un filtro a prueba de bacterias. La zonade transferencia (cuarto de transferencia) estáequipada con luces ultravioletas. Actualmente, lamayoría de laboratorios de cultivo de tejidos cuentacon cámaras de flujo de aire laminar, que se puedenobtener en varias formas y tamaños.
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Esencialmente en una cámara de flujo de aire laminarel aire pasa primero por un filtro de polvo, donde sefiltran las partículas de gran tamaño, después, el airese extrae a través de un filtro fino, que elimina laspartículas de tamaño superior a 0,3 µm. El aire, exentode contaminantes fungosos y bacterianos, circula porla zona de trabajo. Es necesario fregar la superficie detrabajo del banco con desinfectantes. Aunque la mayoríade los instrumentos se esterilizan con aire seco ycaliente, es necesario reesterilizarlos constantementedurante la manipulación aséptica. El calentamientocon soplete se utiliza comúnmente para los instrumentosen metal y de vidrio. Es conveniente comprobar laesterilidad de los objetos tocando la superficie de losmedios de ensayo, por ejemplo, la mezcla debactopeptona y agar. Muchos lugares de lasinstalaciones de cultivo de tejidos pueden ser fuentespermanentes de microorganismos contaminantes. Esteproblema se ve agravado en los ambientes tropicales,por la mayor temperatura y humedad del aire. Lahumedad continua, cerca del autoclave, genera millonesde esporas bacterianas y fungosas que, inevitablemente,agravan los problemas de contaminación en unlaboratorio de cultivo de tejidos. La principal fuentede contaminación en la zona de transferencia, son lospropios seres humanos. El equipo, el material vegetaly otros objetos llevados a la zona de transferencia,pueden estar muy infestados. Los propios cultivoscontaminados son una posible fuente de esporasmicrobianas. Dicha contaminación debe eliminarsesiempre mediante autoclaveado, antes de abrir elrecipiente para lavarlo. Se preparan explantesapropiados a partir del material esterilizado en susuperficie, utilizando instrumentos desinfectados. Laspartes de las plantas se cortan en placas de Petri estériles.Todo el equipo que se encuentra en el banco deoperaciones, como el estereo-microscopio, debe seresterilizado en su superficie antes de utilizarse. Elinóculo estéril se coloca dentro de recipientes de cultivosobre la superficie de los medios nutrientes. Losrecipientes se sellan hermé-ticamente como medidade protección contra la contaminación por partículasen suspensión en el aire. El cultivo de tejidos vegetalesdebe incubarse en condiciones controladas. La luz delámparas fluorescentes es el tipo de luz principal quese prefiere para el cultivo de plantas in vitro. Factorestales como: la temperatura durante el día y durante lanoche, la intensidad de la luz, la calidad y fotoperíodode la luz, influyen sobre el desarrollo y la reacción de
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diferenciación de los cultivos. La temperatura oscila,generalmente, entre los 20 y 28 grados centígrados.Todo el ciclo del cultivo de tejidos vegetales terminacon la regeneración y transplante a un sustrato no estérilde la planta completa. Sin embargo, las plántulascultivadas in vitro son, generalmente, más sensibles alas condiciones ambientales, especialmente a la fuerzadel agua y a las enfermedades. El sustrato inerte, comola perlita, es la mezcla adecuada para la primera fasedel transplante a macetas. En condiciones de invernadero,o de campo, los regenerantes continúan creciendo ydesarrollándose, hasta alcanzar la madurez. El fenómenoúnico de la diferenciación de las plantas es un puntoclave que permite aplicar las técnicas in vitro a lareproducción vegetal, la fitotecnia y la ingeniería genética(FAO-OIEA, 1985).
4.5. CONTROL DE LA CONTAMINACIÓN.
Uno de los requisitos básicos para el éxito de la técnicade cultivo de tejidos es mantener los cultivos libres demicroorganismos contaminadores. Los microbios máscomunes que contaminan los tejidos vegetales son:nemátodos, hongos, bacterias, virus, micoplasmas yrikettsias. Los microbios pueden encontrarse en lasuperficie del explante, en cuyo caso se les denominaexógenos, o en el interior de las células o en los espaciosintercelulares, en cuyo caso se les denomina endógenos(George, 1993).
4.5.1. FUENTES DE CONTAMINACIÓN.
Las siguientes son las fuentes de donde proceden loscontaminadores; cada una requiere diversas medidasde prevención:
Los tejidos. Pueden llevar contaminadores en susuperficie o en su interior, o en ambas partes. Los quelleva el explante sobre su superficie se pueden eliminarmediante la desinfección, pero los que se encuentrandentro del tejido son difíciles de eliminar. En este últimocaso puede ser útil la inclusión de fungistáticos obacteriostáticos en el medio de cultivo; el sulfato degentamicina, la penicilina y el sulfato de estreptomicina(10 a 50 mg/l), son algunos de los productos de amplioespectro que se pueden usar. El tratamiento de las plantasdonantes del explante por medio de altas temperaturas(35 a 40˚C) también es efectivo para la obtención desegmentos de tejidos libres de bacterias y hongos
sistémicos (CIAT, 1991).
El área de trabajo. Los contaminadores más comunesson las bacterias y las esporas de hongos que habitanen el ambiente. La utilización de cabinas o cuartosadaptados con un sistema de flujo laminar de aire, elcual penetra a través de filtros a prueba de microbios,permite mantener la asepsia durante el trabajo. Si elárea de trabajo carece de estas instalaciones, se hacenecesario limpiar las paredes y las mesas condesinfectantes y trabajar en lo posible durante cortosperíodos de tiempo (CIAT, 1991).
Los instrumentos. Los instrumentos de trabajo sedeben esterilizar antes de usarlos. Se debe tener encuenta, sin embargo, que los instrumentos inicialmenteestériles pueden contaminarse con microbios del aire,de superficies vegetales mal desinfectadas, de las manoso de la exhalación del investigador. Lo más aconsejablees trabajar con varios juegos de las mismas herramientasy mantener la asepsia de las que se han usado, colocandolos instrumentos en alcohol etílico al 70% de 2 a 3minutos y “flameándolos” luego cuidadosamente. Laexposición excesiva a la llama (flameo) hace que elmetal pierda temple y se oxide; además, se propicia laacumulación en el metal de materia orgánica carbonizadadifícil de remover. Por lo tanto, se debe alternar elflameo hecho después de la inmersión de losinstrumentos en alcohol, con la colocación de los mismoscontra la corriente de aire de la cabina de trabajo paramantener su esterilidad mientras que el alcohol residualse evapora (CIAT, 1991).
El exterior de los recipientes de cultivo. Existe laposibilidad de que, durante el tiempo transcurrido entrela esterilización de los recipientes con los medios decultivo y el momento de usarlos, se localicen en suexterior ciertos contaminadores, de tal manera que semantenga estéril sólo el interior de los tubos; por lotanto, se debe flamear obliga-toriamente la boca decada tubo antes y después de sembrar el explante (CIAT,1991).
El investigador. El investigador es una fuente primariade contaminadores. El uso de batas de laboratorio y deguantes limpios y la protección del cabello, la boca yla nariz reducen la contaminación. Las batas limpias ylas máscaras son necesarias, sobre todo cuando se trabajaen un laboratorio sin flujo laminar de aire. Es esencial
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que el investigador se limpie bien las manos y losbrazos (lavándolos con jabón y agua y enjuagándoloscon alcohol al 70%) antes de iniciar una sesión detrabajo (CIAT, 1991).
4.5.2. ESTERILIZACIÓN.
La esterilización es el proceso mediante el cualcualquier material, sitio o superficie se liberacompletamente de cualquier microorganismo vivo oespora. Se dice que tales materiales o sitios son estérileso se han esterilizado. En la terminología médica seutiliza generalmente la palabra asepsia para designarla condición en la que están ausentes losmicroorganismos patógenos; quienes trabajan en elcultivo de tejidos de plantas utilizan la palabra asépticocomo sinónimo de estéril. La desinfección se limitageneralmente al proceso de destrucción de losmicroorganismos mediante métodos químicos; laesterilización se refiere a menudo al método físicopara la destrucción de los microorganismos. Se utilizala palabra axénico para las preparaciones que estánlibres de virus, viroides o micoplasmas (George, 1993).
4.5.3. PREPARACIÓN DEL EXPLANTE.
Generalmente se considera que los tejidos de las plantasintactas y sanas son asépticos internamente y que laprincipal tarea de limpieza del material para explantesestá limitada a la esterilización superficial. Si estageneralización se justifica o no, es debatible, pero enesta breve discusión se supone que tal es el caso. Lasolución de hipoclorito de sodio (NaOCl), enconcentraciones de 1% a 3%, es una de las prepa-raciones más útiles como germicida y agente oxidante.Sirve para la esterilización superficial de materialesde todo tipo, siempre y cuando no se produzcan lesionesdebido a su acción blanqueadora. Durante muchosaños se ha utilizado el NaOCl como un esterilizantesuperficial en los tejidos de las plantas (Wilson, 1915).Se supone que tiene la ventaja de que se enjuaga másfácilmente de las superficies después de la esterilizacióny así se eliminan los residuos oxidantes indeseables.A causa de la indeseable alcalinidad de cualquierhipoclorito residual, en algunas situaciones podría serútil un enjuague rápido con agua acidulada (HCl enuna solución muy diluida y en cantidad suficiente paraneutralizar cualquier exceso de bases). Comoesterilizante superficial también se utiliza la solución
de bicloruro de mercurio (HgCl2). Sin embargo, esteproducto es altamente tóxico y se debe utilizar conmucha cautela; generalmente, basta con una soluciónacuosa entre 0.1% a 1.5% (p/v) y una exposición de3 a 10 minutos para que la esterilización tenga efecto.El problema principal del bicloruro de mercurio nosólo es su naturaleza altamente venenosa y corrosiva,sino la dificultad para removerlo mediante el enjuague;a pesar de esto, tiene su valor en la esterilización (Yaoet al., 1981).
4.5.4. PROCEDIMIENTO PARA LAESTERILIZACIÓN.
El calor es uno de los agentes que se utiliza con másfrecuencia en la esterilización. Se puede usar en formade llama directa, de calor húmedo (vapor) o de calorseco (aire caliente); cuando se utiliza el calor húmedo,puede ser en forma de vapor abierto o de vapor bajopresión. Ocasionalmente se puede usar agua calientepero no hirviendo. Como es bien conocido, el éxito enel logro de esterilidad en cualquier preparación dependede muchos factores, como son la naturaleza de lasustancia que se esteriliza, el volumen contenido encada unidad, el tamaño del recipiente y el número deunidades que se pueden manejar en una sola operación.Por consiguiente, no se pueden dar instruccionesespecíficas relacionadas con el método de esterilizaciónque se utiliza para una preparación individual; encontraposición, se presentan sugerencias generalesrelacionadas con los procedimientos de esterilización(CIAT, 1991).
Calor seco. Los recipientes de vidrio secos que seutilizan para operaciones estériles se pueden esterilizarpor medio de aire caliente; para el efecto se colocanen una estufa de aire caliente a una temperatura mínimade 170ºC, preferiblemente durante dos horas, peronunca menos de una hora. El algodón (debidamenteenvasado) a menudo se esteriliza por intervalos máslargos, ya que tiende a contener esporas altamenteresistentes; puesto que tanto el algodón como el papeltoman un color marrón a temperaturas de 190ºC osuperiores, para estos materiales se debe usar unatemperatura menor de 170ºC, manteniéndolos bajoella por lo menos durante una hora. Es obvio que todoslos materiales esterilizados mediante calor seco deberánestar limpios, e incluso libres de trazas de materiaorgánica (CIAT, 1991).
Para las operaciones mayores se recomienda colocardetectores de esterilización en diferentes puntos dentrodel autoclave o dentro de la masa de material que setrata, para asegurarse de que todas las partes hanalcanzado la temperatura deseada (CIAT, 1991).
El tiempo de esterilización (a presión constante de 15libras por pulgada cuadrada) depende del volumen delmedio a esterilizar, como guía se sugiere la siguientetabla: (CIAT, 1991).
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Vapor bajo presión (autoclave). El vapor bajo presiónes muy eficiente para destruir todas las formas debacterias y hongos y sus esporas, y es el método másutilizado para esterilizar diferentes materialesincluyendo los medios de cultivo (siempre y cuandono contengan componentes termolábiles). El autoclavemás utilizado actualmente en el laboratorio es lacontraparte de mayor tamaño de la olla de presióncomún. Al utilizarlo, es necesario extraer todo el aireantes de empezar el proceso de esterilización ya que,a presiones iguales, la temperatura de una mezcla deaire y vapor no es tan alta como la del vapor puro; laextracción del aire se logra automáticamente al permitirque el vapor expulse el aire del aparato, antes de cerrarla válvula correspondiente. La temperatura dentro delautoclave se regula mediante la presión y es
directamente proporcional a ésta. La presión se lee enun manómetro que forma parte del autoclave.Paraesterilizar los materiales relacionados con el cultivode tejidos se acostumbra usar una presión de 15 libraspor pulgada cuadrada durante 20 minutos; a esta presión,la temperatura del vapor es aproximadamente 121ºC,suficiente para matar virtualmente todas las formas devida en cinco minutos. Sin embargo, se debe recalcarque el tiempo de exposición requerido dependerá tantodel tipo del material que se va a esterilizar como de sucantidad. Si se desea que la esterilización sea completa,el calor debe penetrar en cada porción del material;ninguna sustancia es estéril si queda en ella unorganismo viable o espora. La siguiente es una guíapara presiones variables: (CIAT, 1991).
PRESIÓN TEMPERATURA(˚C) TIEMPO (MINUTOS)
(LIBRAS POR PULGADA CUADRADA)
10 115.5 30
15 121.5 20
20 126.5 15
Cuadro 1. Relación entre presión, temperatura y tiempo de autoclaveado, cuando el autoclave tiene presión variable
VOLUMEN DE MEDIO (MILILITROS) TIEMPO MÍNIMO DE AUTOCLAVEADO (MINUTOS
25 20
50 25
100 25
250 31
500 35
1000 40
2000 48
4000 63
Cuadro 2. Tiempo mínimo de autoclaveado según volumen de medio de cultivo.
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Calor húmedo a 100ºC. Con este métodoprobablemente sea suficiente una sola exposición de15 minutos al calor vivo (100ºC) para matar todas lasformas vegetativas microbianas. Sin embargo, así nose matan necesariamente todas las formas de esporasy puede ser práctico, por consiguiente, efectuar laesterilización intermitente, siempre y cuando sedisponga de cierto equipo. En este caso, la exposiciónpuede ser de 30 a 60 minutos y se repite diariamentedurante tres días consecutivos, conservando el materiala la temperatura del cuarto o en una incubadora entreuna exposición y otra. Teóricamente la primeraexposición destruye todas las formas microbianas;durante las próximas 24 horas, generalmente germinanlas esporas convirtiéndose en formas vegetativas quemueren en la segunda exposición; la tercera exposiciónes simplemente un medio de prevención para destruirlas esporas vivas que hayan podido tener unagerminación lenta. A veces, el procedimiento semodifica utilizando temperaturas inferiores a la delagua hirviendo y aumentando el número de lasexposiciones hasta cuando haya una seguridadrazonable de esterilidad. Se utilizan temperaturas de60 a 80ºC y se repiten sucesivamente las exposicionesdurante 4 a 7 días. Este método del calor húmedo a100ºC, conocido como “método de Koch” se utilizaen la esterilización de medios que contienencomponentes capaces de soportar la exposición atemperaturas de vapor vivo, pero no a las temperaturasmayores que tiene el vapor bajo presión. No obstante,este método no está exento de problemas; las esporaspueden no desarrollarse en las soluciones no nutritivascomo el agua corriente, por lo cual se recomiendareemplazarlo, cuando sea posible, por el método defiltración. Sin embargo se menciona, incluso en estecaso, como una alternativa cuando no se dispone delas instalaciones o medios para esterilizar por filtración(CIAT, 1991).
Filtración. La esterilización de líquidos va acompañadarutinariamente de la filtración a través de filtrosespeciales a prueba de hongos y bacterias. Es claroque los filtros y otros aparatos se deben esterilizarantes de tratar de utilizarlos para remover loscontaminantes de un líquido. Obviamente el tamañodel poro es el principal factor en la capacidad deretención de bacterias de estos filtros; otros factoresque afectan la penetrabilidad del filtro por losmicroorganismos son el pH, la carga eléctrica del
material filtrado, la temperatura, la presión y la duracióndel procedimiento de filtración así como el efecto dela absorción de proteínas y otras sustancias en el filtro.También puede haber contaminación en el filtrado acausa de una presión excesiva en el filtro o de fugasde las líneas al vacío cuando se utiliza presión negativa.En el mercado se encuentra una amplia gama deaparatos de filtración entre los cuales está el “Millipore”.Se encuentran disponibles además, los filtrosdesechables que, aunque costosos, pueden ahorrartiempo y son preesterilizados (CIAT, 1991).
4.5.5. ASEPSIA.
La asociación explante-medio y las condiciones físicasen que normalmente se incuban los cultivos conformanun ambiente propicio para la proliferación demicroorganismos (bacterias, hongos), los cuales puedendestruir tales cultivos, competir con el explante por elmedio de cultivo o modificarlo. Evitar lascontaminaciones con microorganismos es un aspectobásico que se debe tener en cuenta para el éxito, nosolamente en el establecimiento de los cultivos sinoen su ulterior incubación y manipulación. Es difícillograr cultivos completamente estériles en el estrictosentido de la palabra; por ejemplo, es probable que losvirus presentes en el explante persistan en los cultivos.Hecha esta salvedad, para establecer cultivos asépticoses conveniente o necesario: a) trabajar en ambientesadecuados; b) esterilizar los medios de cultivo; c)desinfectar superficialmente los explantes, liberándolosde bacterias y hongos exógenos y d) realizar los cultivosrespetando ciertas normas de asepsia. Existe una vastagama de compuestos químicos que se pueden utilizarcomo desinfectantes para los explantes, pero en laactualidad es casi generalizado el empleo de etanol(70% v/v) y de hipoclorito de sodio (NaOCl) del 1%al 3% contenido en productos de uso doméstico(Clorox®, Magia Blanca®, etc.). Con menor frecuenciase usan el hipoclorito de calcio [Ca(Ocl)2, 6% a 12%]y el cloruro de mercurio (HgCl2, 0.1% a 1.5%), aunquehay que recalcar que este compuesto es altamentetóxico y que no es fácilmente removible del explante.En algunos casos resulta útil el agregar algún agentetensoactivo (por ejemplo, Tween-20, del 0.001% al0.1%; es decir, unas dos a tres gotas por cada 50 ml),pero puede ser innecesario en los procedimientos dedesinfección que incluyan un primer paso con etanolal 70%. Asimismo, es conveniente agitar (80-150 rpm)
37
el explante conjuntamente con la solución desinfectante.Después de tratar el explante con las solucionesdesinfectantes, es necesario remover de él los restosdel producto, mediante varios lavados con agua destiladaestéril y operando en la cámara de flujo laminar ocámara de transferencia. Es aconsejable lavar losexplantes con un volumen por lo menos 10 a 20 vecesmayor de agua estéril haciendo un mínimo de tresenjuagues sucesivos. El procedimiento para ladesinfección superficial de los explantes debe permitireliminar los microorganismos con el menor daño posiblepara los explantes. No es factible recomendar unprocedimiento general para este propósito, y se debenconsiderar de manera especial las especies vegetalesy el tipo de explante. En el cuadro 3 se incluyen variosprocedimientos utilizados para la desinfección deexplantes. Es interesante observar que, si bien enocasiones se emplea sólo etanol o solamente NaOCl,lo más frecuente es la utilización de ambos; es decir,una inmersión (generalmente de corta duración) enetanol al 70%, seguida de una en NaOCl y de varioslavados con agua estéril (George, 1993).
Otros procedimientos incluyen una doble desinfección,como ocurre con el cultivo de hojas jóvenes del maní(Arachis hypogea) (Mroginski et al., 1981c). En estecaso las semillas se sumergen en etanol al 70% (10segundos), luego en NaOCl al 1.2% (10 minutos) ydespués se lavan con agua destilada estéril; luego seretiran de ellas las hojas jóvenes para los cultivos. Unprocedimiento similar se utilizó en arveja (Pisumsativum) (Mroginski et al., 1981b).
Algunos procedimientos emplean la preincubación delos explantes. En el caso de las hojas del café, sedesinfectan con Ca(OCl)2 al 1% (15 minutos), se lavancon agua estéril y se cortan en pequeños trozos que seincuban en una solución salina (sales de Murashige etal, 1962, diluidas a la mitad) y sacarosa. Al cabo de48 horas se seleccionan los explantes no contaminadosy que mantienen la coloración normal, para establecerlos cultivos (Sondahl et al, 1979). Litz et al. (1979)emplearon un procedimiento similar para la desinfecciónde pecíolos de Carica stipulata. Los ápices caulinaresdel manzano utilizados en micropropagación sedesinfectan levemente, se incuban por 24 horas en elmedio de cultivo, se desinfectan de nuevo y se cultivan(Jones et al, 1977).
Los explantes provenientes de vegetales que crecen eninvernaderos o en cuartos climatizados sonrelativamente más fáciles de desinfectar que losprovenientes de plantas que crecen en el campo; tambiénes más fácil la desinfección de explantes de órganosjóvenes que la de explantes provenientes de materialesadultos. El uso de fungicidas o bactericidas, aplicadospreviamente a las plantas, puede ser de utilidad (George,1993).
4.5.6. ANTIBIÓTICOS.
Los antibióticos aplicados al medio de cultivo puedenser de utilidad para la desinfección de los explantes.Sin embargo, en general, su empleo solamente sejustifica en casos de excepción y en cultivos de cortaduración, ya que la alta especificidad de los antibióticosimplica que no previenen la proliferación de todos losmicroorganismos. Además, tales productos modificanla composición del medio de cultivo y pueden sermetabolizados por los explantes. Los antibióticospueden ser efectivos, rociados sobre las plantas madre,en reducir el nivel de contaminación (George, 1993).Algunos ejemplos de antibióticos que han sido utilizadospara la eliminación directa de microbios del materialusado como explante son:
• 0.15% de estreptomicina + 0.01% de mertiolateagregado a una solución de NaOCl al 4% para ladesinfección superficial de frutos de Euterpe (12horas de exposición) (Guerra y Handro, 1988).
• 100 µg/l de una mezcla de penicilina/estreptomicinapor 15 minutos bajó la contaminación en ápices deárboles de melocotón en crecimiento activo a nivelesmás bajos que los logrados con NaOCl. Ápicestomados al inicio de la etapa de crecimiento fuerondañados por los antibióticos (Hammerschlag, 1980,1982a).
• 17% de Alcide por una hora, seguido por elantibiótico rifampicina (50 µg/ml) fue el mejortratamiento para remover contaminantes superficialesde tallos y nudos de la madera dura tropical, Nauclea(Mathias et al, 1987).
En los cuadros 3 y 4 se muestran algunos ejemplos delos procedimientos que se usan para la desinfecciónde explantes y soluciones desinfectantes usadas en lapreparación de explantes.
38
PARTE VEGETAL
DESINFECTADA
Ápices
Caulinares
Inflorescencias
Frutos
Hojas
Semillas
Tallo
Raíz
EXPLANTE
CULTIVADO
Meristemo
Meristemo
Hoja joven
Antera
Antera
Ovario
Óvulo
Nucela
Lam. foliar
Lam. foliar
Cotiledón
Meristemo
Médula
Raíz Tuberosa
ESPECIE
Lycopersicum esculentum
Manihot esculenta
Ilex paraguariensis
Arachis hypogaea
Oryza sativa
Paspalum almum
Carica papaya
Citrus spp.
Stylosanthes guianensis
Lycopersicon esculentum
Lotononis bainesii
Coffea arabica
Nicotiana tabacum
Daucus carota
ETANOL 70%
(seg.)
-
10
60
10
4
-
-
-
-
-
-
-
20
-
NaOCl
(%)
1.2
0.8
2.0
0.8
-
0.8
2.0
0.5
1.2
1.2
1.6
1.2
2.0
2.0
NaOCl
(min.)
10
10
15
5
-
10
20
10
20
10
10
20
30
30
REFERENCIA
Kartha, 1977
Rey, 1978
Rey, no publicado
Mroginski, 1979
Oono, 1981
Bovo, 1983
Litz, 1981
Evans, 1981
Mroginski, 1981a
Kartha, 1976
Bovo, no publicado
Kartha, 1981a
Reinert, 1982
Reinert, 1982
Cuadro 3. Algunos ejemplos de los procedimientos que se usan para la desinfección de explantes. (Fuente: George, 1993).
CONCENTRACIÓN
(%)
NaOCl
0.26
0.50
0.53
0.53
0.53
0.8
0.53
0.5
1.6
1.5
1.05
Ca(OCl)2
2.75
6
5
-
HgCl2
1
0.05
1
0.1
0.05
0.1
0.1
0.2
EXPOSICIÓN
(min)
45
10
15
15
30
10
15-20
30
30
30
30
5
15
0.16-14 h
10
30
10
10
3
10
4
15
?
MATERIAL
Yemas de Anthurium
Inflorescencias jóvenes de Typha
Yemas de Populus
Yemas de Trillium
Ápices y nudos de Sophora
Brotes de Elaeagnus
Secciones de nudo de Quercus
Nudos con yemas de Persea
Tejidos subterráneos
Yemas de coníferas
Semillas sin testa de Corylus
Hojas de Armoracia
Semillas sin pericarpio de Quercus
Semillas de orquídeas
Yemas de árboles forestales
Raíces de Stangeria
Yemas dormantes de manzana
Nudos de Simmondsia
Cormos de Crocus
Segmentos de brotes de Pinaceae
Yemas florales de Echinochloa
Brotes de Eucalyptus crecidos en campo
Semillas de alfalfa
PARTE DE UNA
SECUENCIA
O TRATAMIENTO?
No
No
No
No
No*
No*
Sí
Sí
No
Sí
Sí
Sí
Sí
No
Sí
Sí
Sí
-
-
Sí
-
-
No
REFERENCIA
Kunisaki (1980)
Zimmermann y Read (1986)
Garton y Moses (1986)
Pence y Soukup (1986)
Froberg (1986)
Economou y Spanoudaki (1988)
Bennet (1987)
Cooper (1987)
Duncan y Lineberger (1981)
Kurz (1986)
Pérez et al, (1985)
Gorecka (1987)
Bellarosa (1988)
Van Waes y Debergh (1986)
Chalupa (1979)
Osborne y Van Staden (1987)
Hennerty et al, (1988)
Jacoboni y Standardi (1987)
Homes et al, (1987)
Gupta y Durzan (1985)
Wang y Yan (1984)
Lakshmi Sita y Shoba Rani (1985)
Brown (1988)
Cuadro 4. Otros ejemplos de soluciones desinfectantes usadas en la preparación de explantes.
* = Planta madre tratada con antibióticos.
39
4.6. CONSERVACIÓN DE GERMOPLASMA.
El material vegetal es conservado para futuro insumo,y como fuente para posterior propagación. Reservasson necesarias con los siguientes objetivos:
• Plantarlas cuando las condiciones son favorables ohaya una renovada demanda del cultivo.
• Conservar stocks de especies o variedades hortícolasde interés.
• Para retener genotipos hasta que sean necesitadosen programas de fitomejoramiento.
• Para preservar el mayor rango posible de genes(germoplasma) para posible uso en el futuro(especies, variedades, cultivares o ecotipos).
• Para hacer intercambio de germoplasma en forma“segura” entre países (George, 1993).
4.6.1. TÉCNICAS PARA LA CONSERVACIÓN INVITRO DE GERMOPLASMA.
A. Conservación a corto plazo
a. Desecación de embriones de semillas
Desde 1982, muchos investigadores se han dedicadoa desarrollar métodos por medio de los cuales losembriones somáticos puedan ser sembradosdirectamente en el suelo, pero ha habido éxito limitadoen sembrar embriones deshidratados, o embrionesrodeados por una cápsula protectora (George, 1993).
Intentos de inducir dormancia en embriones somáticosencapsulados han incluido el uso del ácido abscísico(ABA) y deshidratado. Embriones no deshidratadoshan sido almacenados por períodos cortos, pero se haencontrado que embriones deshidratados de variasplantas tienen un período de vida relativamente corto.Gray (1987b); por ejemplo, encontró que cuandoembriones de grama fueron deshidratados hasta un13% de contenido de agua, el 18% germinó despuésde 7 días, pero solamente un 4% después de 14 días.Sin embargo, embriones de Medicago sativa madurados
en presencia de ácido abscísico y deshidratados hastaun contenido de humedad de entre 8-15%,permanecieron completamente viables a humedad ytemperatura ambiente por 12 meses (Redenbaugh etal., 1991). Embriones deshidratados pueden sobrevivirpor períodos de tiempo más largos si son encapsuladoscon una cubierta de polímero (Kitto y Janick, 1985a,b).
B. Conservación de corto a mediano plazo.
Tomando las debidas precauciones, el genotipo deplantas propagadas por nudos o cultivo de brotes puedeser preservado sin cambios. Este tipo de cultivo in vitropuede, por lo tanto, ser usado para mantener genotipospor largos períodos. Sin embargo, el costo y riesgo depérdidas por contaminación o errores es alto.Afortunadamente se han desarrollado métodos parareducir la tasa de crecimiento del material cultivado yasí poder conservarlo, sin atención, por un moderadoperíodo de tiempo. Las especies varían en tiempodurante el cual los cultivos pueden ser conservados:períodos entre 6 y 24 meses son frecuentementedescritos. Brotes individuales, grupos de brotes noenraizados, embriones somáticos o plantas enraizadasson factibles de conservar. La conservación de plántulases frecuentemente la más satisfactoria (George, 1993).
Hay varias técnicas por medio de las cuales la vida delos cultivos de tejidos u órganos puede ser extendida,éstas técnicas se conocen como técnicas de mínimocrecimiento. Entre éstas técnicas se encuentran lassiguientes:
a. Libre crecimiento
Es la técnica más simple, consiste en dejar que loscultivos crezcan libremente en el cuarto de crecimiento.Su crecimiento disminuye conforme el medio esconsumido: brotes o tejidos se mantienen vivos hastaque se deshidratan; o hasta que el medio se agota o seconvierte en tóxico. Gunning y Lagerstedt (1986)registraron los siguientes tiempos de conservación:
• Mentha spp. 6-13 meses.• Rubus spectabilis 12-15 meses.• Mora 13-16 meses.• Vaccinium ovatum 17 meses.C
40
b. Control de temperatura y luminosidad.
Los intervalos entre transferencias pueden, a menudo,ser reducidas manteniendo los cultivos en luz débil (oen oscuridad) y a una temperatura menor a la óptimapara crecimiento activo. La preferencia de luz uoscuridad y el uso de la temperatura más adecuadapara la conservación, depende del genotipo.
c. Conservación a baja temperatura
Brotes y plántulas. Brotes y plántulas de muchasespecies han sido reportadas como conservadasexitosamente a temperaturas cercanas al congelamiento,por ejemplo: puntas de brotes de manzana, atemperaturas entre 1 a 4oC, se han conservado duranteun año en oscuridad, dando buenas tasas deproliferación de brotes cuando se regresaron a 26ºC.Cultivos que contienen brotes iniciados directamentede Pinus radiata pudieron ser almacenados por almenos, 8 meses a 2oC y reasumieron su crecimientonormal cuando se les retornó a entre 23 y 27ºC; depapa pudieron ser conservados a 3oC durante 1 año;Drosera se pudo conservar 18 meses cuando seconservó entre 1 y 8oC; Prunus se pudo conservardurante 10 meses cuando se puso a –3oC y enoscuridad; Populus se conservó entre 1 y 2 años cuandose colocó entre 3 y 4oC y en oscuridad; Chrysanthemumse conservó durante 6 meses a una temperatura de2oC; Trifolium repens se conservó durante 10 mesesa una temperatura de 5oC y en oscuridad (George,1993).
Embriones somáticos. Embriones somáticos puedenser conservados a temperaturas justo debajo delcongelamiento. Santalum album y coníferas se hanreportado conservadas durante 45 días a 4o. Embrionessomáticos de zanahoria se pueden conservar, por almenos 120 días a 10oC sin efectos deletéreos (George,1993).
Callos. Callos de Lithospermum erythrorhizon,Phytolacca americana y Bupleurum falcatum fueronconservados durante 6 meses a 4ºC, mientras que callosde tabaco fueron conservados durante 2 meses a 4ºC(George, 1993).
d. Conservación a altas temperaturas.
Cultivos de brotes y plántulas de algunas plantas dezonas templadas, y muchas especies tropicales ysubtropicales, pierden su viabilidad si se almacenan abajas temperaturas. Para muchas de estas especies unmínimo crecimiento es mejor cuando se conservanentre 14 y 20oC. Cultivo de brotes de camote sedeterioran a temperaturas menores de 20oC y sonbeneficiados cuando son iluminados entre 500 y 1000lux. Una colección internacional de germoplasma deMusa spp. se mantiene como cultivo de brotes a 15oCbajo una iluminación de 1000-2000 lux, pudiéndoseconservar entre 13 y 17 meses, dependiendo delgenotipo. Cultivos de Musa mueren en 6 semanas sise mantienen a 5ºC, y dentro de 3 meses a 10ºC.Algunas plantas leñosas que son tolerantes al fríodurante la etapa de descanso, requieren relativamentealtas temperaturas para la conservación de brotesvegetativos. Cultivos de brotes de Actinidia chinensispueden ser conservados en oscuridad por 1 año a 8oC;almacenado a 4ºC fue menos exitoso. Se ha encontradoque brotes de Vitis mantienen su viabilidad por almenos 11 meses entre 9 y 12oC en un medio diluido,la sobrevivencia no fue satisfactoria a 2 o 7ºC.Remolacha y papa son ejemplos de plantas de climafrío que se conservan mejor a temperaturas intermedias.Plantas de papa solamente requieren subcultivos aintervalos de cada 18 semanas si se mantienen a 12oC.Cultivo de brotes de papa y de especies emparentadashan sido mantenidas a entre 6 y 10oC hasta por 1 año.La temperatura mínima es crítica y varía de acuerdoal genotipo; a 2ºC hay muy pobre sobrevivencia(George, 1993).
e. Reducción de la tensión de oxígeno.
Colocar los cultivos en un ambiente con una bajapresión parcial de oxígeno parece tener potencial paralimitar su crecimiento in vitro, y la reducción en latensión de oxígeno indudablemente tiene un rol parala exitosa conservación de cultivos en recipientessellados. Una forma muy simple para reducir elsuministro de oxígeno en tejidos y órganos es colocarlosen recipientes largos y estrechos, en los cuales ladistancia entre el cultivo y el punto de intercambio degases con la atmósfera externa es máxima. Conforme
41
la distancia es incrementada, la tasa de crecimiento deltejido decrece y esto permite que la frecuencia desubcultivos sea reducida (George, 1993).
f. Alteración de los constituyentes del mediode cultivo.
Reducción del suministro de carbohidratos ynutrientes.
El crecimiento de un cultivo disminuye conforme losconstituyentes del medio son utilizados; pero un mediogastado, el cual puede contener productos tóxicos ytener un pH desfavorable, no puede ser un substratoideal para conservar brotes o plántulas por un períodoconsiderable. Cultivos de brotes de café pueden serconservados efectivamente durante 2 años a 26ºC, conun fotoperíodo de 16 horas de luz (7500 lux) en unmedio MS modificado a la mitad de su concentraciónsin sacarosa. La yuca fue mejor conservada almantenerla entre 20 y 22ºC en un medio con 20-40mM de nitrógeno (iones de nitrato y amonio) y 4% desacarosa. El crecimiento de embriones somáticos esinhibido por la ausencia de azúcar (George, 1993).
Reducción del suministro de nutrientes inorgánicos.
El crecimiento restringido de plántulas de café puededeberse en parte, al reducido suministro de salesinorgánicas. Experimentos en tomate mostraron queal subcultivar brotes de tomate, se formaron raíces;pero el crecimiento de brotes fue considerablementereducido cuando fueron puestos en un medio •'5f MScon 5% de sacarosa. La reducción en crecimiento fuecausado por la baja concentración de sales, debido aque brotes en un medio MS completo fue cuatro vecesmás alto. Una significante reducción en crecimientode plántulas de clavel requirió la reducción en el nivelde las sales MS a 25 o 50% del normal. Las condicionesestándar de un cultivo de brotes de Vitis en un medioMS, modificado para contener una concentraciónreducida de nitrato de amonio, fueron de 28ºC, 35-40mol m-2s-1. Nudos subcultivados de tres especiessobrevivieron mejor cuando la cantidad de NH4NO3agregada al medio MS fue 6-25% de la normal. Loscultivos fueron suplidos con 3% de sacarosa y 1 µMBAP (George, 1993).
Cambios en el potencial osmótico.Conforme la concentración de un medio alto en saleses incrementada arriba de un 4-5%, la sacarosa empiezaa tener un efecto inhibitorio, pero no tóxico, sobre elcrecimiento de las células de las plantas. Niveles altosde sacarosa pueden, por lo tanto, ser usados paramantener cultivos en una condición dormante por largosperíodos. Esto parece ser un efecto osmótico debidoa que se ha demostrado que el manitol (200-385 mM),agregado al medio de cultivo, crea una solución hiper-tónica que puede prevenir la muerte rápida de célulasque, de otra forma, ocurre cuando células que requierenauxina son cultivadas en un medio sin auxina. Algunosautores sugieren que el manitol es capaz de preservarla integridad de la membrana y prevenir la pérdida desolutos. Agregando 1-4% de manitol a un medio, mejoróla viabilidad de brotes de Cinchona ledgerianaalmacenados a 12ºC, a pesar de que a entre 26 y 28ºCfue inhibitorio. El azúcar en altas concentracionespreviene el crecimiento de embriones somáticos. Seha reportado la conservación de cultivos de algunasplantas leñosas de forma más satisfactoria en mediolíquido que en sólido. En contraste, en cultivos debrotes de mora “Merton Thornless”, Mentha xdunetorum, Vaccinium ovatum y V. uliginosum seencontró que retuvieron mejor su viabilidad en unmedio con 8 o 10 g/l de agar, que en un medio con 6g/l. Varias plantas leñosas australianas sobrevivieronmejor en un medio gelificado con Gelrite, en lugar deagar, particularmente cuando los cultivos fueronmantenidos a 22oC, el pH del medio fue decreciendoprogresivamente conforme fueron mantenidos loscultivos por más tiempo (George, 1993).
Uso de reguladores del crecimiento.
Normalmente son agregados reguladores delcrecimiento al medio de cultivo para promover y regularel crecimiento de las plantas in vitro. El retiro de éstosquímicos puede ayudar en el almacenamiento de ciertasplantas. Dos cultivares de fresa continuaron proliferandocuando se mantuvieron a temperaturas normales, apesar de que los cultivos fueron transferidos a un mediosin reguladores del crecimiento, cuando se produjeronbrotes delgados con pecíolos largos y los cultivospermanecieron viables por más de 5 meses.
Algunos tratamientos químicos pueden ayudar a reducirel crecimiento de los cultivos in vitro, por ejemplo:
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• actuando directamente para inducir la dormanciade órganos, reducir el metabolismo celular o prevenirla división celular o nuclear.
• haciendo que las células sean menos susceptiblesal frío. Esto puede permitir que los cultivos seanalmacenados por períodos largos a bajastemperaturas (posiblemente permitiendo reducir latemperatura del almacenaje).
El regulador del crecimiento ácido abscísico (ABA)(y algunos otros compuestos con estructurarelacionada), es capaz de inducir dormancia en losmeristemos de las plantas. En Carum, se encontró que0.1 mM de ABA detuvieron el crecimiento deembriones somáticos en etapas tardías. Embrionesformados en cultivos en suspensión permanecierondormidos cuando el ABA estuvo presente, perocontinuaron creciendo y desarrollando una vez fueremovido. El almacenamiento de cultivosembriogénicos en un estado de dormancia inducida,por lo tanto, provee otro método por medio del cualpueden preservarse genotipos de plantas in vitro.Embriones somáticos pueden ser almacenados durantemuchas semanas en un medio que contenga ABA singerminar o deteriorarse. Agregando bajasconcentraciones de ABA al medio se incrementa laviabilidad de esquejes de un solo nudo de papaalmacenado a 8-10ºC. Sin embargo, este reguladortuvo un efecto detrimental sobre la viabilidad cuandofue combinado con altas concentraciones de sacarosay baja temperatura. A una concentración de 10mM, elretardante del crecimiento clormequat (CCC) puedeprolongar la vida de algunos cultivos de brotes. Latolerancia al químico es muy específica. Cultivos debrotes de Prunus avium, los cuales fueron mantenidosen obscuridad a 0.5ºC, se recuperaron másefectivamente cuando se le agregó al medio 0.2 mg/lde paclobutrazol durante el almacenamiento. Agregando50 mg/l de daminozide a cultivos de brotes de papa,éstos fueron exitosamente almacenados durante dosaños a 10ºC en sales de similar concentración a los delmedio MS (George, 1993).
Combinación de tratamientos.
El crecimiento mínimo puede ser efectivamenteinducido mediante la combinación de tratamientos.Por ejemplo, cultivos de brotes de plantas madre de
Pelargonium fueron mantenidos a 12ºC en un mediosin reguladores del crecimiento. La sobrevivencia decultivos de brotes de papa a temperaturas frías esmejorada agregando ABA (5-10 mg/l), alta sacarosa(hasta 8%) y/o manitol (3-6%) al medio y el períodode almacenamiento puede ser extendido al menos 57meses. Se ha podido almacenar satisfactoriamenteápices de brotes de papa en un medio MS con 0.5%de sacarosa y 220 mM de manitol. EL incremento delvolumen del medio puede resultar en un incrementoen la sobrevivencia del material vegetal después delargos períodos de almacenamiento (George, 1993).
C. Conservación a largo plazo.
A pesar de que el almacenamiento con mínimocrecimiento puede ser usado para mantener coleccionesde material vegetal clonal, es claro que no es unatécnica ideal para almacenamiento a largo plazo deplantas de alto valor genético, debido a que lascolecciones necesitan atención frecuente. Las semillassecas permanecen dormantes debido a que las célulasvivas son metabólicamente inertes cuando se les privade agua en la fase líquida. Las reacciones bioquímicasque cuales dependen de la presencia de agua sonentonces suspendidas, especialmente si las semillasson también almacenadas a baja temperatura. Losembriones de semillas almacenados a baja humedad(cerca del 5%) retienen su viabilidad por largosperíodos, el período de almacenamiento efectivo puedeser extendido si también se mantienen a bajatemperatura (por ejemplo, -20ºC). El almacenamientode semillas desecadas es ahora ampliamente usada enbancos de germoplasma como un medio efectivo dealmacenamiento de un gran número de genotipos deplantas. Sin embargo, para plantas que tienen semillasque no toleran la desecación y para plantas quenormalmente son de propagación vegetativa, puedeser claramente deseable tener un método alternativoconfiable para almacenar genotipos importantes(George, 1993).
a. Crioconservación.
Congeladores convencionales son insuficientementefríos para ser utilizados en el almacenamiento a largoplazo. En criogenia experimental, especímenesbiológicos son usualmente almacenados en nitrógenolíquido a menos 196ºC o, menos frecuentemente, en
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el vapor arriba del nitrógeno líquido (cerca de -150oC).Intentos de almacenar tejidos de plantas a muy bajastemperaturas se han encontrado con dificultades.Algunas semillas pueden ser criopreservadasexitosamente, pero es más difícil congelar y despuésrecuperar sin causar daños. El éxito solamente resultade congelar y descongelar rápidamente los especímenes,el almacenamiento debe ser limitado a unas pocascélulas, pequeños pedazos de tejido o pequeños órganos.Técnicas de asepsia y contenedores estériles deben serusados en todos los procesos. Células compactas y concitoplasma denso (como las células meristemáticas decrecimiento activo), tienen un mayor potencial desobrevivencia que las células largas, de paredes delgadasy altamente vacuoladas, las cuales son más susceptiblesal daño por hielo. Esto ha sido demostrado en variasespecies, por ejemplo: zanahoria, sicómoro, clavel ypapa andina. El principal objetivo de los protocolos decrioconservación es cambiar el estado físico del aguadentro de las células a condiciones congeladas (comovidrio) pero sin cristalización. La transformación delagua de líquido a una fase sólida (como vidrio) esllamada vitrificación. Varias precauciones deben sertomadas durante el congelamiento y descongelamientopara prevenir la aparición de cristales de hielointracelular. Entre los crioprotectores más comúnmenteutilizados podemos mencionar los siguientes:dimetilsulfóxido (DMSO), glicerol, manitol, sorbitoly polietilenglicol (PEG), ya sea solos o en combinación.El DMSO es el más popular, pero puede ser tóxico aaltas concentraciones. Concentraciones de entre 5-15%son comúnmente usadas para congelamiento lento demeristemos de brotes apicales. Un crioprotector eficientedebe tener las siguientes propiedades:
• no tóxico.• peso molecular bajo.• debe fácilmente mezclarse con agua.• habilidad de permear las células rápidamente.• habilidad de ser lavado fácilmente de las células.
Los tejidos más frecuentemente utilizados en lacrioconservación son los siguientes: suspensionescelulares, callos, ápices, meristemos, semillas completas,embriones de semilla, embriones somáticos, anteras ypolen (George, 1993).
Entre las técnicas de crioconservación más utilizadastenemos las siguientes:
Congelamiento lento
Un método efectivo de crioconservación es enfriar elmaterial a ser congelado a ultra-baja temperatura (–30ºCy –60ºC) de forma controlada, antes de introducirlo ennitrógeno líquido. El enfriamiento lento da unincremento en la deshidratación celular, la cualprogresivamente concentra los constituyentes celularesy disminuye su punto de congelamiento (George, 1993).
Enfriamiento por pasos.
Como una alternativa al preenfriamiento gradual lento,los especímenes tienen que ser tratados concrioprotectores químicos y sujetos a una serie detemperaturas a bajo de cero (cada una progresivamentemás baja que la anterior), antes de ser introducidos ennitrógeno líquido. Por ejemplo, células de cultivos ensuspensión de Acer pseudoplatanus en glucosa al 5%y 12% de DMSO fueron mantenidos durante 3 minutosen cada una de las siguientes temperaturas: -10, -15,-20, -30 y –40ºC, antes de ser colocadas en nitrógenolíquido. Un protocolo para crioconservación demeristemos apicales de Trifolium repens involucran elcongelamiento a –7ºC a 0.5ºC por minuto, después a–40ºC a 0.3ºC por minuto, antes de que los especímenessean puestos en nitrógeno líquido (George, 1993).
Congelamiento rápido.
El alto costo de los aparatos necesarios para controlarlas tasas de enfriamiento lento ha limitado la aplicaciónde la crioconservación a pocos laboratoriosespecializados. Sin embargo, células que tienen uncitoplasma denso y un contenido relativamente bajode agua, pueden ser preservados si son enfriados losuficientemente rápido para que el contenido de aguainterno sea directamente vitrificado sin previoenfriamiento lento. Así, pequeños meristemos de plantashan sido algunas veces almacenados en una condiciónviable cuando han sido enfriados en el vapor sobre elnitrógeno líquido (tasa de enfriamiento de 10ºC porminuto) y sumergidos en nitrógeno líquido (tasa deenfriamiento de 300 a 1000ºC por minuto). La tasa deenfriamiento que puede ser alcanzada por éstos métodos,cuando grandes muestras son puestas en contenedoresde pared delgada, es insuficiente para prevenir el dañocelular. Tejidos con alto contenido de agua son dañados
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por éste tratamiento. Experimentos recientes hanmostrado que muestras de pequeñas plantas puedenser transferidas inmediatamente a menos 196oC sindaño, proveyendo a sus tejidos de crioprotectoresquímicos, y puestos en un contenedor, como porejemplo: pajilla plástica, la cual presenta una mínimainterferencia a la transferencia de calor (George, 1993).
4.7. MARCADORES BIOQUÍMICOS YMOLECULARES.
En estudios de biodiversidad de microorganismos,plantas y animales en colecciones vivas, lacaracterización se hace para caracteres morfológicos,que son de interés para los usuarios de las colecciones.Sin embargo, esta metodología tiene algunas limitantespor ejemplo, los caracteres altamente heredablesgeneralmente muestran poca variación, aún y cuandose evalúe una gran cantidad de materiales, y por otraparte, la expresión del carácter está sujeta a la variaciónambiental y puede ser difícil de medir. Estaslimitaciones han motivado el desarrollo de técnicasbioquímicas y moleculares. En el primer caso se puedemencionar, por ejemplo, el uso de isoenzimas yelectroforesis, y en el segundo, análisis de polimorfismodirec-tamente al nivel de ADN.
Los marcadores bioquímicos y moleculares estánsiendo usados en muchos aspectos de la conservacióny caracterización de la biodiversidad. Entre otrosusos, pueden señalarse estudios básicos de taxonomía,variabilidad genética en poblaciones y la caracterización y mejoramiento de colecciones y germoplasma.Actualmente se han establecido esquemas de mejora-miento que permiten aprovechar los marcadoresmoleculares como genes indicadores a través deligamiento, facilitando la transferencia de genes deespecies silvestres a variedades comerciales. El mismoesquema es utilizado también en la aceleración de losprogramas de mejoramiento, haciendo seleccionestempranas de los materiales favorables. Los marcadoresbioquímicos como las isoenzimas y los marcadoresmoleculares, como las secuencias de ADN, tienen laventaja de que ocurren de manera natural, no tienenningún efecto sobre el fenotipo, son en generalcodominantes y no están sujetos a efectos del ambiente.
4.7.1. MARCADORES BIOQUÍMICOS.
Los marcadores bioquímicos se basan en las técnicasde electroforesis, en combinación con métodoscitohistológicos de coloración, lo que permite el estudiode isoenzimas, las cuales pueden ser utilizadas comomarcadores para revelar la información contenida enun gen. La aplicación de métodos cuantitativos a estainformación permite a su vez, el cálculo de diversosparámetros utilizados en la determinación de laestructura genética y reproductiva de una poblaciónnatural.
Las enzimas son proteínas que ejercen una funcióncatalítica específica, es decir, aceleran las reaccionesbioquímicas que ocurren dentro de la célula. Lasisoenzimas son diferentes formas moleculares de unamisma enzima que tienen afinidad por el mismosustrato.
La técnica de la electroforesis consiste en situar unextracto protéico obtenido del tejido de una planta enun medio de soporte, generalmente geles de almidóno poliacrilamida, y someterlo a un campo eléctricodurante varias horas, el cual hace que las diferentesisoenzimas migren en el medio según sus cargaseléctricas. Después de esta operación, el gel se incubaen una solución que contenga tanto el sustrato sobreel que actúa la enzima que se desea separar, como loscofactores necesarios, además de un tinte que se acopleal producto de la reacción. Las isoenzimas se visualizancomo bandas de color que aparecen en el gel.
Los análisis de isoenzimas, aún y cuando sonrelativamente fáciles de manejar y menos costososeconómicamente, tienen algunas limitantes: sonregulados a través del desarrollo, es decir, solo seríanexpresados fenotípicamente en estados específicos deldesarrollo y en órganos o tejidos específicos. Además,los caracteres morfológicos pueden tener efectospleiotrópicos en características de interés. Por otraparte, los marcadores bio-químicos no son tan útilescomo los marcadores de ADN, debido al bajo nivel depolimorfismo y el limitado número de loci.
4.7.2. MARCADORES MOLECULARES.
Un marcador molecular es un fragmento o secuenciade ADN correspondiente a una característica, y la cual
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podemos utilizar para diferentes propósitos, tales como:caracterización y mejoramiento de especies; determinarestudios de biodiversidad y entender la estructura,evolución e interacción de poblaciones, ya sea enmicroorganismos, plantas o animales.
Los marcadores basados en el uso de fragmentos deADN, permite superar las limitantes de los marcadoresbioquímicos, ya que pueden detectarse en cualquiertejido y en cualquier fase de desarrollo, presentan unalto nivel de variación y una cantidad ilimitada de loci.Los marcadores moleculares más usados incluyen elPolimorfismo en el Largo de los Fragmentos deRestricción (RFLP, iniciales de Restriction FragmentsLength Polymorphism), Polimorfismo del ADNamplificado aleatoriamente (RAPD, derivado deRandomly Amplified Polymorfic DNA), Polimorfismoen la Longitud de los Fragmentos Amplificados (AFLPiniciales de Amplified Fragment Length Polymorphism)y Mirosatélites (SSR, derivado de Single SequenceRepeat) y Regiones Amplificadas de SecuenciasCaracterizadas (SCAR, derivado de SequenceCharacterized Amplified Region).
A. POLIMORFISMO EN EL LARGO DE LOSFRAGMENTOS DERESTRICCIÓN (RFLP).
Los marcadores RFLP se basan en el uso de enzimasde restricción. Las enzimas de restricción reconocensecuencias específicas del ADN y lo cortan en los sitiosen que éstas se hallan adyacentes. Cuanto más frecuentesea ese sitio de reconocimiento para la enzima, el ADNserá cortado con más frecuencia. Los fragmentos deADN producidos de esta manera pueden separarse pormedio de la elec-troforesis, y los fragmentos máspequeños se moverán mas rápidamente en el gel.Cuando el ADN de un organismo superior es digeridopor una enzima de restricción, se producen muchosfragmentos de diferentes longitudes que, al separarsea lo largo del gel, formarán una mancha continua,visible cuando el gel se sumerge en una solución debromuro de etidio y es observado en un transiluminadorde luz ultravioleta (Devos et. al., 1993).
Un fragmento específico sólo puede detectarse conuna sonda apropiada, es decir, con un fragmento deADN que ya ha sido clonado y que sea homólogo de
aquél que se desea visualizar. Los diferentes frag-mentos presentes en el gel se deben transferir a unsoporte sólido, donde serán expuestos a una sondamarcada radioactivamente en condiciones quefavorezcan la hibridación ADN-ADN. El soporte seusa entonces para exponer una película fotográfica lacual, después de ser revelada, hará visible el fragmentode ADN que se hibridó con la sonda. Utilizando estetipo de sonda de ADN único, puede detectarse unfragmento de rara ocurrencia (uno en un millón omenos frecuente). Las sondas de ADN utilizadas paralos RFLPs no necesitan ser homólogas de genesconocidos. Cualquier secuencia de ADN puede servirpara los RFLPs, siempre y cuando pueda hibridarsecon algunos de los fragmentos producidos después delproceso de restricción (Devos y Gale, 2000).
Cualquier cambio ocasionado por mutaciones puntualesen el ADN puede alterar la secuencia de reconocimientotípica de una enzima de restricción, en particulareliminando o creando nuevos sitios de reconocimiento. De manera similar, supresiones o trans-posiciones degrandes fragmentos de ADN pueden originar cambiossimultáneos en los patrones de restricción de diferentesenzimas. En consecuencia, una enzima de restriccióndeterminada no cortará el ADN de dos individuos porel mismo lugar. Por tanto, se formarán fragmentos dediferente longitud cuando el ADN de los dos individuossea cortado por la misma enzima. A causa de sudiferencia en longitud, esos fragmentos se localizaránen posiciones diferentes una vez concluidas laelectroforesis, la hibridación y la autoradiografía (Hartly Jones, 1999).
Los marcadores de ADN basados en el polimorfismodel largo de los fragmentos de restricción tienen unnúmero ilimitado de loci y muestran un alto nivel devariación. Esta clase de marcadores genéticos, sonentonces una valiosa herramienta para establecer lasrelaciones taxonómicas en plantas y acelerar losprocesos de mejoramiento en la transferencia de genesde especies silvestres. Los mismos principios puedenaplicarse en estudios de microorganismos y animales.Sin embargo, tienen algunas limitantes, especialmentesu alto costo y el uso de radioactividad. Para superarestas limitantes, se han estado desa-rrollando métodosno radioactivos (Ishii et. al., 1990)
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B. RAPD.
Con el surgimiento de la Reacción en Cadena de laPolimerasa (PCR, por sus siglas en inglés), se generaronnuevas técnicas que permitieron superar las limitacionesde RFLP, especialmente los procedimientos dehibridación y uso de sondas. La tecnología de PCRpermite la amplificación de fragmentos específicos deltotal de ADN genómico, basándose en la ADNpolimerasa, la cual es capaz de sintetizar una moléculadoble de ADN a partir de una cadena simple. Elproducto de duplicación de la hebra original pasa aser una segunda hebra para generar otra nuevaduplicación. Actualmente se usa la Taq ADNpolimerasa, que permite que el ciclo de PCR puedaser automatizado, ya que es necesario una sola adiciónde la enzima. La duplicación repetitiva conduce a unincremento exponencial de la acumulación de productosde ADN. La reacción de PCR es conducida por”primers” o ”iniciadores” que se unen a sus secuenciashomólogas, para iniciar la amplificación de lapolimerasa. Los primers son secuencias cortas de ADNque son homólogas a los extremos de una secuenciade ADN específica. En algunos casos, estos iniciadoresno necesariamente son complementarios a determinadassecuencias, por lo que pueden amplificar cualquierregión del genoma donde el iniciador encuentra susecuencia homóloga. En este caso, dado que elproducto amplificado no es conocido, los iniciadoresse conocen como aleatorios y su uso ha generadonuevos procedimientos basados en PCR (Devos y Gale,1992).
Una de estas técnicas es la conocida como RAPDs(Ramdom Amplified Polymorphic DNA), en la cualprimers aleatorios son utilizados para la amplificaciónde productos de ADN, los cuales son separados engeles de agarosa en la presencia de bromuro de etidioy visualizados en luz ultravioleta. El polimorfismo esdetectado por la presencia o ausencia de bandas, lascuales resultan de los distintos puntos en donde eliniciador se une a su región homóloga en el ADNgenómico. Algunas de las principales ventajas de estemétodo es que no requiere el uso de sondas nihibridaciones de ADN. Por otra parte la técnica esrápida, simple y eficiente, demanda pequeñas cantidadesde ADN (10 ng por reacción) y requiere únicamentela compra de un termociclador y un aparato depreparación de geles y electroforesis. Su principal
desventaja es la baja consistencia en los resultados,especialmente por la susceptibilidad de la reacción dePCR a la contaminación, sin em-bargo esta limitantepuede ser superada, tomando en cuenta todos loscuidados necesarios para uniformizar las condiciones,laboratorio, equipo y personal para la ejecución deltrabajo (William et al., 1990).
C. AFLP.
Los marcadores moleculares AFLPs se basan en lacombinación de las técnicas RFLP y RAPD. En elprocedimiento, se usa ADN crudo, el cual se corta condos enzimas de restricción al mismo tiempo, lo que seconoce como doble digestión, para producir fragmentosde ADN que se amplifican usando dos iniciadoresespeciales, uno de los cuales va marcado con fósfororadioactivo para poder visualizar las bandas en unaradiografía. La gran ventaja que presenta estametodología radica en que se obtiene un número muyalto de bandas y polimorfismos en muy corto tiempo,y a la vez, los polimorfismos son altamente repetitivos.Su limitante estriba en el requerimiento deradioactividad. Su aplicación, al igual que los otrosmarcadores moleculares es también en la caracterizaciónde germoplasma, estudios de relaciones filogenéticasy mapeo de genes (FAO-OIEA, 2002).
D. MICROSATÉLITES (SSR).
Se define como microsatélite (SSR) cualquiera de unaserie de muy cortas a medianas secuencias repetidasde ADN, distribuidas en grupos, y altamente variables;las cuales se encuentran dispersas en ADN de hongos,plantas, animales y genomas humanos (Kahl, 2001).
Secuencias Simples Repetidas (SSR) o microsatélitesson una clase de nucleótidos en el ADN repetidos. Elnúmero de nucleótidos que se pueden repetir, ya seados, tres o cuatro, se arreglan en grupos, que consistende cinco a diez copias, por ejemplo (AT)29, (CAC)16o (GACA)32. Los SSRs son abun-dantes en plantas yocurren en promedio cada 6-7 kilobases (kb). Estassecuencias repetidas están en sus puntos terminalesflanqueadas por secuencias de nucleótidos altamenteconservadas, de las cuales pueden diseñarse iniciadores(primers) en sentidos opuestos de la dirección de lascadenas de ADN, y consecuentemente estas secuenciasrepetidas pueden ser amplificadas por PCR. Sus
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aplicaciones son amplias, entre las cuales se puedenmencionar: identificación de huellas genéticas,identificación de geno-tipos, mapas genéticos, estudiosde biodiversidad, clonación de genes basados en mapasgenéticos, etc (FAO-OIEA, 2002).
E. SCAR.
Las Regiones Amplificadas de SecuenciasCaracterizadas -SCAR-(derivado de Sequence Charac-terized Amplified Region) , como su nombre lo indica,se refiere a la secuenciación de fragmentos de ADN,que pueden ser derivados de cualquier técnica deamplificación de ADN, basada generalmente en PCR,y seguida del diseño de iniciadores (primers) específicospara una determinada banda secuenciada Finalmente,mediante la técnica de PCR, utilizando los iniciadorespreviamente diseñados, se amplifica la banda de interés,que generalmente está asociada con una característicafenotípica. Entre otras, sus aplicaciones pueden ser,etiquetado de genes, análisis de poblaciones segregantes,diseño de sondas para alelos específicos, estudios depoblaciones y diversidad y selección de característicasfavorables en organismos, asistidas por este tipo demarcador molecular (FAO-OIEA, 2002) .
4.8. LA INGENIERÍA GENÉTICA.
La Ingeniería Genética es una técnica de laBiotecnología que plantea nuevos elementos de análisisa nivel de las moléculas, las células y los tejidos paracomprender mejor las características de los organismos,de tal manera que puedan manipularse. También esconocida como Biotecnología Moderna o Tecnologíadel ADN Recombinante. Se considera como ADNRecombinante el que involucra el reordenamiento invitro de material genético, mediante la ManipulaciónGenética Enzimática. La Ingeniería Genética permitela introducción y perpetuación de fragmentos de ADNextraño o ajeno, con un contenido de genes del másdiverso origen, en bacterias o más recientemente, encélulas de organismos superiores mantenidas en cultivo,lográndose en muchos casos el funcionamiento oexpresión de este material genético. Tanto la IngenieríaGenética como la biología molecular se estándesarrollando actualmente en los distintos ámbitosbiológicos, a nivel de microorganismos, vegetales yanimales; cuyos objetivos en principio pretenden serde aplicación benéfica en la salud y la alimentación
humana y animal, como también en el mejoramientode la agricultura en general. Para el desarrollo de laIngeniería Genética, se han necesitado previamenteavanzar en otras técnicas biotecnológicas, tales comoel cultivo de tejidos y el uso de marcadores moleculares,que son herramientas útiles para la aplicación de latecnología del ADN recombinante. La IngenieríaGenética puede definirse, de una manera general, comola técnica con que se forman artificialmentecombinaciones nuevas de material hereditario (ADN,ARN) mediante la inserción de moléculas de ácidosnucleicos (producidas fuera de la célula) dentro devirus, plásmidos bacterianos u otro vector de ácidosnucleicos. Estos vectores incorporan las nuevasmoléculas de ácido nucléico dentro de un organismohospedante, en el cual éstas no se hallan presente encondiciones naturales, pero pueden ser replicadas. Enel contexto vegetal, que es donde mas aplicación tienela tecnología del ADN recombinante, posee un granpotencial para la introducción de característicasdeseables en las plantas. Así por ejemplo, se buscaincorporar genes de resistencia a virus e insectos,generar plantas tolerantes o resistentes a los herbicidasy cultivos con un mayor contenido nutricional. Estatécnica biológica ha permitido entonces la formaciónde nuevas variedades agrícolas, a través de la obtenciónde plantas con nuevos genes, los cuales pueden provenirde la misma planta, de plantas diferentes, de bacterias,virus, hongos o mamíferos. Estas nuevas plantas sonconocidas como “Plantas Transgénicas”, las cualesposeen nuevas características y pueden no tenercontraparte en la naturaleza, ya que fueron diseñadasy obtenidas por el hombre sin recurrir a los mecanismosnaturales de transferencia de material genético, razónpor la cual las barreras naturales para el intercambiode material genético desaparecen. No obstante, estatecnología no debe considerarse como un fin sino comoun instrumento adicional para alcanzar el objetivo finalde modificar y mejorar las plantas y animales.Actualmente, se aplica el término “Organismos VivosModificados”, (OVM´s) a todos aquellos organismosgenerados por las técnicas del ADN recombinante. Enese contexto, en un OVM, el material genético ajenose perpetua en la otra especie (organismo o célulahuésped) sin variaciones en la progenie de la célulareceptora, pero dando origen a nuevas características”.Actualmente, han surgido diferentes métodos para lageneración de OVMs, pero los dos sistemas másutilizados son la transferencia directa y la transferencia
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mediada por bacterias del género Agrobacterium. Elprimero consiste en la introducción directa de genesempleando técnicas como el bombardeo de partículasde oro o tungsteno con un acelerador de partículas. Elsegundo utiliza las propiedades biológicas de la bacteriadel suelo Agrobacterium sp. para introducir el ADNforáneo. La Ingeniería Genética puede coadyuvar alos programas de mejoramiento de los cultivos tanto
nativos como introducidos. Genes importantes deplantas nativas, como resistencia a enfermedades,pueden ser introdu-cidos en los cultivos alimenticios,como también genes favorables, especialmente losrelacionados con calidad nutricional,pueden serincorporados en los cultivos alimenticios nativos(Magnien y De Nettancourt, 1985).
49
El procedimiento metodológico incluyó las siguientesetapas:
5.1. Se preparó un anteproyecto del estudio, queincluyó los lineamientos de trabajo y se elaboróuna boleta de encuesta, que fue utilizada comoinsumo y base de datos para el análisis de lainformación y ejecución del estudio. La boletapreparada, fue sometida a consideración del equipode trabajo de la institución que coordinaba losdistintos estudios que se estaban ejecutandosimultáneamente, y luego de las sugerenciasrecibidas, se elaboró la boleta final, la cual seadjunta (total 24), provenientes de 27 laboratorios, que representan el inventario realizado para seringresado a la base de datos de OTECBIO. Enalgunos casos, por ejemplo INCAP, ICTA, y elLaboratorio Nacional de Salud, incluyeron enuna sola boleta todos los laboratorios que poseen,ya fuesen de cultivo de tejidos, o marcadoresmoleculares. La encuesta cubrió todos los temasque se requerían en la ejecución de la consultoría.
5.2. Además de la boleta de encuesta a los laboratorios,se elaboró un sondeo entre una muestrarepresentativa de la población guatemalteca,específicamente la que habita en la capital y áreasaledañas. Este sondeo se hizo para determinar elconocimiento público sobre los organismos vivosmodificado y su utilización. La muestra fue desesenta y tres personas. Las características de laspersonas entrevistadas, debían cumplir con elúnico requisito de ser mayor de edad. El sondeofue realizado totalmente al azar.
5.3. Se realizaron las encuestas, visitando instituciones,y centros de investigación gubernamentales, nogubernamentales y privados, así como entrevistaspersonales. En algunos casos, los responsablesde los laboratorios se encontraban fuera del país,cuando se les visitó, por lo que se procedió a dejarla boleta para que fuese llenada a su retorno. Eneste último caso, nos comunicamos nuevamente
con los responsables, para aclarar dudas de laboleta y seguidamente fueron enviadas vía fax ami oficina profesional. En el caso de entrevistaspersonales, estas se hicieron también conprofesionales de instituciones privadas, que notienen laboratorios específicos de biotecnología,pero que en algún momento realizaron ensayosde campo con organismos vivos modificados confines exclusivos de investigación.
5.4. Durante el desarrollo del estudio, se trabajó enestrecha coordinación con la Directora Nacionaldel Proyecto, y con los consultores que estabanrealizando los otros estudios paralelos con el desituación actual de la biotecnología en Guatemala. Se tuvieron varias reuniones de trabajo con laCoordinación de la Oficina Nacional de Ejecución(NEA) para un mejor control de los avances ydificultades que se identificaron durante eldesarrollo de la consultoría. Así también sepresentó un avance del trabajo realizado en unseminario especial para el efecto.
5.5. Se procedió al análisis de la información, tomandoen cuenta todos los detalles de la boleta de datos,y revisando nuevamente que cubrieran los aspectosconsiderados como requisitos fundamentales parala elaboración del diagnóstico de la situaciónactual de la biotecnología en el país. Dentro delanálisis se elaboró una matriz de datos para latabulación de la información recabada.
5.6. Se procedió entonces a la preparación deldiagnóstico de la situación actual de laBiotecnología en Guatemala, incluyendo todaslas categorías y temas requeridos como productodel estudio.
5.7. Seguidamente se preparó el informe final para surespectiva aprobación por el CNCB, incluyendotres ejemplares del informe final en versiónimpresa y electrónica en formato de Word, Excely Power Point.
5. metodología
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5.8. Se entregaron las boletas de datos productos delos inventarios realizados como insumo previo,con carácter de anexo, para ser ingresadas basesde datos en Access de acuerdo a los formatos delMecanismo de Intercambio de Información deBioseguridad. (BCH).
5.9 Finalmente se procedió a la presentación de losresultados finales de la consultoría al CNCB,utilizando Power Point, e incluyendo los insumosobtenidos anexos al documento final con surespectiva opinión.
6. resultados y discusión6.1. LABORATORIOS, INSTITUCIONES Y/O
CENTROS DE ESTUDIOS SUPERIORES VINCULADOS/RELACIONADOS AL USO DE LA BIOTECNOLOGÍA Y/O LA SEGURIDAD DE LA BIOTECNOLOGÍA.
Para la realización del estudio del cual deriva la presentepublicación, se visitaron 27 laboratorios deBiotecnología, pertenecientes a 17 instituciones, conun promedio de 1.6 laboratorios por institución. Loslaboratorios visitados incluyeron el área vegetal,humana y animal. La figura 1 muestra dos de losambientes de los laboratorios visitados. Es importantemencionar que algunas instituciones, como por ejemplo,la Universidad del Valle de Guatemala, posee varioslaboratorios dedicados a diferentes tipos deinvestigación, tanto vegetal como humana. Sin embargo,
están comunicados por una red interna de Internet. Porotra parte, hay instituciones que tienen tanto laboratoriosde Marcadores Moleculares como de Cultivo de Tejidos,tal es el caso de ICTA y la Facultad de Agronomía dela Universidad de San Carlos de Guatemala. Esimportante mencionar también el caso del laboratoriode Fitopatología de la Universidad del Valle deGuatemala, que trabaja, en forma paralela MarcadoresMoleculares, Cultivo de Tejidos e Ingeniería Genética.
A pesar de que el énfasis de ésta investigación estabaorientada hacia Organismos Vivos Modificados, seconsideró fundamental, además, la visita a laboratoriosde Marcadores Moleculares y Cultivo de Tejidos, puesson herramientas indispensables para poder llevar acabo la Ingeniería Genética.
Figura 1. Dos tipos de ambientes de dos laboratorios visitados. A. ambiente con medidas de bioseguridad en el Laboratorio Nacional de Salud (Fuente:Licda. Eyda de Campollo, 2003), B. ambiente de laboratorio de marcadores moleculares en el ICTA (Fuente: Orozco Castillo, Carlos, Ph.D., 2003).
AB
51
Las instituciones visitadas y/o encuestadas fueron lassiguientes:
1. Instituto de Ciencia y Tecnología Agrícolas(ICTA). Gubernamental.
2. Facultad de Medicina Veterinaria y Zootecnia(FMVZ) de la Universidad de San Carlos deGuatemala (USAC). Académica.
3. Universidad Rafael Landívar (URL). Académica.4. Facultad de Agronomía de la Universidad de San
Carlos de Guatemala (FAUSAC). Académica.5. Centro Guatemalteco de Investigación de la Caña
(CENGICAÑA). Privada.6. Universidad del Valle de Guatemala (UVG).
Académica.7. Ingenio Magdalena. Privada.8. Ingenio La Unión. Privada.9. Ingenio Pantaleón. Privada.10. Ingenio Santa Ana. Privada.11. Asociación Nacional del Café (ANACAFÉ).
Privada.12. Jardines Mil Flores. Privada.13. Escuela de Biología de la USAC. Académica.14. Instituto de Nutrición de Centroamérica y Panamá
(INCAP). Privada.15. Laboratorio Nacional de Salud. Gubernamental.16. Hospital General San Juan de Dios (HGSJDD).
Gubernamental.17. Hospital Nacional de Amatitlán (HNA) (Unidad
de Quemados). Gubernamental.
6.2. TIPOS DE INSTITUCIONES.
Como puede observarse en la figura 2, de las 17instituciones visitadas, 8 son de carácter privado, 5académicas y 4 gubernamentales. Aparentemente, seesperaba que la mayor parte de los laboratoriosestuviera en el sector académico o gubernamental; sinembargo, se observó que existe una tendencia delsector privado a invertir en la Biotecnología, pues esel mayor número. Pero también es importantemencionar que el sector privado se apoya, en ciertamedida, en colaboraciones con instituciones académicasy gubernamentales. La figura 3 muestra la mismatendencia expresada en porcentajes.
Figura 2. Número de instituciones, por sector, dedicadas a la Biotecnologíaen Guatemala. (Fuente: Orozco Castillo, Carlos, Ph.D., 2003).
47.7
29.4
23.5
Privada
Académica
Gubernamental
8
5
4
0
1
2
3
4
5
6
7
8
Privada Académica Gubernamental
Figura 3. Número de instituciones, por sector, dedicadas a la Biotecnología(expresado en porcentaje). (Fuente: Orozco Castillo, Carlos, Ph.D., 2003).
6.3. LABORATORIOS POR TIPO DE INSTITUCIÓN.
La figura 4 refleja los laboratorios de acuerdo al tipode institución. Se nota nuevamente, aunque nosignificativamente, que el sector privado tiene el mayornúmero (10) de laboratorios; pero como se indicabaanteriormente, casi todos trabajan en forma estrecha,independientemente del sector.
10
9
8
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
Privada Académica Gubernamental
Figura 4. Número de laboratorios por tipo de institución.(Fuente: Orozco Castillo, Carlos, Ph.D., 2003).
52
La figura 5 refleja, en porcentaje, la misma tendencia,en donde el sector privado supera de manera mínimaa los otros sectores en cuanto al número de laboratorios.
37.1
33.3
29.6
Privada
Académica
Gubernamental
Figura 5. Número de laboratorios por tipo de institución (expresado enporcentajes). Fuente: Orozco Castillo, Carlos, Ph.D., 2003).
6.4. CAPITAL HUMANO PROFESIONAL.
Puede observarse en la figura 6 el capital humanoprofesional que trabaja en Biotecnología. Resalta elhecho de que la mayoría tiene nivel de licenciatura,siendo los porcentajes a nivel de maestría y doctoradomuy similares.
68
17.5
14.5
Licenciatura
Maestría
Doctorado
Figura 6. Capital humano profesional (expresado en porcentaje).(Fuente: Orozco Castillo, Carlos, Ph.D., 2003).
La figura 7 refleja, en números, ésta situación. Esimportante indicar que, relativamente, el número deprofesionales con maestría y doctorado ha crecidoostensiblemente comparativamente con el número deprofesionales que trabajaban en ésta rama pocos añosatrás. Por ejemplo, actualmente se encuentrantrabajando 15 Ph.D. y 18 MSc. Por otra parte, seconsidera que en la actualidad se encuentranprofesionales formándose en éste campo, por lo quefuturo mediato estas cantidades pueden variar.
70
18 15
010203040506070
Licenciatura Maestría Doctorado
Figura 7. Número de profesionales, según grado académico, trabajandoactualmente en Biotecnología.(Fuente: Orozco Castillo, Carlos, Ph.D., 2003).
6.5. CAPITAL HUMANO TÉCNICO Y DE APOYO.
El personal técnico y de apoyo es relativamente altoen Biotecnología, se puede observar 87 técnicos (concierta formación o experiencia en el trabajo que realizan,vg. Marcadores Moleculares o cultivo de tejidos) y 66elementos de apoyo (por ejemplo: apoyo secretarial,limpieza, etc.), como se puede observar en la figura 8.
87
66
0
20
40
60
80
100
Técnico Apoyo
Figura 8. Personal técnico y de apoyo que laboran en el campo de laBiotecnología. (Fuente: Orozco Castillo, Carlos, Ph.D., 2003).
53
La presencia de un mayor número de personal laborandoen este sector puede deberse a que es una mano deobra de menor inversión respecto al capital humanoprofesional (ver figura 9, expresado en porcentaje).
56.9
43.1
TécnicoApoyo
Figura 9. Personal técnico y de apoyo que laboran en el campo de laBiotecnología (expresado en porcentaje).(Fuente: Orozco Castillo, Carlos, Ph.D., 2003).
6.6. INFRAESTRUCTURA.
De acuerdo al número de instituciones visitadas, elnúmero de ambientes totales es de 199, con un áreatotal de 12,597 m2, con un promedio de 7.4 ambientespor laboratorio y 63.3 m2 por ambiente. La figura 10muestra un ambiente de sala de preparación de mediosen uno de los laboratorios visitados. Es importanteacotar que, en promedio, la mayoría de laboratoriostienen un área adecuada en sus ambientes de trabajo.
Figura 10. Ambiente de sala de preparación de medios en el laboratoriode Biotecnología del ICTA (Fuente: Orozco Castillo, Carlos, Ph.D., 2003).
Figura 11. Ambiente de cuarto de crecimiento en el laboratorio de cultivode tejidos del ICTA (Fuente: Orozco Castillo, Carlos, Ph.D., 2003).
En cuanto a invernaderos, en las instituciones visitadasse encontró un total de 12, con un área total de 2,718m2 y un promedio de 227 m2 por invernadero. Esimportante mencionar que no todos los laboratoriostienen facilidades de invernadero y más que todocorresponden a aquellos laboratorios que trabajanespecialmente con cultivo de tejidos vegetales (figura12).
En el caso de laboratorios de Cultivos de Tejidos,Células o Bacterias, se determinó que el número decuartos de crecimiento, en total era de 28, con un área
total de 908 m2 y un promedio de 32.4 m2 por cuarto(ver figura 11). Al igual que en el caso anterior, eltamaño de los cuartos de crecimiento en la mayorparte de laboratorios es apropiado.
Figura 12. Vista general de un invernadero en la URL(Fuente: Orozco Castillo, Carlos, Ph.D., 2003).
54
En cuanto a equipo básico, entre todos los laboratoriosposeen 39 autoclaves, 52 cámaras de flujo laminar y14 termocicladores. Aquí es importante acotar que, enla mayoría de instituciones, los laboratorios compartenel uso de algunos de estos equipos básicos, por ejemplo:termocicladores, cámaras de flujo laminar y autoclaves(figura 13). Por otro lado, llama la atención el hechode que los laboratorios se han equipado con aparatosmodernos provenientes, en un buen número de casos,de proyectos y convenios de cooperación coninstituciones internacionales, por ejemplo la UVG,INCAP e ICTA.
Figura 13. Equipo básico en un laboratorio de Biotecnología. A.Termociclador en el laboratorio de Marcadores Moleculares del ICTA(Fuente: el autor, 2003), B. Cámara de Flujo Laminar en el laboratorio deCultivo de Tejidos del ICTA (Fuente: el autor, 2003), C. Autoclave en ellaboratorio de Cultivo de Tejidos de la URL (Fuente: Ing.Agr. Luis Aguirre).
A
B
C
6.7. RAMA DE LA BIOTECNOLOGÍA QUETRABAJAN LOS LABORATORIOS.
En cuanto a la rama de la Biotecnología que trabajanlos laboratorios puede observarse, en la figura 14, queel mayor número se encuentra en la rama vegetal (14)y muy de cerca la rama humana (10). La rama animalestá iniciándose y la rama ambiental es mínima.Posiblemente esto se deba a que los programas decooperación internacional han apoyado más ramas dela Biotecnología relacionada con la salud humana yseguridad alimentaria. Otro argumento podría ser quela mayoría de profesionales que más trabajan en laBiotecnología se relacionan con las ramas mencionadasy, consecuentemente, tienen la oportunidad de elaborarmás proyectos que son aprobados en las institucionesinternacionales que proporcionan apoyo a estosprogramas.
14
10
4
1
0
2
4
6
8
10
12
14
Vegetal Humana Animal Ambiente
Figura 14. Número de laboratorios por rama de la Biotecnología quetrabajan.(Fuente: Orozco Castillo, Carlos, Ph.D., 2003).
La situación indicada anteriormente puede reflejarsetambién en porcentajes, notándose que la rama vegetales la más significativa con un 48.3 por ciento y la ramahumana con un 34.5 por ciento (figura 15).
48.3
34.5
13.83.4
Vegetal
Humana
Animal
Ambiente
Figura 15. Número de laboratorios por rama de la Biotecnología quetrabajan (expresado en porcentaje). (Fuente: Orozco Castillo, Carlos,Ph.D., 2003).
55
6.8. ÁREA DE LA BIOTECNOLOGÍA QUETRABAJAN LOS LABORATORIOS.
En cuanto al área de la Biotecnología que trabajan loslaboratorios, la mayoría realiza Cultivo de Tejidos (18)y Marcadores Moleculares (13). Únicamente doslaboratorios trabajan lo que es Ingeniería Genética,perteneciendo ellos a la Universidad del Valle deGuatemala (ver figuras 16 y 17). Se considera que laIngeniería Genética en Guatemala es incipiente debidoa que, para lograr su completo desarrollo, esindispensable primero desarrollar las otras áreas de laBiotecnología; es decir, el Cultivo de Tejidos y losMarcadores Moleculares. Estos aún se encuentran enuna fase de desarrollo, por lo que se apoyanfrecuentemente en programas de cooperación coninstituciones internacionales (Organismo Internacionalde Energía Atómica, OMS, JICA –Japan InternationalCooperation Agency-, etc.) y universidades de paísesdesarrollados; como por ejemplo, los Estados Unidos,Alemania y Canadá, tanto en obtención de equipo,como en la formación de capital humano especializado.
18
13
2
0
2
4
6
8
10
12
14
16
18
Cultivo deTejidos
MarcadoresMoleculares
IngenieríaGenética
Figura 16. Número de laboratorios por área de la Biotecnología quetrabajan. (Fuente: Orozco Castillo, Carlos, Ph.D., 2003).
54.539.4
6.1
Cultivo de Tejidos
Marcadores Moleculares
Ingeniería Genética
Figura 17. Número de laboratorios por área de la Biotecnología quetrabajan (expresado en porcentaje). (Fuente: Orozco Castillo, Carlos,Ph.D., 2003).
6.9. TÉCNICAS DE CULTIVO DE TEJIDOS QUEEMPLEAN LOS LABORATORIOS.
Entre las principales técnicas de Cultivo de Tejidos queemplean los laboratorios podemos mencionar lassiguientes: cultivo de células o callos (10 laboratorios);cultivo de meristemos (9 laboratorios); diversas técnicasde conservación, especialmente de germoplasma vegetaly un caso de semen de animales (8 laboratorios) (figuras18 y 19). Otras técnicas menos utilizadas son: cultivode nudos (3 laboratorios); cultivo de brotes (3laboratorios); uso de anticuerpos monoclonales (3laboratorios), cuyo objetivo no es cultivo de tejidos,sino su uso en análisis clínicos, especialmente en saludcomo en el caso del Hospital San Juan De Dios, INCAPy el laboratorio Nacional de Salud, que lo usa comodiagnóstico de de las enfermedades de dengue ytuberculosis. Otras técnicas utilizadas son: mutagénesisinducida (3 laboratorios), cultivo de anteras (2laboratorios), cultivo de embriones (2 laboratorios),embriogénesis somática (2 laboratorios) y producciónde parasitoides (2 laboratorios) para control de insectosen campos de cultivo (caña de azúcar). Es importanteresaltar que un laboratorio emplea dos o más técnicasal mismo tiempo. En el caso de las últimas técnicasmencionadas, como por ejemplo, mutagénesis inducida,cultivo de anteras y embriogénesis somática los usan,básicamente, para el mejoramiento genético de plantas.En el caso de parasitoides su uso es para el controlbiológico de insectos.
109
8
6
43 3 3 3
2 2 2 2
0
2
4
6
8
10
Célula
s/ca
llos
Mer
iste
mos
Conserv
ació
n
Apices
Crioco
nserv
ació
n
Nudos
Brote
s
Ac. M
onoclonal
es
Muta
génes
is
Antera
s
Embrio
nes
Embrio
génes
is
Prod.P
aras
itoid
es
Figura 18. Número de laboratorios por técnica de Cultivo de Tejidosempleada. (Fuente: Orozco Castillo, Carlos, Ph.D., 2003).
56
17.515.8
14
10.5
75.3 5.3 5.3 5.3
3.5 3.5 3.5 3.5
02468
1012141618
Células
/callo
s
Meriste
mos
Conserva
ción
Apices
Crioco
nserva
ción
Nudos
Brotes
Ac.Monoclo
nales
Mutagén
esis
Anteras
Embriones
Embriogén
esis
Prod.Para
sitoides
Figura 19. Número de laboratorios por técnica de Cultivo de Tejidosempleada (expresada en porcentaje). (Fuente: Orozco Castillo, Carlos,Ph.D., 2003).
6.10. TÉCNICAS DE MARCADORESMOLECULARES QUE EMPLEAN LOSLABORATORIOS.Entre las principales técnicas de MarcadoresMoleculares que emplean los laboratorios, podemosmencionar las siguientes: kits de detección de presenciade virus por medio de pruebas ELISA (8 laboratorios).Las pruebas ELISA se utilizan tanto en el sector vegetalcomo humano; por ejemplo, en el sector vegetal, paraidentificar plantas o genotipos con presencia de virusy en el caso humano para diagnóstico de enfermedades.La técnica de análisis de proteínas y/o isoenzimas (7laboratorios), RAPD (6 laboratorios) y RFLP (4laboratorios), SSR o microsatélites (3 laboratorios),SCAR (3 laboratorios) y AFLP (2 laboratorios); sonotras técnicas reportadas, cuyos usos se reflejan tantoen el campo vegetal como en el campo de la saludhumana. En el caso de vegetales, su uso o aplicaciónprincipal es para estudios de diversidad, identificaciónde genotipos, análisis de poblaciones, entre otros, paramejoramiento genético. De estas técnicas las másprecisas son: SSR, SCAR y AFLP; mientras queproteínas y/o isoenzimas y RAPD son menosreproducibles y menos utilizadas actualmente. En elcaso de anticuerpos monoclonales (1 laboratorio), elCentro de Estudios e Investigación en Salud,específicamente el laboratorio de Leishmaniasis loclasifica dentro del área de marcadores moleculares.Dicho laboratorio usa los anticuerpos monoclonalescomo antígenos para diagnóstico de enfermedades. Esimportante mencionar que en este último caso, losantígenos que utilizan para el diagnóstico deLeishmaniasis son derivados de bacterias
recombinantes, pero el laboratorio únicamente utilizalos antígenos, que los importa de otros países. Otratécnica molecular utilizada es PCR de transcriptasareversa o RT-PCR, específicamente por el LaboratorioNacional de Salud para convertir ARN en ADN copia(ADN de doble cadena a partir de ARN). El laboratoriode Leishmaniasis de la Universidad del Valle, utiliza latécnica de secuenciación de ADN para la identificaciónde genes. La técnica de secuenciación es una técnicamolecular moderna que refleja, en este caso, el avancedel uso de éstas técnicas por instituciones guatemaltecas,tal el caso de la UVG (ver figuras 20 y 21).
87
6
43 3
2
1 1 1 1
01
23
456
78
ELISA
ISOENZIM
AS
RAPDRFLP
SSR
SCARAFLP
SSTP
Ac.M
ONOCLONALES
RT-PCR
SECUENCIACIO
N
Figura 20. Número de laboratorios que utilizan las técnicas de MarcadoresMoleculares. (Fuente: Orozco Castillo, Carlos, Ph.D., 2003).
21.618.9
16.2
10.8
8.1 8.15.4
2.7 2.7 2.7 2.7
0
5
10
15
20
25
ELISA
ISOENZIMASRAPD
RFLP SSRSCAR
AFLPSSTP
Ac.MONOCLONALES
RT - PCR
SECUENCIACION
Figura 21. Número de laboratorios por técnica de Marcadores Molecularesempleada (expresado en porcentaje).(Fuente: Orozco Castillo, Carlos, Ph.D., 2003).
57
6.11. TÉCNICAS DE INGENIERÍA GENÉTICA QUEEMPLEAN LOS LABORATORIOS.
En Guatemala únicamente se emplean tres técnicas deIngeniería Genética que son: a) transformación(insertación de un gen en un vector, generalmente E.coli) y clonación de ADN, es decir, multiplicación defragmentos de ADN que ya han sido transformados(dos laboratorios), b) transferencia de genes a otrosorganismos (dos laboratorios); por ejemplo, el caso depapaya, en donde se ha transferido un gen de resistenciaa virus a genotipos comerciales, y c) ensayos de campode Organismos Vivos Modificados (un laboratorio),que es el mismo que trabaja con papaya, y que tienesus ensayos confinados en laboratorio y campo. Esrelevante mencionar que estos laboratorios pertenecena la Universidad del Valle en cooperación coninstituciones internacionales. Es importante señalartambién que aparecen 5 laboratorios, pero lo que ocurrees que un laboratorio utiliza las tres técnicas al mismotiempo (laboratorio de Fitopatología) y otro, que usados técnicas simultáneamente (CDC), por lo que entérminos de laboratorios son únicamente dos, pero enfunción del uso de las técnicas se refleja como cincolaboratorios por la polifuncionalidad de los mismos(véanse figuras 22 y 23).
2 2
1
0
1
2
Transformación y
Clonación de ADNTransferencia Genes
Ensayos Campo
Figura 22. Número de laboratorios por técnica de Ingeniería Genéticaempleada. (Fuente: Orozco Castillo, Carlos, Ph.D., 2003).
40
40
20
Transformacion yClonación ADN
Transferencia Genes
Ensayos Campo
Figura 23. Número de laboratorios por técnica de Ingeniería Genéticaempleada (expresado en porcentaje). (Fuente: Orozco Castillo, Carlos,Ph.D., 2003).
6.12. OBJETIVOS DE LOS LABORATORIOS.
El principal objetivo de la mayoría de laboratorios esinvestigación (21 laboratorios). En menor cantidad (9laboratorios) se dedican a la docencia y una cantidadmenor hacen una producción comercial (6 laboratorios).Es importante hacer la observación de que algunoslaboratorios persiguen dos, e inclusive tres objetivos almismo tiempo; es decir investigación, docencia yproducción comercial simultáneamente (ver figuras 24y 25). Por esa razón, aparentemente, se muestran máslaboratorios que los encuestados.
Por otra parte, esto refleja la claridad de los propósitosque persiguen los laboratorios en cuanto a que, ennuestro país es necesario fomentar la investigación enel campo de la Biotecnología, formar recurso humanoespecializado y, finalmente, aplicarlo en actividades debeneficio social, ya sea de carácter salud, seguridadalimentaria y uso sostenible de los recursos naturales.
58
21
9
6
02468
10121416182022
Investigación Docencia ProducciónComercial
Figura 24. Número de laboratorios según sus objetivos. (Fuente: OrozcoCastillo, Carlos, Ph.D., 2003).
58.325
16.7
Investigación Docencia Producción Comercial
Figura 25. Número de laboratorios según objetivos que persiguen(expresado en porcentaje).(Fuente: Orozco Castillo, Carlos, Ph.D., 2003).
6.13. CIENCIAS CON LAS QUE SE RELACIONANLOS LABORATORIOS.
Entre las principales ciencias con las que se relacionanlos laboratorios tenemos las siguientes: Microbiología(12 laboratorios), Agronomía (11 laboratorios),Entomología (8 laboratorios), Botánica y Nematología(6 laboratorios), Genética Vegetal (5 laboratorios),Taxonomía Vegetal (4 laboratorios) y Fitopatología (3laboratorios). En menor cantidad se encontraron enrelación con las siguientes ciencias: Genética Animaly Humana (2 laboratorios) y Zoología (2 laboratorios).Únicamente se encontró un laboratorio relacionadocon cada una de las siguientes ciencias: Virología,Hematología, Bioquímica, Inmunología, Urología,Endocrinología y Medicina Humana. Como se puedeapreciar, existe una gran gama de ciencias relacionadascon los laboratorios de Biotecnología, tanto de la ramavegetal, animal como humana, fundamentalmente laprimera y la segunda con propósitos de mejoramiento
genético y producción y la tercera con fines de prevenciónde enfermedades y mejoramiento de la salud (ver figuras26 y 27). Es importante hacer la observación de quealgunos laboratorios están relacionados con dos o másciencias, al mismo tiempo; por esa razón, aparentemente,se muestran más laboratorios que los encuestados.
12
11
8
6 6
5
4
3
2 2 2
1 1 1 1 1 1 1
0
2
4
6
8
10
12
Microb
iolog
ía
Agrono
mía
Entomolo
gía
Botánic
a
Nemato
logía
Genéti
ca Veg
etal
Taxo
nomía
Vegeta
l
Fitopa
tolog
ía
Genéti
ca Anim
al
Genéti
ca H
uman
a
Zoolog
ía
Virolog
ía
Hemato
logía
Bioquím
ica
Inmun
ología
Urolog
ía
Endoc
rinolo
gía
Medicin
a Hum
ana
Figura 26. Número de laboratorios y su relación con algunas de las cienciasmás importantes. (Fuente: Orozco Castillo, Carlos, Ph.D., 2003).
17.616.2
11.8
8.8 8.8
7.45.9
4.4
2.9 2.9 2.91.5 1.5 1.5 1.5 1.5 1.5 1.5
0
2
4
6
8
10
12
14
16
18
Microb
iolog
ía
Agrono
mía
Entomolo
gía
Botánic
a
Nemato
logía
Genéti
ca Veg
etal
Taxo
nomía
Vegeta
l
Fitopa
tolog
ía
Genéti
ca Anim
al
Genéti
ca H
uman
a
Zoolog
ía
Virolog
ía
Hemato
logía
Bioquím
ica
Inmun
ología
Urolog
ía
Endoc
rinolo
gía
Medicin
a Hum
ana
Figura 27. Número de laboratorios y su relación con algunas de las cienciasmás importantes (expresado en porcentaje). (Fuente: Orozco Castillo,Carlos, Ph.D., 2003).
6.14. COLECCIONES DE ESPECIES O VARIEDADESDE ANIMALES Y/O VEGETALES, TANTO VIVOSCOMO PRESERVADOS.
En cuanto a colecciones de especies o variedades deanimales y/o vegetales, tanto vivos como preservados,14 (52%) laboratorios sí las poseen, mientras que 13(48%) laboratorios no las poseen (ver figuras 28 y 29).Es importante indicar que las colecciones sonfundamentales, como fuente potencial para su utilización
59
posterior en programas de mejoramiento genético ode salud humana y animal. Sería deseable entoncesque un mayor número de laboratorios tuvierancolecciones.
1314
0
2
4
6
8
10
12
14
NO SI
Figura 28. Número de laboratorios que poseen colecciones de especieso variedades de animales y/o vegetales, tanto vivos como preservados.(Fuente: Orozco Castillo, Carlos, Ph.D., 2003).
48
52
NO SI
Figura 29. Número de laboratorios que poseen colecciones de especieso variedades de animales y/o vegetales, tanto vivos como preservados(expresado en porcentaje). (Fuente: Orozco Castillo, Carlos, Ph.D., 2003).
BASES DE DATOS
Como puede observarse en las figuras 30 y 31, de lasinstituciones que poseen colecciones de especies ovariedades de animales y/o vegetales, tanto vivos comopreservados (14), la mayoría de instituciones poseenbases de datos (13 en número y 92.9 en porcentaje).Esto refleja el interés de las instituciones que tienencolecciones de mantener la información computarizada,lo cual facilita el trabajo de la institución y, aún másimportante, la disponibilidad de información para lasinstituciones que estén interesadas en las actividadesque realiza cada una de ellas.
1
13
0
2
4
6
8
10
12
14
NO SI
Figura 30. Número de laboratorios que poseen bases de datos de suscolecciones. (Fuente: Orozco Castillo, Carlos, Ph.D., 2003).
7.1
92.9
NO SI
Figura 31. Número de laboratorios que poseen bases de datos de suscolecciones expresado en porcentaje). (Fuente: Orozco Castillo, Carlos,Ph.D., 2003).
6.15. CONEXIONES A REDES GLOBALES.
En cuanto a conexiones a redes globales, 14 (52%)laboratorios sí pertenecen a ellas, mientras que 13laboratorios (48%) no pertenecen a ninguna (figuras32 y 33). Las conexiones a redes reportadas fueron lassiguientes: Proyecto de Mejoramiento del Café(PROMECAFÉ), Red Latinoamericana deBiotecnología (REDBIO), International Consortiumof Sugarcane Biotechnology (ICSB), REDMESO, RedLatinoamericana de Laboratorios de Polio (OPS/CDC),Red Metrópica para ETEC y Federación Latino-americana de Quemaduras (FELAQ). Sería deseableque todos los laboratorios estuviesen conectados aredes globales ya que, de manera general, únicamentela mitad tiene esta conexión. Algunas institucionesindicaron que estaban conectadas a Internet, sinembargo, en este trabajo, no se tomó esta circunstanciacomo una conexión a redes globales, únicamente seconsideró las redes globales de trabajo temáticoconjunto, propiamente dicho.
13 14
0
2
4
6
8
10
12
14
NO SI
Figura 32. Número de laboratorios que poseen conexiones a redesglobales. Fuente: Orozco Castillo, Carlos, Ph.D., 2003).
60
48
52
NO SI
Figura 33. Número de laboratorios que poseen conexiones a redesglobales (expresado en porcentaje). (Fuente: Orozco Castillo, Carlos,Ph.D., 2003).
6.16. LABORATORIOS QUE TRABAJAN CONORGANISMOS VIVOS MODIFICADOS.
De los laboratorios visitados, únicamente tres estántrabajando con organismos vivos modificados (OVM´s),perteneciendo dos de ellos a la Universidad del Vallede Guatemala y el otro a la Escuela de Biología de laUSAC (figuras 34 y 35). Estos laboratorios lo hacenfundamentalmente con propósitos de investigación.En el caso de la Universidad del Valle, un laboratorioestá trabajando con transformación, clonación ytransferencia de genes resistentes al virus de papaya(Carica papaya), que es el laboratorio de ProtecciónVegetal; habiéndose hecho el aislamiento de genes,transformación, clonación y transferencia en Guatemala.Otro Laboratorio de la Universidad del Valle,específicamente el laboratorio del Centro de Estudiosen Salud del Instituto de Investigación está trabajandoen el aislamiento de genes de Plasmodium, parásitocausante de la malaria, y tripanosomas, flageladorelacionado con la enfermedad de Chagas.Seguidamente los transforman, usando E. coli yfinalmente los clonan. En el caso de Plasmodium elobjetivo es identificar genotipos asociados con P. vivaxy P. falciparum, asociados con susceptibi-lidad/resistencia a antibióticos, como un criterio paradefinir un tratamiento nacional contra la malaria. Enel caso de Trypanosoma, el laboratorio estádesarrollando una estrategia para determinar como sedispersan los genes vectores de la enfermedad deChagas. En cuanto a la Escuela de Biología de laUSAC, el laboratorio de Entomología Aplicada yParasitología (LENAP), está produciendo Taq ADNpolimerasa, utilizando para ello una bacteriarecombinante de E. coli introducida al país. Los demás
laboratorios no se relacionan con OVM´s (24laboratorios), que son la mayoría. Esto ratifica,nuevamente, que la Ingeniería Genética está incipienteen Guatemala, a nivel de laboratorio; pero sus finesson también claramente de carácter benéfico, desde elpunto de vista social.
24
3
02468
1012141618202224
NO SI
Figura 34. Número de laboratorios que trabajan con Organismos VivosModificados.(Fuente: Orozco Castillo, Carlos, Ph.D., 2003).
88.9
11.1
NO SI
Figura 35. Número de laboratorios que trabajan con Organismos VivosModificados (expresado en porcentaje).(Fuente: Orozco Castillo, Carlos, Ph.D., 2003).
6.17. OBJETIVOS DE TRABAJAR CONORGANISMOS VIVOS MODIFICADOS.
Los objetivos de trabajar con OVM´ son básicamentede investigación, como se ha indicado anteriormenteen detalle. Así también, en una menor medida, losobjetivos son uso confinado, es decir utilización delorganismo únicamente en el laboratorio y totalmenteaislado, con las medidas de Bioseguridadcorrespondientes y, en un caso específico, el objetivoes evaluación de riesgo, que consiste en hacer unanálisis de los riesgos potenciales del uso del organismotransformado. Este último propósito, lo señala ellaboratorio de Protección Vegetal de la Universidaddel Valle (Figuras 36 y 37).
61
3
2
1
0
2
4
Investigación Uso Confinado Evaluación deRiesgo
Figura 36. Número de laboratorios por objetivos de trabajar conOrganismos Vivos Modificados. (Fuente: Orozco Castillo, Carlos, Ph.D.,2003).
50
33
17
Investigación Uso Confinado Evaluación de Riesgo
Figura 37. Número de laboratorios por objetivos de trabajar conOrganismos Vivos Modificados (expresado en porcentaje). (Fuente:Orozco Castillo, Carlos, Ph.D., 2003).
6.18. INTRODUCCIÓN DE ORGANISMOS VIVOSMODIFICADOS AL PAÍS.
De acuerdo con el número de laboratorios visitados,únicamente el laboratorio de Entomología yParasitología (LENAP), de la Escuela de Biología dela USAC, reporta haber introducido un OVM, en estecaso una cepa transformada de E. coli. (figuras 38 y39). El objetivo de la introducción de la cepatransformada es la producción de Taq ADN polimerasapara uso en PCR. Los demás laboratorios no reportanninguna introducción de OVM´s al país.
26
1
0
4
8
12
16
20
24
28
NO E. coli Recombinante
Figura 38. Número de laboratorios que han introducido OVM´s al país.Fuente: Orozco Castillo, Carlos, Ph.D., 2003).
NO
E. coliRecombinante
96.3
3.7
Figura 39. Número de laboratorios que han introducido OVM´s al país(expresado en porcentajes). (Fuente: Orozco Castillo, Carlos, Ph.D.,2003).
6.19. POSIBILIDAD DE INTRODUCIRORGANISMOS VIVOS MODIFICADOS AL PAÍS.
En este caso, todos los coordinadores de los laboratoriosrespondieron enfáticamente que no piensan, por elmomento, introducir OVM´s al país (ver figuras 40 y41). Esto demuestra que, a nivel de laboratorios, losespecialistas están concientes de que para trabajar conIngeniería Genética necesitan más equipo y mayoresmedidas de Bioseguridad.
27
0
0
4
8
12
16
20
24
28
NO SI
Figura 40. Número de laboratorios que tienen planificado introducir OVM´sal país. (Fuente: Orozco Castillo, Carlos, Ph.D., 2003).
100
0
NO
SI
Figura 41. Número de laboratorios que tienen planificado introducirOVM´s al país (expresado en porcentajes).(Fuente: Orozco Castillo, Carlos, Ph.D., 2003).
62
6.20. PROGRAMAS Y/O EXPERIENCIA SOBREEVALUACIÓN DEL IMPACTO SOCIAL QUEPUEDAN UTILIZARSE ANTE LA POSIBILIDAD DEINTRODUCCIÓN DE OVM’s EN PROYECTOS DEINVESTIGACIÓN O PRODUCCIÓN.
Los laboratorios de Microbiología y Virología delINCAP, son los únicos laboratorios a nivel nacionalque cuentan con un programa o experiencia sobreevaluación de impacto social que se puede utilizarante la posibilidad de introducción de un OVM en undeterminado proyecto de investigación o producción(figuras 42 y 43). Las evaluaciones de impacto socialque hacen son de tipo cuantitativo y cualitativo y seencuentra sistematizado.
25
2
0
4
8
12
16
20
24
28
NO SI
Figura 42. Número de laboratorios con programas y/o experiencia sobreevaluación del impacto social que puedan utilizarse ante la posibilidadde introducción de OVM´s en proyectos de investigación o producción.(Fuente: Orozco Castillo, Carlos, Ph.D., 2003).
96.3
3.7
NO
SI
Figura 43. Número de laboratorios con programas y/o experiencia sobreevaluación del impacto social que puedan utilizarse ante la posibilidadde introducción de OVM´s en proyectos de investigación o producción(expresado en porcentaje). (Fuente: Orozco Castillo, Carlos, Ph.D., 2003).
6.21. MEDIDAS DE SEGURIDAD DE LABIOTECNOLOGÍA PARA LA REALIZACIÓN DEPROYECTOS DE INVESTIGACIÓN Y/OPRODUCCIÓN.
La mayoría de los laboratorios (22 de 27) poseenmedidas de seguridad de la Biotecnología para larealización de sus proyectos de investigación y/oproducción. Entre las principales medidas deBioseguridad encontradas se pueden mencionar lassiguientes: uso de cámara de flujo laminar, bunkers dereactivos y desechos, tratamiento de residuos químicos,destrucción de bacterias y desinfección de cristaleríamediante autoclave. En algunos casos se encuentranniveles de seguridad 2 (Centro de Estudios en Salud ylaboratorio de Leishmaniasis de la UVG) y el únicolaboratorio con nivel de seguridad 3 es el LaboratorioNacional de Salud, los cuales están diseñados paratrabajar con protocolos que utilizan ADN recombinantey microorganismos potencialmente peligrosos para elambiente, salud humana o animal (figuras 44 y 45).Es importante señalar que, de acuerdo a la informaciónproporcionada, es necesario mejorar las medidas deBioseguridad en la mayoría de laboratorios deBiotecnología en Guatemala, y de esto están consienteslos coordinadores de los laboratorios y están haciendosus mejores esfuerzos por mejorar las medidas deBioseguridad, siendo uno de los factores limitantes elaspecto financiero.
5
22
0
4
8
12
16
20
24
NO SI
Figura 44. Número de laboratorios que aplican alguna medida deBioseguridad. Fuente: Orozco Castillo, Carlos, Ph.D., 2003).
18.5
81.5
NO
SI
Figura 45. Número de laboratorios que aplican alguna medida deBioseguridad (expresado en porcentaje).(Fuente: Orozco Castillo, Carlos, Ph.D., 2003).
63
6.22. POBLACIÓN O GRUPO SOCIAL METABENEFICIARIO DE PROYECTOS DEBIOTECNOLOGÍA.
Únicamente cinco laboratorios de 27, no tienen ungrupo social meta beneficiario de sus proyectosbiotecnológicos (figuras 46, 47 y 48). Entre los grupossociales meta de los 22 laboratorios que sí los poseense pueden mencionar los siguientes: caficultores,pequeños y medianos productores, estudiantes,granjeros y finqueros, productores y exportadores deberries, población centroamericana, poblaciónguatemalteca susceptible de contraer la enfermedadde Chagas, productores y consumidores de caña deazúcar. Las poblaciones meta beneficiarias abarcantanto el área vegetal, animal y de salud humana. Loanterior demuestra nuevamente que la Biotecnologíaen Guatemala persigue, en los diferentes proyectos,beneficiar a la población, tanto a nivel de mejoramientode la salud, como producir más alimentos, conservacióny multiplicación de especies vegetales comerciales yen peligro de extinción y un uso racional de los recursosnaturales.
5
22
02468
10121416182022
NO SI
Figura 46. Número de laboratorios que tienen una población o gruposocial meta de sus proyectos.(Fuente: Orozco Castillo, Carlos, Ph.D., 2003).
18.5
81.5
NO
SI
Figura 47. Número de laboratorios que tienen una población o gruposocial meta de sus proyectos (expresado en porcentaje). (Fuente:Orozco Castillo, Carlos, Ph.D., 2003).
Figura 48. Ejemplos de grupos sociales meta de algunos de los laboratoriosencuestados. A. Finca “Esquipulas”, Guanagazapa, Escuintla (Fuente: elautor, 2003), B. Finca “Pretoria”, Guanagazapa, Escuintla
A
B
6.23. PLAZO DE LOS PROYECTOS PARA QUELOS RESULTADOS LLEGUEN A LOS GRUPOSMETA.
La mayoría de laboratorios trabaja para que losresultados de sus proyectos lleguen a sus grupos meta,a mediano (11 laboratorios) y corto (10 laboratorios)plazo. Un menor grupo de laboratorios trabaja conproyectos a largo plazo (7 laboratorios) (figuras 49 y50). Es importante señalar que el plazo de los proyectosen los laboratorios depende de los objetivos de losmismos, como también de las instituciones financiantes.Cabe indicar también que, por la naturaleza de algunosde los proyectos, necesitan un tiempo prudencial paramostrar sus resultados, que por supuesto pretenden serpositivos.
1110
7
0
2
4
6
8
10
12
Mediano Corto Largo
o
Figura 49. Número de laboratorios y plazo de proyectos para que losresultados lleguen a los grupos meta.(Fuente: Orozco Castillo, Carlos, Ph.D., 2003).
64
39.3
35.7
25
Mediano Corto Largo
Figura 50. Número de laboratorios y plazo de proyectos para que losresultados lleguen a los grupos meta (expresado en porcentaje).(Fuente: Orozco Castillo, Carlos, Ph.D., 2003).
6.24. RELACIÓN DE LOS PROYECTOS CONCOMUNIDADES O PUEBLOS INDÍGENAS.
La mayoría de los laboratorios (20) no tienen proyectosrelacionados con comunidades o pueblos indígenas,sin embargo, siete laboratorios mencionaron que sítienen relación sus proyectos con comunidades opueblos indígenas (figuras 51, 52 y 53). Puesto quela mayoría de la población guatemalteca es indígena(70% aproximadamente), debiera probablementeponerse mayor énfasis en relacionar los proyectos deBiotecnología con estas poblaciones. La biotecnologíapodría ayudar a las comunidades o pueblos indígenasen el campo de la salud, la agricultura, la zootecniay la forestería, incluyendo todas las técnicasbiotecnológicas.
20
7
02468
101214161820
NO SI
o
Figura 51. Número de laboratorios cuyos proyectos tieneno no relación con comunidades o pueblos indígenas.(Fuente: Orozco Castillo, Carlos, Ph.D., 2003).
74.1
25.9
NO SI
Figura 52. Número de laboratorios cuyos proyectos tienen o no relacióncon comunidades o pueblos indígenas (expresado en porcentaje). (Fuente:Orozco Castillo, Carlos, Ph.D., 2003).
Figura 53. Comunidades indígenas que reflejan la importancia de orientarlos beneficios de la biotecnología hacia estas poblaciones. A. Finca“Pretoria”, Guanagazapa, Escuintla , B. Finca “Pretoria”, Guanagazapa,Escuintla. (Fuente: Orozco Castillo, Carlos, Ph.D., 2003).
A
B
6.25. EVALUACIÓN DE IMPACTO AMBIENTALDE LOS PROYECTOS.
Únicamente el laboratorio de Protección Vegetal, de laUniversidad del Valle de Guatemala, incluye dentro desus proyectos de Biotecnología una evaluación deimpacto ambiental, y lo hace mediante la evaluaciónde daños producidos por enfermedades vegetales encultivos y dispersión de sus vectores, a nivel de campo.El resto de laboratorios no hacen ningún tipo deevaluación de impacto ambiental (figuras 54 y 55).
65
26
1
0
4
8
12
16
20
24
28
NO SI
Figura 54. Número de laboratorios que incluyen en sus proyectos unaevaluación de impacto ambiental.(Fuente: Orozco Castillo, Carlos, Ph.D., 2003).
96.3
3.7
NO
SI
Figura 55. Número de laboratorios que incluyen en sus proyectos unaevaluación de impacto ambiental.(Fuente: Orozco Castillo, Carlos, Ph.D., 2003).
6.26. EVALUACIÓN DE IMPACTO SOCIAL DELOS PROYECTOS.
De los 27 laboratorios, únicamente tres indican quehacen evaluación de impacto social en sus proyectos,consistiendo éstos en: evaluaciones cuantitativas,cualitativas y sistematización. Es obvio que los demáslaboratorios necesitan incluir, de alguna manera, algúnmecanismo que les permita evaluar el impacto socialde sus proyectos (figuras 56 y 57).
25
2
02468
101214161820222426
NO SI
Figura 56. Número de laboratorios que hacen evaluación de impactosocial en sus proyectos. (Fuente: Orozco Castillo, Carlos, Ph.D., 2003).
92.6
7.4
NO SI
Figura 57. Número de laboratorios que hacen evaluación de impactosocial en sus proyectos (expresado en porcentaje).(Fuente: Orozco Castillo, Carlos, Ph.D., 2003).
6.27. RELACIÓN DE LOS TRABAJOS DEINVESTIGACIÓN O PRODUCCIÓN DE LOSLABORATORIOS CON LAS CIENCIASHUMANÍSTICAS.
Los trabajos de investigación de los laboratoriosencuestados están bastante relacionados con algunasde las ciencias humanísticas tales como: Sociología (11laboratorios), Economía (9 laboratorios), Pedagogía (8laboratorios), Antropología (5 laboratorios) y Psicología(5 laboratorios); tal y como se puede apreciar en lasfiguras 58 y 59. Esta situación refleja que loscoordinadores o directores de los laboratorios hancompenetrado la importancia de la biotecnología en elárea humanística y social, y de ahí que la orientaciónde sus proyectos es generar un impacto positivo en lasociedad. Es importante mencionar que la Biotecnologíano debe tratarse como una ciencia aislada y pura, sinoque se debe interrelacionar con las demás ciencias, eneste caso las humanísticas, para que su efecto sea muchomás aplicado, su conocimiento más popular y de mayorbeneficio para la población guatemalteca en general.
11
98
5 5
0123456789
1011
Sociolo
gía
Econom
ía
Pedag
ogía
Antropolo
gía
Psico
logía
Figura 58. Número de laboratorios por ciencia humanística que serelacionan sus proyectos. (Fuente: Orozco Castillo, Carlos, Ph.D., 2003).
66
28.9
23.721.1
13.213.2
Sociología Economía Pedagogía Antropología Psicología
o
Figura 59. Número de laboratorios por ciencia humanísticaque se relacionan sus proyectos (expresado en porcentaje).(Fuente: Orozco Castillo, Carlos, Ph.D., 2003).
6.28. PROGRAMAS, PROYECTOS Y FUENTE DE FINANCIAMIENTO.
Los programas de trabajo, con sus proyectos, así como también su fuente de financiamiento se resumen en elcuadro 5.
PROGRAMA PROYECTOS FUENTE DE FINANCIAMIENTOMarcadores MolecularesUso de marcadores moleculares para
el mejoramiento FAUSAC-USAIDde plantas resistentes a los geminivirus en Guatemala.Resistencia genética a enfermedades de importancia
económica en el cultivo de tomate en Guatemala. FAUSAC-AGROCYTMicropropagación Banano, plátano, izote pony, loroco, pinabete, Prunus,
ave del paraíso, papa, persimón, zarzaparrilla, FAUSACmora silvestre, fresa, orquídeas.
Conservación de Germoplasma Yuca, camote, zarzaparrilla, caña de azúcar, crisantemo,violeta africana, naranja de Rabinal, limón persa. FAUSAC
Limpieza de virus Ajo. ICTA-AGROCYTPapa. ICTA-AGROCYT
Micropropagación Micropropagación de pinabete ICTA-FODECYTAclimatación de plántulas de papa en invernadero. ICTA
Combate de laEnfermedad de Chagas Estudio entre poblaciones del vector de la enfermedad de Chagas, ESCUELA DE BIOLOGIA
estudios de morfometría, abejas sin aguijón (PCR). DE LA USAC-OMS-METROPICA-DIGI-
Biotecnología Micropropagación de caña de azúcar. CENGICAÑACaracterización de variedades de caña de azúcar
mediante microsatélites. CENGICAÑA-ICTACombate de Enfermedades Detección de genes asociados a defectos del tubo neural en familias INCAP-DUKE
con más de un miembro afectado (PCR Diagnóstico). UNIVERSITY (EEUU)
Evaluación de una vacuna oral para la prevención de diarrea causada por INCAP-UNIVERSIDADEscherichia coli enterotoxigénica (PCR Diagnóstico). JOHNS HOPKINS (EEUU)
Vigilancia de poliovirus en Centroamérica (PCR, cultivo viral). INCAP-OPS
Marcadores de virulencia de Escherichia coli enterotoxigénicaen niños guatemaltecos (PCR Diagnóstico). INCAP-OMS
Genes de virulencia de Salmonella typhi (PCR Diagnóstico). INCAP-Hospital Roosevelt
Detección de Cyclospora cayetanensis, Microsporidiumy Cryptosporidium parveanum por PCR INCAP-AGEXPRONT-USFDA
Cuadro 5. Programas, proyectos y fuente de financiamiento.
67
PROGRAMA PROYECTOS FUENTE DE FINANCIAMIENTO
Enfermedades Infecciosas Malaria: estudios de genética de poblaciones UVG-TDR (Special Program forHumanas de Importancia en Anopheles (SSR, RFLP; clonación, transformación y transferencia Research and Training )en Guatemala de genes en Plasmodium) in Tropical Diseases
Dengue: genética de poblaciones de Aedes UVG (Centro de Estudios en(SSR, RFLP, RAPD, marcadores mitocondriales,) Salud, Estudios de Genética de
Poblaciones de Anopheles y Aedes)-UVG –OMS
Leishmaniasis: estudio de eficacia y seguridad para el uso de antígenosde bacterias recombinantes administradas en pacientes;
Leishmaniasis cutánea, respuesta aantígenos Th1 y Th2 (ELISA, SCAR, proteinas/isoenzimas,Anticuerpos Monoclonales, PCR diagnóstico, Secuenciación) UVG-TDR-OMS
Chagas: estrategia para dispersión de genes en los vectores causantesde la enfermedad; análisis de genética molecular de los patrones de
dispersión de Triatoma dimidiata; variabilidad genética de Trypanosomacruzi (SSR, AFLP, RFLP, transformación, clonación con E. coli y
transferencia de genes, clonación, transformación ytransferencia de genes en Trypanosoma). UVG-NIH-TDR-OMS
Enfermedades transmitidas por alimentos y agua(Análisis de Riesgo); Análisis de agua para coliformes totales UVG-NCID (International Food
E. coli y otras bacterias (PCR diagnóstico). Safety Infectious Diseases)
HIV/SIDA (PCR diagnóstico, Dips Ticks, Western Blot,VDRL -anticuerpos monoclonales-, RPR). UVG-USAID
Protección Vegetal Resistencia a virus en papaya (RFLP, transformación, UVG-Universidad de Carolina delclonación de ADN, transferencia de genes, ensayos de campo). Norte y otras tres Universidades
de EEUU
Evaluación de especies cítricas cultivadas en Guatemala para determinarla ausencia/presencia de virus y viroides importantes, su saneamiento y
caracterización previo a su propagación (ELISA, PCR diagnóstico). UVG-AGROCYT
Determinación del agente causal del llamado “mal de chocolate” entomates en diferentes regiones de Guatemala (ELISA, PCR diagnóstico). UVG-AGROCYT
Vigilancia epidemiológica del Amarillamiento letal delcocotero en los departamentos de Izabal y Petén:
búsqueda de medidas locales para su control (Monitoreo). UVG-AGROCYT
Estudio de la enfermedad conocida como Amarillamiento letaldel Cocotero y búsqueda de semillas nativas en la costa sur del país. UVG-FACYT
Confirmación de insectos plaga y enfermedades, estudios de manejointegrado de plagas y desarrollo de plantas resistentes a
PRSA en papayas hawaianas tipo “solo”. UVG-IPM/CRSP
Inmunoimpresión como técnica rápida, específica y confiablepara la detección del complejo de virus psorosis
en las áreas citrícolas más importantes de Guatemala (ELISA). UVG-FODECYT
68
PROGRAMA PROYECTOS FUENTE DE FINANCIAMIENTOGenética de poblaciones de Aedes aegypti en UVG (Centro de Estudios
Chiapas, México, y C.A. (SSR, RAPD, marcadores mitocondriales) en Salud, Estudios deGenética de Poblacionesde Anopheles y Aedes)
-UVG –OMS
Monitoreo del virus del oeste del Nilo UVG (Centro de(West Nile Virus) en aves y caballos (PCR diagnóstico) Estudios en Salud, Estudios
de Genética de Poblaciones deAnopheles y Aedes)-CDC.
Estudios de poblaciones de Anopheles albimanus UVG (Centro de Estudios en Salud,de Guatemala (sondas de DNA6 y fragmentos de IGS) Estudios de Genética de
Poblaciones de Anophelesy Aedes)-OMS. (Finalizados).
Estudios de poblaciones de Anopheles albimanusde América Latina (sondas de DNA6 y fragmentos de IGS)
Estudios de poblaciones de Anopheles albimanus deCentroamérica, Sur América y El Caribe (RAPD)
Estudios de poblaciones de Anopheles albimanusde América y El Caribe (marcadores mitocondriales)
Estudios de poblaciones de Anopheles albimanus deAmérica y El Caribe (microsatélites)
Papiloma Virus Humano y su relación con cáncerde cérvix, en mujeres guatemaltecas (ELISA) UVG-OMS
Mejoramiento del Sistema Nacional de Vigilancia Epidemiológica UVG-Centro de Estudiospara VIH-SIDA (pruebas rápidas para diagnóstico: en Salud (CES), MERTU-GDips Ticks, Western Blot; VDRL y RPR para Sífilis). (Medical Entomolgical Research
Taxonomy Unit – Guatemala)
Análisis de parásitos con heces de grupos sociales UVG-Centro de Estudiospoblación San Marcos. en Salud (CES),
MERTU-G (Medical EntomolgicalResearch Taxonomy Unit –
Guatemala)- CDCP(Center for Desease Control
and Preventium).Tratamiento de Quemaduras Tratamiento aleatorizado de quemaduras de Hospital Nacional de Amatitlán
espesor total entre membrana Ixclul I y membrana (HNA)-CONCYT-porcina/EZ deim. Fundación Rafael Castillo
Tratamiento de quemaduras de espesor parcial superficial HNA-CONCYTy profundo aleatorizado con membrana Ixclul II -Fundación Rafael Castillo
y/o hidrocoloide (duo-derm).
PROGRAMA PROYECTOS FUENTE DE FINANCIAMIENTOCapacitación en área de investigación y quirúrgica; HNA-CONCYT
transferencia tecnológica entre Guatemala y -Hospital del Quemado BsAs.Hospital del Quemado de Buenos Aires, Argentina.
A mediano plazo: cultivo celular humano (piel).Desbridamiento con larvas de Phenicia sericatta HNA
en escaras y pie diabético.
Medicina Nuclear Proyecto Nacional para detección de HGSJDD Laboratorio dehipotiroidismo congénito (anticuerpos Medicina Nuclear-OIEA
monoclonales).
Cuantificación de hormonas, marcadores HGSJDD Laboratorio de tumorales y drogas terapéuticas. Medicina Nuclear
Análisis Clínico Resistencia a antimicrobianos (cultivo de células y bacterias). HGSJDD Laboratorio Clínico
Clasificación de enterobacterias (cultivo de células y bacterias).
Validación de pruebas diagnósticas para VIH y Hepatitispor pruebas ELISA
Electroforesis de proteínas como prueba diagnóstica(hemoglobina A, S y F).
Micropro-pagación Micropropagación de ornamentales de reproducción vegetativa. Jardines Mil Flores
Micropropagación de caña de azúcar. Ingenio Magdalena
Control Biológico Producción de Metarrizium y parasitoides para control de insectos. Ingenio Pantaleón
Control Biológico Producción de Metarrizium y parasitoides para control de insectos. Ingenio La Unión
Control Biológico de Insectos Produción de virus entomopatógenos. Ingenio Santa Ana
Producción de nemátodos entomopatógenos.
Conservación de Germoplasma Micropropagación de caña de azúcar. CENGICAÑA
Micropropagación Conservación de germoplasma y evaluación de híbridos de café. ANACAFÉ-PROMECAFÉ,BIOFONTAGRO
Micropro-pagación Arándano, piña, Hoffmania, Drosera, chipe, cactáceas, papa, pitaya,Dioneae, camote, anturios, vainilla, orquídeas, Spathiphyllum,
alcachofa, ajo, hoja de cuero. ICTA(Cultivo de ápices, meristemos, nudos, brotes, geminación
de semillas in vitro)
Marcadores Moleculares Caracterización de germoplasma de maíz (SSR) ICTA-AGROCYT
Selección de líneas de maíz con alta calidad de proteína (SCAR)
Caracterización de germoplasma de ajo (AFLP)
69
70
PROGRAMA PROYECTOS FUENTE DE FINANCIAMIENTOCaracterización de variedades de frijol liberadas por el ICTA (AFLP) ICTA-FODECYT
Caracterización de variedades y mutantes de frijol (SSR) ICTA
Micropropagación Mora (cultivo de brotes) URL
Inseminación artificial Evaluación de semen de diferentes especies y de pajillas de inseminaciónartificial en bovinos (crioconservación de semen, espermiogramas) FMVZ
Elaboración de dosis seminales en porcinos (crioconservación,espermiograma) FMVZ-Sector Privado
Como puede observarse, existen 106 proyectos queinvolucran el uso de la Biotecnología, tanto en la ramahumana, vegetal, animal y microbiológica; sin embargo,aparentemente, según el cuadro, es menor, pero lo queocurre es que en algunos de los programas se ubicaronvarios proyectos en la misma casilla, por ejemplo, elcaso de los proyectos de ICTA y FAUSAC en dondese consideró que cada cultivo es un proyecto. Se notaclaramente que sus objetivos son de carácter benéficopara la sociedad guatemalteca, cubriendo aspectoscomo: salud humana, seguridad alimentaria, produccióncomercial, especialmente en ornamentales ymejoramiento de la producción animal así comoprotección animal en el caso de aves y caballosMonitoreo del virus del oeste del Nilo (West NileVirus) .
Llama la atención el énfasis de algunos laboratorioscomo los del INCAP, UVG, Laboratorio Nacional deSalud y Hospital San Juan de Dios, que están dedicadosde una manera directa al uso de las técnicasbiotecnológicas en el combate y prevención deenfermedades como el Dengue, Malaria, Chagas,Leishmaniasis, Tuberculosis, HIV/SIDA, que afectanseveramente a la población guatemalteca ycentroamericana, especialmente la de escasos recursos.Así también sus programas están siendo respaldados,técnica y financieramente, por institucionesinternacionales de reconocido prestigio, que refleja,aún más, la seriedad y avance de estos proyectos, quea juicio particular están teniendo un impacto positivoen nuestra sociedad. Adicionalmente, es necesarioresaltar el trabajo del Laboratorio Clínico de Quemadosdel Hospital Nacional de Amatitlán, que con recursoslocales, tanto del hospital, como de los programas
nacionales que financian investigaciones de este tipo,como el caso de FODECYT, han realizado y pretendenseguir realizando investigaciones aplicadas que ayudenal tratamiento y recuperación más inmediata de éstetipo de pacientes.
Es notable, también, la aplicación de las técnicasbiotecnológicas de los laboratorios nacionales en elcampo vegetal, pues coadyuvan al mejoramientogenético de cultivos y producción nacional. Porejemplo, la micropropagación de papa y especiesnativas alimenticias, y uso de marcadores molecularesen frijol, maíz, ajo, café, etc. En ese sentido estáncontribuyendo a la seguridad alimentaria del país, unade las necesidades más sentidas de la poblaciónguatemalteca. Por otra parte, hay laboratorios que sededican a la producción comercial de plantas,especialmente ornamentales y caña de azúcar,contribuyendo a la economía del país y al ingreso dedivisas.
En el caso de la Biotecnología en animales, se encuentraen una fase de desarrollo incipiente, al menos en loslaboratorios a los cuales se tuvo acceso. Pudoobservarse, por ejemplo, en inseminación artificial yespermiogramas en cerdos y bovinos, y aún con suslimitaciones económicas están contribuyendo aldesarrollo de la Biotecnología en ésta rama, conpropósitos de beneficio social y económico (FMVZ). Así también se observó la realización de un programaen aves y caballos (control de enfermedades virales),que está siendo ejecutado por la UVG.
Así también, las áreas Biotecnológicas que se usan;abarcan el Cultivo de Tejidos, Marcadores Moleculares
71
e Ingeniería Genética. Las técnicas en cada una de lasramas son usadas en su mayoría, en al menos uno delos proyectos; lo cual depende de muchos factores,entre otros, los factores económicos y eficiencia delas técnicas. Por ejemplo, aún y cuando RAPD es unatécnica que casi ya no se usa actualmente a nivelmundial por su baja reproducibilidad, en Guatemalase sigue utilizando debido a que es una técnica de bajocosto. Pero, por otra parte, se puede observar tambiénque muchos laboratorios están usando técnicasavanzadas (en las tres ramas). Por ejemplo,Embriogénesis Somática en Cultivo de Tejidos dePlantas; en Marcadores Moleculares se están utilizandomicrosatélites, AFLP y RFLP, aún y cuando su costoes más alto, pero su reproducibilidad es mayor.
Se nota también que, en el caso del uso de OrganismosVivos Modificados (área de la Ingeniería Genética),algunos laboratorios (tres) están usando todas lastécnicas necesarias, tanto las convencionales(transformación, clonación y transferencia de genes),como también técnicas avanzadas que apoyan elproceso, tal es el caso de la secuenciación de ADN.Se pudo notar que el propósito es de carácter benéfico,pero necesitan mejorar los sistemas de Bioseguridady los programas de evaluación de impacto social yambiental.
6.29. SONDEO A EMPRESAS PRIVADASAGRÍCOLAS QUE NO TIENEN LABORATORIO,PERO QUE TRABAJARON O PIENSAN TRABAJARCON OVM’s A NIVEL DE ENSAYOS DE CAMPO.
Después de las visitas y encuestas a los laboratoriosque están trabajando en Biotecnología, se consideróimportante también visitar empresas que no tienenlaboratorio, pero que, sin embargo, realizaron hacerelativamente poco tiempo ensayos de campo conOrganismos Vivos Modificados. Específicamente estasempresas son Cristiani Burkard y Algodones MayasS.A. En este caso fueron entrevistas personales, sinllenar boleta. Es importante acotar que estas empresasrealizaron dichos ensayos de campo cumpliendo contodos los requisitos exigidos por la regulación que enel momento de solicitar los ensayos existía relacionadacon OVM´s. Por ejemplo, al momento en que CristianiBurkard planteó la realización de su primer ensayo deeste tipo, no existía una regulación como tal, por lo
que la autorización se dio, de acuerdo a las fuentesentrevistadas, en función de un comité integrado porpersonal de diferentes instituciones que podrían tenerrelación con el tipo de ensayo propuesto. A raíz de esteensayo, se planteó la necesidad de hacer algo al respecto,por las autoridades correspondientes, por lo que seredactó y aprobó el Acuerdo Ministerial 393-98 (queposteriormente pasó a ser el Acuerdo Ministerial 476-98) en donde se le atribuía la responsabilidad de laaprobación de la importación de transgénicos a laUnidad de Normas y Regulaciones del Ministerio deAgricultura, Ganadería y Alimentación y la aprobacióndel ensayo técnico de campo al Instituto de Ciencia yTecnología Agrícolas.
En el caso de la empresa Cristiani Burkard, trabajó encooperación con Monsanto, en un ensayo de campoen maíz (figura 60) con el evento biotecnológico“Yielgard”, que contiene el gen yieldgard. Este gencodifica una proteína (endotoxina) que actúaespecíficamente sobre las larvas de insectos delepidópetros al destruir su sistema digestivo. Elorganismo donador del gen es la bacteria Bacillusthuringiensis, subespecie Kurstaki, y dicho gen confierea la planta resistencia a ciertos lepidópteros, en estecaso específico al gusano cogollero (Spodopterafrujiperda). De acuerdo con las fuentes entrevistadas,este ensayo se realizó durante los años 1998 y 1999en Finca “Las Vegas”, Tiquisate, Escuintla y finca“San Nicolas”, San Jerónimo, Baja Verapaz, realizando3 ciclos anuales, por lo que el evento se realizó durantedos años. De este ensayo, existe la informacióncorrespondiente en las fuentes que participaronactivamente en dicho trabajo.
El ensayo de yieldgard fue supervisado técnicamentepor profesionales del ICTA y visitado, para suevaluación en campo, por el comité que aprobó elproyecto. Los detalles de los resultados del trabajo sonde tipo privado, y según el personal de la empresaCristiani Burkard la semilla de la cosecha y los rastrojosdel cultivo, fueron incinerados al finalizar el ensayo.Por razones que competen únicamente a las empresasinvolucradas en los ensayos, la continuación de losmismos fueron suspendidos.
Así también, la misma empresa planteó en el año elevento biotecnológico “Roundup Ready” que contieneel gen (RR) que confiere resistencia al glifosato,
72
ingrediente activo del herbicida Roundup Ready de laEmpresa Monsanto. El ensayo se presentó, para suaprobación, en el año 2000 a la Unidad de Normas yRegulaciones del MAGA y al ICTA, lo cual fueefectivo. Sin embargo el evento biotecnológico enmención ya no se estableció en el campo por razonesque competen directamente a la empresa solicitante yque son de carácter interno.
El proceso de obtención del gen RR, en términosgenerales, se generó de la siguiente manera: la líneade maíz transformada, designada como NK603 contieneun gen que codifica la sintasa EPSPS tolerante aglifosato, la cual fue aislada de la cepa CP4 deAgrobacterium sp. La cepa CP4 de Agrobacteriumfue identificada, en principio, por su capacidad paracrecer en un medio conteniendo glifosato. La enzimaEPSPS (5-enolpiruvil siskimato-3-fosfato sintetasa)que está presente en la bacteria común del sueloAgrobacterium sp. cepa CP4 mostró una alta toleranciaa la inhibición del herbicida Roundup. El gen detolerancia a glifosato (CP4) fue introducido en elplásmido vector PV-ZMGT32, usando técnicasmoleculares estandarizadas. Posteriormente, se aislódel Vector PV-ZMGT32 el fragmento de restricciónMlul conteniendo el gen CP4. Este fragmento seimpregnó en micropartículas de tungsteno, las cualesfueron utilizadas, a través del método de biobalística(aceleración de partículas), para transformar tejidosdel material parental de maíz denominado líneas AWy CW, de donde se generó la línea NK603, conteniendoel gen de tolerancia a glifosato (denominadocomercialmente, Gen Roundup Ready –RR-). El genRR codifica entonces la enzima EPSPS, tolerante aglifosato.
Posteriormente la línea NK603, se utilizó para transferirel gen RR a las líneas comerciales de maíz MO17 yB73, por medio de métodos convencionales demejoramiento (retrocruzamiento y selección) Despuésde seis a ocho retrocruzas, fue posible seleccionarplantas con alto rendimiento con el nuevo gen en sugenoma, ofreciendo la posibilidad de controlar malezasa menor costo. La semilla de la línea comercialtransformada MO17 fue utilizada en los ensayos decampo de Cristiani Burkard, importándose la semilladirectamente de los Estados Unidos.
Actualmente la Empresa Cristiani Burkard está
considerando la posibilidad de trabajar otros eventosbiotecnológicos, siempre en la búsqueda de genes deresistencia a lepidópteros y a herbicidas; pero en estenuevo caso en convenio con la empresa Syngenta. Ladecisión final de las empresas involucradas sobre esteposible evento está pendiente, considerandoespecialmente la actual regulación sobre OVM´s en elpaís.
Figura 60. Ensayo de campo de maíz del evento biotecnológico Yieldgard. Resistencia a Lepidópteros. A. Empresa Cristiani Burkard, finca “LasVegas”, Tiquisate, Escuintla (Fuente: Cristiani Burkard, 1998-1999), B.Empresa Cristiani Burkard, finca “Las Vegas”, Tiquisate, Escuintla (Fuente:Cristiani Burkard, 1998-1999).
A
B
En cuanto a la empresa Algodones Mayas S.A., presentóen agosto del 2000 a la UNR y al ICTA la solicitudpara importar semilla y establecer un ensayo de campo en cooperación también con Monsanto, pero en estecaso en Algodón, con el evento biotecnológico“Roundup Ready”, que como se indicó anteriormente,contiene el gen RR, resistente al glifosato, ingredienteactivo del herbicida Roundup Ready. El sistema deobtención del gen RR, fue similar en términos generalesal utilizado en maíz, con la diferencia que se usarondistintos vectores (PV-GHGO7) y el método detransferencia fue el de Agrobacterium tumefaciens. Asítambién la línea parental de algodón originaltransformada fue la variedad Cooker 312, de donde sederivó la línea de algodón 1445, línea de la cual sederivó la semilla utilizada en el ensayo de algodón en
73
Guatemala. El ensayo se llevó a cabo en Finca ElNaranjo, Masagua, Escuintla y fue observado por UNR.Según personeros de la empresa, el ensayo fueincinerado.
Posteriormente, Algodones Mayas S.A., en el año 2001,presentó una solicitud a UNR para importar y establecerun ensayo de campo en Finca El Naranjo, Masagua,Escuintla, con un transgénico. Este trabajo se planteóen cooperación con la empresa Aventis, en el eventobiotecnológico “Lyberty” que contiene el gen LL queconfiere resistencia a la planta de algodón a glufosinatode amonio, agente activo del herbicida Liberty. En esteprimer ensayo se trabajó con variedades que conteníanel gen de resistencia a glufosinato de amonio (figura61). En el siguiente año, se presentó una segundasolicitud a las mismas instancias para importar semillay establecer un ensayo, con poblaciones segregantesde las semillas del primer evento (figura 62). En amboscasos, según personeros de la empresa, la semilla y losrastrojos de los cultivos fueron incinerados. Lassemillas, para la realización de los ensayos, fueronenviadas directamente desde la sede de Aventis, enEstados Unidos. En este caso, los ensayos tambiéncontaron con la supervisión de UNR.
En cuanto a la evaluación y/o gestión de riesgo oevaluación de impacto ambiental, las dos empresasindicaron que lo único que hicieron fue seguir losprocedimientos y medidas de bioseguridad que, segúnsus contrapartes generadoras de los genes, se utilizabanpara prevenir el escape y diseminación de los OVM´s.
Figura 61. Ensayo de campo de algodón del evento biotecnológico Liberty.Resistencia a glufosinato de amonio. Empresa “Algodones Mayas S.A.”,finca “El Naranjo”, Masagua, Escuintla (Fuente: Orozco Castillo, Carlos,Ph.D., 2001).
Figura 62. Ensayo de campo de algodón del evento biotecnológico Liberty. Selección de progenies resistentes al herbicida Lyberty (glufosinato deamonio). Empresa “Algodones Maya S.A.”, finca “El Naranjo”, Masagua,Escuintla (Fuente: Orozco Castillo, Carlos, Ph.D., 2002).
6.30. CONOCIMIENTO DEL PÚBLICO SOBRE LOQUE ES UN ORGANISMO VIVO MODIFICADO.
En el conocimiento del público sobre lo que es unOVM, el estudio, tomando como base una muestra de63 personas entrevistadas, reflejó que la mayoría notiene conocimiento sobre este tema (73 %), mientrasque un 27% considera que sí conoce el tema (figura63). Este resultado se muestra lógico, puesto que lamayoría de la población no tiene acceso a este tipo deinformación.
73
27
0
10
20
30
40
50
60
70
80
NO SI
Figura 63. Porcentaje del público que considera saber o no que es unOVM.(Fuente: Orozco Castillo, Carlos, Ph.D., 2003).
Del 27% que consideran que sí saben que es un OVM,tienen los siguientes conceptos al respecto:
• “Son aquellos organismos que se les ha hecho uncambio y por lo tanto tenemos una nueva función”.
• “Organismo que ha sufrido modificacionesgenéticas”.
74
• “El que tiene cambio en sus genes originales”.• “Es un transgénico”.• “Producto transgénico”.• “Organismo vivo que ha sido modificado por medio
de cruzamientos (o híbridos)”.• “Cambio genético en plantas para su mejoramiento”.• “Es aquel que ha sido modificado para ampliar
algunas de sus características”.• “Un organismo cambiado genéticamente”.• “Organismo al que se le ha introducido o modificado
un gen”.• “Un organismo clonado o mutado artificialmente”.• “Cambio de material genético en algún producto
vegetal”.• “Una función nueva”.
Todos los conceptos o ideas de lo que es un OVM seconsideran aceptables, por lo que se puede decir queal menos una parte relativamente mediana de lapoblación entrevistada tiene un conocimiento de loque es un OVM.
6.31. CONOCIMIENTO SOBRE LO QUE ES UNORGANISMO TRANSGÉNICO.
Tratando de ahondar un poco más sobre el tema de laBiotecnología moderna, se cuestionó a la mismapoblación, sobre si conocía que era un organismotransgénico. Los porcentajes de las personas que noconocen el concepto, y los que lo conocen de manera aceptable, son parecidos a la pregunta sobre lo que esun OVM, que son un 70 y un 30 %, respectivamente(figura 64).
70
30
0
1020
30
4050
60
70
NO SI
Figura 64. Porcentaje del público que considera saber que es un OrganismoTransgénico. (Fuente: Orozco Castillo, Carlos, Ph.D., 2003).
Del 30% que consideran que sí saben que es unOrganismo Transgénico, tienen los siguientes conceptosal respecto:
• “Incorporación de material en bases moleculares”.• “Un organismo que se altera alguna secuencia
genética”.• “Células que han sido alteradas genéticamente”.• “Un organismo que tiene variaciones en su ADN”.• “Es aquel que ha sido modificado”.• “Son aquellos que tienen una nueva función
modificada”.• “Incorporación de material genético a moléculas”.• “Es un organismo vivo que ha sido alterado su
código genético”.• “Producto con genes de otro”.• “Es un ser vivo modificado”.• “El que tiene genes que son de otro organismo”.• “Organismo genéticos cambiados o modificados”.• “Organismo que ha sido alterado genéticamente”.• “ADN modificado”.• “Organismo modificado y mejorado”.• “Que le agregan un gen que beneficia a la planta
(organismo) a la resistencia o rendimiento”.
Se hicieron las dos preguntas debido a que algunospodían conocer el término OVM y otros talvez estabanmás familiarizados con el término OrganismoTransgénico. Sin embargo, las respuestas en éste casofueron similares a las del conocimiento sobre OVM,indicándonos esto que en la población muestreada, seconocen en igual proporción ambos términos y que,por sus respuestas, los consideran como sinónimos, locual puede considerarse apropiado, dadas laslimitaciones de conocimientos sobre este tema, en lapoblación muestreada.
6.32. CONOCIMIENTO DEL PÚBLICO SOBRE ELCONSUMO DE ALIMENTOS PROVENIENTES DEOVM’s.
Al respecto, un 83% de la población muestreada, engeneral, considera que no sabe si está consumiendoalimentos provenientes de OVM´s, mientras que un17% considera que sí (figura 65). Esto reafirma,nuevamente, que hay un escaso conocimiento popularsobre la Biotecnología y sus productos alimenticiosderivados.
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Figura 65. Porcentaje del público que considera saber o no si estáconsumiendo alimentos provenientes de OVM´s. (Fuente: Orozco Castillo,Carlos, Ph.D., 2003).
De las personas que respondieron que sí saben, se lespreguntó ¿Cuál? y su respuesta fue la siguiente: tomate,cereales, harinas, verduras, vegetales, carnes, frutas,hongos, maíz, maíz dulce, arroz y soya. En el caso defrutas y hongos no se tiene conocimiento de que sehaya liberado algún OVM. En el caso de algunos querespondieron vegetales, probablemente se referían averduras. Aquí se evidencia un poco más eldesconocimiento del público sobre si está consumiendoproductos provenientes de OVM´s o no, mencionandolos productos que mayor publicidad reciben por prensay televisión. Evidentemente la mayor posibilidad deconsumir productos elaborados con OVM´s es alconsumir productos alimenticios importados,especialmente de los Estados Unidos de Norteamérica,país que es uno de los mayores productores de OVM´sen el mundo.
6.33. CONOCIMIENTO SOBRE LA UTILIZACIÓNDE LOS ORGANISMOS VIVOS MODIFICADOS.
En cuanto a la utilización de los OVM´s, se repite lamisma tendencia del desconocimiento popular de estetema, ya que un 84% de la población encuestada, engeneral, no conoce ninguna utilización de los OVM´s,y solamente un 16% considera que sí (figura 66). Loanterior consolida la necesidad de popularizar losconocimientos sobre la Biotecnología y sus medidasde Bioseguridad.
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NO SI
Figura 66. Porcentaje del público que considera saber o no sobre lautilización de los OVM´s. (Fuente: Orozco Castillo, Carlos, Ph.D., 2003).
Del 16% que respondieron que sí saben, se les preguntó¿Cuál es su utilidad? y su respuesta fue la siguiente:
• “Alimentar a las masas”.• “Mejoramiento del rendimiento y la producción”.• “Introducción de genes para enfermedades de
tomate”.• “Alteración en el rendimiento de maíz”.• “Fertilizantes”.• “Defensas a ataques de plagas”.• “Medicamentos”.• “Comestibles”.• “En plantas como por ejemplo maíz”.• “Mejoramiento de alimentos”.• “Variedades de organismos para prolongar su vida
contra enemigos naturales”.
Un pequeño porcentaje de la población muestreadaparece tener un relativo conocimiento de la utilidad delos OVM´s, sin embargo, cuando se les preguntó sisabían de alguna utilización en el país su respuesta fuela siguiente:
• “En cultivos, variedades o híbridos resistentes, encultivos de importancia económica”.
• “Se han hecho experimentos en el ICTA”.
La primera respuesta puede ser aceptable, considerandoque se han hecho experimentos con OVM´s en maíz,algodón, y algunas hortalizas en el país, sin embargo,la segunda respuesta es dudosa, ya que ICTA no hahecho experimentos con OVM´s como institución perse, sino únicamente ha participado aprobando protocolosde investigación y dando sugerencias sobre el desarrollode los mismos en las visitas de campo que hacían a losensayos experimentales.
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7. conclusiones7.01. De acuerdo al trabajo realizado, se encontraron
27 laboratorios vinculados o relacionados al usode la Biotecnología y/o la seguridad de laBiotecnología, pertenecientes a 17 instituciones,de las cuales 4 son gubernamentales (8laboratorios), 8 privadas (10 laboratorios) y 5académicas (9 laboratorios).
7.02. En cuanto al número de expertos los resultadosindican 70 profesionales con nivel delicenciatura, 18 con grado de maestría y 15 congrado de doctorado. Además, laboran en éstecampo 87 técnicos y 66 personas de apoyo.
7.03. El estudio indica que, hasta el momento, hay106 proyectos y/o programas, tanto en ejecucióncomo finalizados.
7.04. De 27 laboratorios encuestados, únicamenteuno hace evaluación y/o gestión de riesgo, peroa nivel de laboratorio. A nivel de campoúnicamente dos empresas indicaron que hicieronuna evaluación de riesgo, de acuerdo con losrequerimientos que les solicitó la UNR delMAGA.
7.05. De los 27 laboratorios encuestados 18 trabajanen el área de Cultivo de Tejidos, 13 conMarcadores Moleculares y 2 con IngenieríaGenética. Algunos laboratorios trabajan variasáreas simultáneamente por lo que el númerototal es de 33 laboratorios.
7.06. Existe una gran gama de ciencias relacionadascon los laboratorios de Biotecnología, tanto dela rama vegetal, animal, como humana,fundamentalmente la primera y la segunda conpropósitos de mejoramiento genético yproducción, y la tercera con fines de prevenciónde enfermedades y mejoramiento de la salud.
7.07. Los laboratorios están en buena medidarelacionados con algunas de las cienciashumanísticas; por ejemplo: Sociología (11laboratorios), Economía (9 laboratorios),Pedagogía (8 laboratorios), Antropología (5laboratorios) y Psicología (5 laboratorios). Esto
demuestra que en los laboratorios estánconcientes de la importancia de la Biotecnologíaen el área humanística y social.
7.08. Las capacidades existentes en materia deBiotecnología son: 199 ambientes (áreas detrabajo dentro de los laboratorios), con un áreatotal de 12,597 m2, 28 cuartos de crecimientocon un área de 908 m2, 12 invernaderos, conun total de 2,718 m2, 39 autoclaves, 52 cámarasde flujo laminar y 14 termocicladores.
7.09. En cuanto a inventarios/colecciones deespecies/variedades/animales y vegetales, tantovivos como preservados, 14 laboratoriosindicaron que sí tienen colecciones, y de estos13 poseen bases de datos y 14 tienen conexionesa redes globales.
7.10. La mayoría de proyectos trabajan con fondospropios y fondos provenientes de donantesnacionales e internacionales y ONG´s.
7.11. La mayoría de laboratorios trabajan en el ámbitode la diversidad biológica, tanto en la ramaanimal, humana, como la vegetal; en donde seobserva especialmente el uso de las áreas deCultivo de Tejidos y Marcadores Molecularespara estudios de diversidad biológica; porejemplo: Genética de Poblaciones, variabilidadgenética, caracterizaciones, identificación degenotipos, etc.
7.12. De los 27 laboratorios, 22 indican que tienenun grupo social meta beneficiario. Loslaboratorios que respondieron positivamentemencionan a los siguientes grupos: caficultores,pequeños y medianos productores, estudiantes,granjeros y finqueros, productores yexpor tadores de berr ies , poblac ióncentroamericana, población guatemaltecasusceptible de contraer la enfermedad de Chagas,productores de caña de azúcar y consumidores.
7.13. De acuerdo con los programas de Biotecnologíaencontrados, la participación del público, demanera directa es nula. El público participa pero
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de forma indirecta, por ejemplo, en el caso dela salud humana, hay grupos o poblaciones queson utilizados elementos para la prueba detratamientos médicos, o en otros casos, comoen el área de Cultivo de Tejidos, los agricultoresllevan muestras de plantas para ser cultivadosy probados en sus campos de producción.
7.14. De los 27 laboratorios, únicamente siete indicanque sí tienen relación sus proyectos concomunidades o pueblos indígenas. Esto reflejaque, en general, la Biotecnología no está dirigida,en especial, a los pueblos indígenas.
7.15. Únicamente un laboratorio indica que haceestudio de impacto ambiental, específicamenteen el campo de la Protección Vegetal en la UVG,y lo hace mediante la evaluación de dañosproducidos por enfermedades vegetales encultivos y dispersión de sus vectores, a nivel decampo. En el caso de impacto social solamentedos laboratorios lo hacen, siendo éstos los delINCAP, siendo la evaluación de tipo cualitativo,cuantitativo y sistematización.
7.16. La situación actual del país indica que el usode OVM´s es el siguiente: investigación (3laboratorios), uso confinado (2 laboratorios) yevaluación de riesgo (1 laboratorio). A nivel decampo existen dos empresas que no tienenlaboratorio pero que realizaron ensayos decampo y cuya cosecha y rastrojos fueronincinerados.
7.17. Siempre en términos de realidad de la situaciónde OVM´s, a nivel de laboratorios, únicamenteun laboratorio importó una bacteriarecombinante, para uso confinado. Doslaboratorios han hecho sus propiastransformaciones, clonaciones y transferenciade genes a nivel de laboratorio. A nivel de campodos empresas introdujeron en el pasado demanera oficial, OVM´s, con fines deinvestigación, cumpliendo con los requisitosque en su momento existían para cada solicitud.
7.18. El ámbito actual de los OVM´s refleja que sólotres laboratorios están trabajando con ellos,perteneciendo dos a la UVG, y el otro al LENAP,y lo hacen básicamente con fines deinvestigación. En la UVG, un laboratorio hace
transformación, clonación y transferencia degenes resistentes al virus de papaya (Caricapapaya) que es el laboratorio de ProtecciónVegetal. Otro Laboratorio de la UVG, que esun laboratorio del CES hace el aislamiento degenes de Plasmodium y tripanosomas,transformándolos, usando E. coli, parafinalmente clonarlos. En cuanto al LENAP, estáproduciendo Taq ADN polimerasa, usando unabacteria recombinante de E. coli introducida alpaís. Esto ratifica, que la Ingeniería Genéticaestá incipiente en Guatemala, a nivel delaboratorio; pero sus fines son tambiénclaramente de carácter benéfico, desde el puntode vista social.
7.19. Todos los laboratorios señalan que no tienenintención de importar o exportar OVM´s, sinembargo, dos laboratorios están, y piensanseguir produciendo OVM´s.
7.20. De acuerdo al diagnóstico realizado, lasprioridades nacionales, con relación a OVM´sson salud y protección vegetal.
7.21. Los laboratorios de Microbiología y Virologíadel INCAP, son los únicos laboratorios, a nivelnacional, que cuentan con un programa oexperiencia sobre evaluación de impacto socialque se puede utilizar ante la posibilidad deintroducción de un OVM.
7.22. En cuanto a OVM´s, actualmente no existeningún programa o experiencia sobre evaluaciónde impacto ambiental.
7.23. Únicamente 22 laboratorios poseen medidas deseguridad de la Biotecnología para la realizaciónde sus proyectos de investigación y/oproducción. La mayoría de estos laboratoriostienen niveles de seguridad 1 y 2. Solamenteun laboratorio (LNS) tiene nivel de seguridad3.
7.24. El grado de conocimiento público sobre lo quees un OVM, en el presente estudio, reflejó, deacuerdo a la población muestreada, que lamayoría de las personas no conoce este tema.
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8. recomendaciones8.1. Establecer una política nacional para la utilización
de la Biotecnología, de una manera racional, detal manera que se oriente a beneficios concretospara la población guatemalteca, considerandolos riesgos de la misma para que no ponga enpeligro el patrimonio genético, tanto en flora,como en fauna y la salud humana y animal.
8.2. Fortalecer el desarrollo de programas deinvestigación básica y aplicada en laBiotecnología. En ese sentido, debe trabajarsecoo rd inadamen te con i n s t i t uc ionesgubernamentales, no gubernamentales yacadémicas, para la ejecución de estos programas.
8.3. Propiciar la creación de un fondo económico yuna cartera de proyectos, de apoyo a losprogramas de la Biotecnología.
8.4. Promover el uso de la Biotecnología en laconservación y utilización de especies nativas,tanto alimenticias, medicinales, ornamentales eindustriales, considerando los riesgos potenciales.
8.5. Establecer programas de cooperación recíprocacon otros países e instituciones internacionales,tanto en aspectos generales de desarrollo, comotécnicos y científicos en el uso de laBiotecnología.
8.6. Propiciar la cooperación interinstitucional a nivelnacional para el uso de la Biotecnología en todassus ramas, áreas y técnicas.
8.7. Fomentar la formación y capacitación de recursohumano en el uso de la Biotecnología en todossus campos de acción de carácter benéfico.
8.8. Popularizar el conocimiento del uso de laBiotecnología, sus riesgos y beneficios.
8.9. Promover los efectos positivos del uso de laBiotecnología en la utilización sostenible de losrecursos naturales del país.
8.10. Fortalecer, apoyar y facilitar la implementaciónde más infraestructura para el uso de laBiotecnología.
8.11. Promover la transferencia de tecnología, depaíses más avanzados en este campo, haciaGuatemala, en donde se está iniciando eldesarrollo de estas técnicas.
8.12. Implementar una base de datos de lasinstituciones y programas que están utilizandoBiotecnología en Guatemala.
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9. bibliografía
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10. apéndiceFigura 67A. Identificación de muestras en el Laboratorio Nacional deSalud (Fuente: Licda. Eyda de Campollo, 2003).
Figura 68A. Cabinas de seguridad en el Laboratorio Nacional de Salud(Fuente: Licda. Eyda de Campollo, 2003).
Figura 69A. Medidas de Bioseguridad en el Laboratorio Nacional deSalud (Fuente: Licda. Eyda de Campollo, 2003).
Figura 70A. Laboratorio con nivel 3 de seguridad en el LaboratorioNacional de Salud (Fuente: Licda. Eyda de Campollo, 2003).
Figura 71A. Condiciones mínimas de Bioseguridad en el laboratorio deCultivo de Tejidos de la URL (Fuente: Ing.Agr. Luis Aguirre, 2003).
Figura 72A. Aspecto general de un ambiente de trabajo en el laboratorioNacional de Salud (Fuente: Licda. Eyda de Campollo, 2003).
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Figura 73A. Cuarto de crecimiento del laboratorio de Cultivo de Tejidosdel ICTA (Fuente: Orozco Castillo, Carlos, Ph.D., 2003).
Figura 74A. Espectrofotómetro de luz ultravioleta en el laboratorio deMarcadores Moleculares del ICTA (Fuente: Orozco Castillo, Carlos, Ph.D.,2003).
Figura 75A. Detalle de cámara de flujo laminar en laboratorio de Cultivode Tejidos de URL (Fuente: Ing.Agr. Luis Aguirre, 2003).
Figura 76A. Carga de gel de electroforesis en el laboratorio de MarcadoresMoleculares de FAUSAC (Fuente: Orozco Castillo, Carlos, Ph.D., 2003).
Figura 77A. Estufa con agitación magnética y potenciómetro en laboratoriode Cultivo de Tejidos de URL (Fuente: Ing.Agr. Luis Aguirre, 2003).
Figura 78A. Transiluminador en el laboratorio de Marcadores Molecularesde ICTA (Fuente: Orozco Castillo, Carlos, Ph.D., 2003).
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Figura 79A. Enraizamiento de piña en laboratorio de Cultivo de Tejidosde ICTA (Fuente: Orozco Castillo, Carlos, Ph.D., 2003).
Figura 80A. Planta de chipe en el laboratorio de Cultivo de Tejidos deICTA (Fuente: Orozco Castillo, Carlos, Ph.D., 2003)
Figura 81A. Planta cactácea in vitro en el laboratorio de Cultivo deTejidos de ICTA(Fuente: Orozco Castillo, Carlos, Ph.D., 2003).
Figura 82A. Planta de mora in vitro en el laboratorio de Cultivo de Tejidosde URL (Fuente: Ing.Agr. Luis Aguirre, 2003).
Figura 83A. Planta de camote in vitro en el laboratorio de Cultivo deTejidos de la FAUSAC (Fuente: Orozco Castillo, Carlos, Ph.D., 2003).
Figura 84A. Plantas de café in vitro en laboratorio de Cultivo de Tejidosde ANACAFE (Fuente: Ing.Agr. Amauri Molina, 2002).
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Figura 85A. RAPD en gel de agarosa en cultivo de café en laboratoriode FAUSAC (Fuente: Orozco Castillo, Carlos, Ph.D., 1997).
Figura 86A. SSR en gel de poliacrilamida (Fuente: Orozco Castillo,Carlos, Ph.D., 1999)
Figura 87A. AFLP en gel de poliacrilamida (Fuente: manual del kit deAFLP, 2003).
Figura 88A. Detección de colonias recombinantes en laboratorio deMarcadores Moleculares de FAUSAC (Fuente: Orozco Castillo, Carlos,Ph.D., 1999).
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