Cultivos resistentes al clima: qué puede y qué no puede hacer la edición genética

La seguridad alimentaria depende del rendimiento de los cultivos, pero también del acceso, la distribución, el desperdicio, los conflictos, los precios, la salud del suelo y la disponibilidad de agua. El cambio climático añade calor extremo, sequías, inundaciones y variaciones regionales. La edición genética puede ayudar a desarrollar rasgos útiles, aunque no sustituye la adaptación agronómica, la infraestructura ni una evaluación ambiental rigurosa.

Un entorno agrícola cambiante

Una revisión publicada en Philosophical Transactions of the Royal Society B analiza la necesidad de proteger los cultivos y el posible uso de sistemas agrícolas para mitigar cambios atmosféricos. Sus cifras son escenarios y estimaciones dependientes de modelos, no predicciones exactas para cada región o finca.

El aumento del CO₂ puede estimular la fotosíntesis de algunos cultivos C3, como arroz, trigo y soja. Las plantas C4, como maíz y sorgo, ya concentran CO₂ dentro de la hoja y suelen responder menos. El llamado efecto de fertilización no elimina las pérdidas por calor, ozono, sequía, inundaciones, plagas o deficiencias de nutrientes; además, un crecimiento más rápido puede reducir la concentración de proteínas y minerales en algunos alimentos.

Fuente: GforG

La revisión cita respuestas de rendimiento cercanas al 30% en determinados cultivares C3 bajo concentraciones elevadas de CO₂. Ese resultado no debe aplicarse a todos los cultivos ni interpretarse como aumento neto garantizado en campo. La temperatura, el agua, el nitrógeno, el suelo y los extremos meteorológicos cambian la respuesta.

Fuente: Royal Society Publishing

Ozono, sequía y eficiencia del agua

El ozono troposférico se forma cuando la luz solar actúa sobre óxidos de nitrógeno y compuestos orgánicos volátiles. Entra en la hoja principalmente a través de los estomas y puede dañar la fotosíntesis. Reducir la apertura estomática o aumentar defensas antioxidantes son estrategias posibles, pero una menor apertura también puede limitar la captación de CO₂ y elevar la temperatura de la hoja.

Fuente: ScienceFacts

Las proyecciones citadas estiman que las pérdidas por sequía podrían aumentar para maíz y trigo hacia 2050 y que ciertas regiones de África y Oceanía estarían más expuestas. Son resultados agregados con incertidumbre climática, de cultivo y de adaptación. Variedades tolerantes, riego eficiente, fechas de siembra, diversificación, cobertura del suelo y sistemas de alerta deben evaluarse junto con cualquier modificación genética.

En tabaco de campo, una intervención experimental informó una mejora del 15% en eficiencia hídrica a nivel de hoja y una reducción del 30% en el uso de agua de la planta. El tabaco es un organismo de prueba fácil de transformar. El resultado no demuestra el mismo beneficio, rendimiento o estabilidad en maíz, trigo u otros cultivos comerciales.

Raíces, suelo y carbono

Raíces más profundas o persistentes podrían aumentar el acceso al agua y depositar carbono a mayor profundidad. Para demostrar secuestro duradero hay que medir cuánto carbono adicional permanece, durante cuánto tiempo y si las emisiones de fertilizante, combustible, riego y cambios de uso de suelo compensan el beneficio.

Más lignina o moléculas resistentes a la descomposición podrían alargar la permanencia de residuos vegetales, pero también alterar el reciclaje de nutrientes, la calidad del forraje y la comunidad microbiana. Las afirmaciones sobre aumentar en 50% el sumidero terrestre o almacenar carbono durante siglos son escenarios de potencial, no resultados ya logrados a escala mundial.

La bioenergía con captura y almacenamiento de carbono (BECCS) puede retirar CO₂ si la biomasa es adicional, la captura funciona y el almacenamiento es permanente. Compite por tierra y agua y puede afectar biodiversidad y alimentos, por lo que requiere un balance completo y salvaguardas locales.

Fuente: Penn State University

Qué son las nuevas técnicas genómicas

Las nuevas técnicas genómicas (NGT) incluyen CRISPR-Cas, nucleasas dirigidas, mutagénesis con oligonucleótidos y algunos métodos epigenéticos. Pueden introducir cambios puntuales, eliminar secuencias o insertar material. Algunas alteraciones podrían aparecer mediante mutación o cruzamiento convencional; otras combinaciones, tamaños y ubicaciones no son equivalentes a un proceso espontáneo.

La precisión del corte no elimina todos los riesgos. Deben evaluarse cambios fuera del objetivo, reordenamientos, expresión del rasgo, estabilidad entre generaciones, flujo génico, efectos en organismos no objetivo, manejo agronómico y consecuencias del uso extendido. El nivel de evaluación debe corresponder al rasgo, la especie y el entorno, no solo a la herramienta utilizada.

Regulación y agricultura ecológica

Un artículo de Cell Reports Sustainability propone debatir si ciertas NGT podrían coexistir con esquemas ecológicos mediante una categoría identificada. Es una propuesta normativa de sus autores, no una conclusión científica obligatoria ni una regla ya adoptada en toda la Unión Europea.

El etiquetado debe permitir decisiones informadas y trazabilidad verificable. Las políticas también deben considerar concentración de propiedad intelectual, acceso de agricultores pequeños, costes de semillas, dependencia de herbicidas, diversidad genética, coexistencia con cadenas sin modificación y responsabilidad por contaminación accidental.

Lo que la edición genética puede aportar

• tolerancia a calor, sequía, salinidad u ozono bajo condiciones definidas;
• resistencia a plagas y enfermedades, con planes para retrasar la aparición de resistencia;
• raíces, arquitectura foliar o uso de nutrientes ajustados a sistemas concretos;
• calidad nutricional y menor pérdida poscosecha;
• ciclos de mejora más rápidos cuando existe un genotipo y un fenotipo bien caracterizados.

Los resultados deben compararse con mejoramiento convencional, manejo integrado, mezclas varietales y cambios de cultivo. Un rasgo útil en una parcela experimental puede rendir de forma distinta entre suelos, climas y prácticas agrícolas.

Empresa relacionada: Corteva

Corteva (CTVA ) vende semillas y productos de protección de cultivos y desarrolla rasgos mediante mejoramiento y biotecnología. Su negocio de semillas se concentra en maíz y soja; la protección de cultivos incluye herbicidas, insecticidas y fungicidas. Las cifras de ventas, empleados, cuota de producto y mercados futuros de la versión anterior estaban fechadas y no deben leerse como valores actuales.

Fuente: Corteva

La empresa investiga edición genética, productos biológicos, fijación microbiana de nitrógeno, rasgos nutricionales, robótica y software agrícola. Estas líneas no garantizan aprobación, adopción ni rentabilidad. Los riesgos incluyen regulación, litigios y patentes, resistencia a herbicidas e insectos, clima, precios agrícolas, competencia, aceptación pública y la necesidad de demostrar beneficio agronómico fuera de ensayos controlados.

Fuente: Corteva

Corteva no es propietaria de todos los enfoques descritos en las dos publicaciones y no constituye una inversión directa en un resultado académico concreto. La valoración debe basarse en productos aprobados, ventas, márgenes, gasto en I+D, flujo de caja y riesgos de la cartera.

Conclusión

La edición genética puede acortar el desarrollo de cultivos con rasgos de adaptación, pero la seguridad alimentaria no se resuelve con una sola tecnología. El valor real debe demostrarse mediante ensayos multirregionales, varias temporadas, mediciones de rendimiento y calidad, evaluación ecológica y acceso económico para los agricultores.

Una regulación proporcionada puede distinguir entre técnicas y rasgos sin asumir que “más preciso” significa automáticamente seguro ni que toda modificación tiene el mismo riesgo. La transparencia, la vigilancia posterior y la posibilidad de revisar decisiones a medida que aparece nueva evidencia son partes esenciales del proceso.

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^{Referencias: 10.1098/rstb.2024.0229; artículo sobre NGT y producción ecológica.}