Biotecnología Vegetal: en qué consiste la Tecnobiología Verde

En otro artículo te hablamos de lo que es la Biotecnología en general, ahora vamos explicarte todo sobre la Biotecnología Vegetal o Verde; qué es, historia, objetivos, aplicaciones, características, técnicas, ventajas, desventajas, avances y su importancia.

La biotecnología vegetal es una disciplina científica que se sitúa en la intersección de la biología y la tecnología, con un enfoque en la manipulación y modificación genética de plantas para mejorar sus características y adaptarlas a diversas necesidades humanas.

Qué es la Biotecnología Vegetal

Es la aplicación de técnicas biotecnológicas en función de los organismos vivos o modificación de las plantas. Asimismo, en los sistemas de producción agrícola, mejoramiento de los cultivos, plantas transgénicas, control de plagas y otras técnicas agronómicas.

Este campo abarca una amplia gama de técnicas, desde el cultivo de tejidos y la ingeniería genética hasta la selección asistida por marcadores y la edición de genes mediante herramientas como CRISPR-Cas9. La biotecnología vegetal no solo busca incrementar la productividad agrícola y la resistencia de las plantas a plagas y enfermedades, sino también abordar desafíos globales como la seguridad alimentaria, el cambio climático y la sostenibilidad ambiental.

A través de innovaciones en este campo, es posible desarrollar cultivos con mejores rendimientos, mayor valor nutricional y menor dependencia de insumos químicos, abriendo nuevas posibilidades para la agricultura y contribuyendo significativamente al bienestar humano y la preservación del medio ambiente.

Historia de la Biotecnología Vegetal

Sus inicios se originan con la agricultura, domesticación de especies salvajes y con la finalidad de obtener especies comestibles o cultivables.

Domesticación de plantas (10,000-8,000 a.C.): La biotecnología vegetal comenzó con la domesticación de plantas en el Neolítico. Los primeros agricultores seleccionaron y cultivaron plantas con características deseables, como mayor rendimiento y mejor sabor. Este proceso de selección artificial fue la primera forma de mejora genética.

Mejoramiento selectivo: Durante milenios, las civilizaciones antiguas, como las de Mesopotamia, Egipto y China, practicaron el mejoramiento selectivo de cultivos. Aunque carecían del conocimiento genético moderno, sus prácticas sentaron las bases para el desarrollo de la agricultura.

Objetivos de la Biotecnología Vegetal

Lograr el mejoramiento de plantas, para la obtención de variedades genéticas con características deseadas en las poblaciones y aumentar el rendimiento de las plantas, su calidad, condiciones difíciles, resistentes a plagas y enfermedades. Lea También: Aditivos Alimentarios

La biotecnología vegetal persigue una serie de objetivos centrados en el mejoramiento genético de las plantas para satisfacer diversas necesidades humanas:

1. Mejoramiento genético de plantas:

Objetivo: Desarrollar variedades de plantas con características mejoradas mediante la manipulación genética.

Aplicaciones: Mejora en el tamaño, sabor, color, y valor nutricional de los frutos y otras partes comestibles de las plantas.

2. Aumento del rendimiento de las plantas:

Objetivo: Incrementar la productividad de los cultivos para satisfacer la creciente demanda de alimentos.

Aplicaciones: Desarrollo de cultivos que produzcan más frutos, semillas o biomasa por unidad de área cultivada.

3. Mejora de la calidad de los cultivos:

Objetivo: Optimizar las propiedades organolépticas, nutricionales y comerciales de los productos agrícolas.

Aplicaciones: Enriquecimiento de cultivos con vitaminas, minerales y otros nutrientes esenciales; mejora en la textura, sabor y apariencia de los productos.

4. Desarrollo de resistencia a condiciones difíciles:

Objetivo: Crear plantas capaces de crecer y prosperar en condiciones ambientales adversas.

Aplicaciones: Resistencia a sequías, salinidad del suelo, temperaturas extremas, y otras condiciones climáticas adversas.

5. Resistencia a plagas y enfermedades:

Objetivo: Reducir las pérdidas de cultivos causadas por plagas y enfermedades, disminuyendo así la dependencia de pesticidas químicos.

Aplicaciones: Introducción de genes de resistencia a insectos, hongos, bacterias y virus en los cultivos.

6. Sostenibilidad agrícola:

Objetivo: Promover prácticas agrícolas sostenibles mediante la reducción del uso de insumos agrícolas y la minimización del impacto ambiental.

Aplicaciones: Desarrollo de cultivos que requieran menos agua, fertilizantes y pesticidas, contribuyendo a la conservación de recursos naturales y la reducción de la huella ecológica de la agricultura.

7. Adaptación a los cambios climáticos:

Objetivo: Facilitar la adaptación de los cultivos a los cambios climáticos globales.

Aplicaciones: Desarrollo de variedades que puedan adaptarse a nuevas condiciones climáticas, asegurando la seguridad alimentaria en el futuro.

8. Producción de bioproductos:

Objetivo: Utilizar plantas como biofactorías para la producción de compuestos útiles.

Aplicaciones: Producción de biofármacos, biocombustibles, y otros compuestos de valor industrial mediante el uso de plantas genéticamente modificadas.

Usos de la Biotecnología Vegetal

Mejora de variedades con interés agronómico, fitorremediación, biocombustibles, control de plagas y tolerancia al estrés abiótico. Asimismo producción industrial, producción de metabolitos secundarios, cultivo in vitro y biofactorias. Además explotación diversidad natural y protección de la biodiversidad.

Características de la Biotecnología Vegetal

Técnicas tecno biológicas para alterar o modificar organismos vivos como las plantas, conocimiento de muchas áreas de la ciencia. También surge con la agricultura, su finalidad la mejora o rendimiento vegetal.

Manipulación genética:

Involucra la alteración del material genético de las plantas para introducir características deseables.

Técnicas: Ingeniería genética, edición de genes (CRISPR-Cas9), y transformación genética mediante el uso de Agrobacterium tumefaciens o biobalística.

Cultivo de tejidos y células vegetales

Uso de técnicas de cultivo in vitro para desarrollar plantas completas a partir de células, tejidos o órganos.

Aplicaciones: Micropropagación para la producción masiva de plantas, conservación de germoplasma, y regeneración de plantas a partir de células modificadas genéticamente.

Marcadores moleculares:

Utilización de marcadores genéticos para identificar y seleccionar características deseables en plantas.

Aplicaciones: Selección asistida por marcadores (MAS) para acelerar los programas de mejoramiento genético.

Producción de plantas transgénicas:

Introducción de genes de otras especies (transgenes) en plantas para conferirles nuevas características.

Ejemplos: Plantas resistentes a insectos (Bt), plantas tolerantes a herbicidas (soja RR), y plantas con características mejoradas nutricionalmente (arroz dorado con vitamina A).

Resistencia a plagas y enfermedades

Desarrollo de plantas que pueden resistir ataques de plagas y enfermedades mediante la modificación genética. Con beneficios como la reducción del uso de pesticidas y mejora en la seguridad y sostenibilidad de los cultivos.

Tolerancia a condiciones ambientales adversas

Creación de plantas que pueden crecer en condiciones extremas, como sequía, salinidad o temperaturas extremas. Con beneficios como el aumento de la productividad en áreas marginales y mejor adaptación al cambio climático.

Producción de compuestos valiosos

Utilización de plantas como biofactorías para producir productos farmacéuticos, biocombustibles y otros compuestos industriales.

Aplicaciones: Producción de vacunas comestibles, proteínas terapéuticas y biopolímeros.

Aplicaciones biotecnológicas emergentes:

Desarrollo de nuevas tecnologías y aplicaciones en el campo de la biotecnología vegetal.

Ejemplos: Uso de inteligencia artificial para la mejora de cultivos, biología sintética para la creación de nuevos sistemas biológicos y nanotecnología para la mejora de la entrega de genes y nutrientes.

Técnicas de la Biotecnología Vegetal

Selección: modificar el número de descendientes por selección natural y selección artificial por los seres humanos.

Cruzamiento artificial: entre individuos de la misma especie y es un apareamiento forzado de dos organismos que no lo harían de forma natural.

Mutación cromosómica: alteraciones en los números de genes y dentro de los cromosomas.

Ventajas 

Rendimiento superior, reducción de pesticidas, mejor nutrición, mejora en el desarrollo de nuevos materiales y rendimiento mejor de los recursos naturales. Así como minimización de la lista de problemas de embestida de insectos, protección del suelo, reducción de mala hierba o maleza, sin peligro de no tener nada que recolectar, agricultura eficiente y sostenible.

Desventajas

Polinización entrecruzada, genes que originan toxinas venenosas, perdida de biodiversidad por siembras tradicionales y transporte de venenos de una forma de vida a otra. Asimismo microbios o toxinas escapan de los laboratorios, mayor trabajo de manejo, problemas de competencia por los recursos naturales, contagio de insectos, plagas y enfermedades. (Lee también: Aplicaciones de la Biotecnología)

Avances de la Biotecnología Vegetal

Proyecto genoma de arroz, clonación, la mejora tradicional, juegos de marcadores moleculares, RFLP, RAPD y AFLP.

Definitivamente, aplica técnicas para el mejoramiento de los recursos genéticos vegetales y la importancia de la Biotecnología Vegetal radica en sus herramientas para el mejoramiento, calidad y rendimiento de los cultivos. Al mismo tiempo, como alternativa ante los pesticidas químicos que producen desequilibrios ecológicos y una agricultura responsable con los recursos naturales.

Biotecnología Vegetal o Verde

Tecnología biológica especifica de las plantas, alterando materiales vivos o inertes, para el conocimiento, bienes y servicios de la humanidad