Biotecnología Aplicada en Especies Forestales. - Revista El Mueble ...

FORESTALBiotecnologíaAplicada en EspeciesForestales (1)Francisco Torres Romero*Guillermo Andrés Buitrago**La biotecnología es considerada uno de los campos tecnológicos estratégicos de mayorpotencial para Colombia. En el campo de las especies forestales son múltiples lasaplicaciones y beneficios que ofrece, sin embargo es necesario emprender algunasacciones para fomentar su desarrollo.La biotecnología se define como toda aplicación tecnológicaque utilice sistemas biológicos y organismos vivos,y que se aprovecha puntualmente en agricultura, farmacia,alimentos, ciencias forestales y medicina. Dicha tecnología esuna de las líneas que soportará la reconversión tecnológicade la silvicultura de cara a los tratados comerciales pues,aunque actualmente es poco el desarrollo biotecnológicoalcanzado en los diferentes sectores productivos, tendrágran importancia para el país dado que puede lograr ciertacompetitividad internacional.Foto: http.farm1.static.flickr.comParalelamente, la tendencia mundial actual se orienta haciael establecimiento de plantaciones forestales comercialespara obtener materia prima más homogénea, barata yreducir la presión sobre el bosque natural. No en vano, seha comprobado que la reforestación ha sido más exitosaen países donde se han promovido incentivos fiscales einvestigación para su desarrollo, como Brasil, Chile y CostaRica; y que en el futuro, la producción de maderas para elcomercio vendrá de plantaciones forestales.De acuerdo con el ejemplo anterior, en Brasil específicamente,las universidades han trabajado en llave con la industriacreando cooperativas de mejoramiento genético para optimizarlas técnicas de silvicultura y cosecha. El uso de materialgenéticamente mejorado, la plantación de material clonaly la fertilización han traído como consecuencia aumentosimportantes en la productividad forestal, de hecho, entre1987 y 2004, la producción industrial forestal de este país se28 Visítenos en: www.revista-MM.com

FORESTALlas tendencias globales, informaciónestadística y los patrones de la biotecnologíaen investigación y usos en árbolesforestales alrededor del mundo.Foto: http://laboratoriobiotecnologia.blogspot.esduplicó, mientras que la base forestalquedó casi constante con 5 millonesde hectáreas.Por ello, es necesario impulsar el conocimientoen áreas estratégicas degran potencial para el desarrollo competitivodel país como: biodiversidady recursos genéticos; biotecnología einnovación agroalimentaria y agroindustrial,enfermedades infecciosas enáreas tropicales, así como en materialesavanzados y nanotecnología (2) .Por todo lo anterior, el tema ha cobradogran importancia y ha generado opinionesdiversas. Así lo demostró unaencuesta realizada, entre noviembre de2007 y enero de 2008, a 24 expertossobre el futuro del sector en las próximasdos décadas, aplicada para determinartendencias y analizar la biotecnologíaen la cadena forestal en Colombia ysobre la cual, el 91 por ciento de los encuestados,consideró que el país cuentacon ventajas para desarrollar técnicasbiotecnológicas, mientras que sólo el 9por ciento opinó lo contrario.La Biotecnología en elCampo ForestalEl panel de la Organización para lasNaciones Unidas para la Agricultura y laAlimentación (FAO) que reúne expertosen recursos genéticos del bosque, hatrabajado para determinar el estado,Precisamente, sobre el tema, la FAOpublicó un documento titulado ‘Preliminaryreview of biotechnology in forestry,including genetic modification’en el que define el término biotecnología,como “cualquier uso tecnológicoque utilice sistemas biológicos, organismosvivos, o derivados de estos,haciendo o modificando productos oprocesos para uso específico”.“La biotecnología es más que laingeniería genética”, de hecho, lamayoría (81%) de las actividades de labiotecnología en silvicultura, durantelos últimos 10 años, no han tenidorelación con modificación genética.(Ver figura 1).En los países desarrollados, la investigacióny las aplicaciones de labiotecnología en el sector forestalavanzan rápidamente y en especial,las técnicas de manipulación genética.De hecho, el uso de la biotecnologíaforestal se concentra, en un 70por ciento, en países desarrolladossiendo los pioneros Estados Unidos,Francia y Canadá. Vale señalar queel estudio y el uso de esta tecnologíaha sido utilizada en por lo menos 140géneros, pero la gran mayoría (62%)se centra únicamente en seis: (Pinus,Eucalyptus, Picea, Populus, Quercusy Acacia).Según la FAO, la manipulación genéticaen el sector forestal se adelantaen al menos 35 países, aunque en lamayoría de los casos se trata solo deexperimentos de laboratorio, con algunaspruebas sobre el terreno. En el2004, en el mundo se llevaban a cabomás de 210 ensayos sobre el terrenode árboles genéticamente modificados,en 16 países, los cuales aún continúansiendo ensayos sin liberación comercial.La mayoría de estas pruebas tienenlugar en Estados Unidos y se limitanesencialmente a los géneros Populus,Pinus, Liquidambar y Eucalyptus.Figura 1. Usos principales de la biotecnología forestal.Micropropagación34%Mapas, MAS &Genomas 21%Fuente: FAO 2004Foto: www.cotizalia.comModificaciónGenética 19%Diversidad26%Visítenos en: www.revista-MM.com29

FORESTALDe los 16 países, tan sólo China –quelleva la delantera comparado con otrosgracias a que su legislación en este campoes menos rigurosa que la de paísescomo EE.UU, donde hay mayor resistenciay presión de las ONGs ambientalistas–ha reportado resultados legalesen materia de distribución comercialde árboles transgénicos (3) , dado quela manipulación genética de éstos estáentrando en su fase comercial. Por estase ha visto en el mundo la necesidad dellevar a cabo estudios de evaluación delimpacto ambiental con una metodologíaacordada a nivel internacional.Usos de la Biotecnologíaen el Sector ForestalLa biotecnología moderna que se utilizaactualmente en el sector forestal puedeclasificarse en tres grandes categorías:• Tecnología de MultiplicaciónVegetativaPlantación clonal de E. urograndis de 52 m³/ha/año establecida en Eucatex SP (Brasil).Foto: Ronaldo Silveira. RR Agroflorestasl LtdaTiene como objetivos la producciónde materiales uniformes a gran escalaa través de la clonación –el cultivode tejidos vegetales en condicionesde laboratorio– tejido que tambiénpuede utilizarse para determinarcaracterísticas como la resistencia aenfermedades y la tolerancia a herbicidas,metales, a la sal y a las bajastemperaturas. La micro propagación(propagación clonal por cultivo invitro), una de las tecnologías de estacategoría, cuenta con diversas técnicaspara aplicarla a un cierto número deespecies forestales.Esta técnica proporciona numerosasventajas, entre las que se cuentanque: evita el riesgo de que proliferenagentes patógenos, permite el estudiode diversos procesos fisiológicos yobtener gran cantidad de individuosen espacios reducidos, permite laobtención de individuos uniformes yfacilita el transporte del material.Es importante entender entonces que,teniendo en cuenta los alcances de latecnología de multiplicación vegetativa,si la propagación de árboles soportadoen procesos de mejoramientogenético se hiciera a partir de semillas,no sería posible saber cómo serían losárboles hasta su estado adulto, ya queéstos tienen ciclos de vida de variosaños y sería necesario esperar largotiempo para conocer los resultados delmejoramiento.Caso contrario ocurre al aplicar tecnologíade multiplicación vegetativa,pues es posible obtener árboles conun sello genético característico, genéticamentediferenciados, tambiénllamados “elite”. No en vano, graciasa sus evidentes beneficios, las actividadesde micro propagación se estándesarrollando en al menos 64 paísesen todo el mundo.• Biotecnologías Basadas enMarcadores MolecularesLos marcadores moleculares son fragmentosde ADN que pueden correspondero no a una secuencia de un rasgogenético, que se expresa (gen), y quepueden usarse en la biotecnología forestalcon dos fines: identificación genéticade árboles y localizar genes que determinencaracterísticas cuantitativas.Sobre el primer fin, Identificacióngenética de árboles, los marcadoresmoleculares son capaces de detectardiferencias entre individuos a niveldel ADN, proporcionando el perfilgenético preciso de cada organismoestudiado (“DNA fingerprint” o huelladactilar del ADN). En una poblaciónde mejoramiento, esta huella dactilarpermite diferenciar a los árboles ydeterminar si hay errores en los cultivosde campo que serían difíciles dereconocer visualmente.En el segundo ítem, se trata de localizar,por ejemplo cualidades económicamenteimportantes en unaespecie, como la tasa de crecimiento,la adaptabilidad, la forma del troncoy la calidad de la madera, entre otras.Una vez que se conocen esos genes,se pueden seleccionar aquellos árbolesque posean los alelos (4) deseados,sin necesidad de esperar hasta que elárbol sea adulto.• Modificación Genética deEspecies Forestales (ÁrbolesTransgénicos)Así como se le implantan nuevosgenes a plantas de soja o maíz paraconferirles nuevas características, a lasespecies forestales también puedenincorporarse genes que mejoren sucrecimiento y la calidad de su madera.El primer árbol transgénico desarrolladoen 1986 fue del género Populus(álamo) y es el más utilizado en estetipo de investigaciones (47% de losárboles transgénicos desarrolladospertenecen a este género).Producto de las modificaciones genéticas,los árboles pueden adquirircaracterísticas como:– Tolerancia a herbicida: se logranárboles tolerantes al glifosato (controladorde maleza), lo que permiteaplicar el producto sin afectar elárbol, facilitando la labores de desmalezado.30 Visítenos en: www.revista-MM.com

FORESTALEn una perspectiva hipotética de uso detransgénicos se identificó, en la encuesta,como área principal de aplicación lageneración de árboles con resistencia ainsectos y hongos, seguido de árbolestolerantes a sequía y, en tercer lugar,árboles tolerantes a la acidez.Biotecnología Forestal enColombiaLa aplicación de la biotecnología enla reproducción y el mejoramiento deespecies usadas para la producciónforestal son relativamente recientesen Colombia.Entre las acciones desarrolladas, enel 2004, a través de la CorporaciónNacional de Investigación y FomentoForestal (Conif) se estableció la RedColombiana de Biotecnología Forestal– Rebiofor, creada con la finalidad derecoger y divulgar información, sobre eltema, emitida por diferentes institucionesprivadas o académicas, entidadesoficiales, empresas y particulares, entreellas empresas como Pizano, Refocosta,Smurfit, Kanguroid ó entidades académicascomo las universidades Javeriana,Distrital, y la Universidad Tecnológicade Pereira - UTP.Área de minijardines clonales hidropónicosde cuatro clones de E. urograndis.Foto: Inés S. Baquero.Resultados obtenidos de la segundafase del Proyecto “Crioconservaciónde Germoplasma de InterésComercial de Melina Gmelinaarborea Roxb”, una alianza de laUniversidad Javeriana y la empresaPizano S.A., entre otras.A través de la red ha sido posible conocercomo, por ejemplo, la UniversidadTecnológica de Pereira trabaja en lacaracterización molecular de aliso,nogal cafetero, guadua y ocobo, enzonas cafeteras y como, de acuerdocon el ‘Reporte sobre avances técnicos2002’ emitido por Conif en el2003, también se ha desarrollado enColombia la aplicación de técnicas demicropropagación utilizadas para lamultiplicación de especies forestalesrecalcitrantes, con características deinterés comercial.En este mismo sentido, en la Unidadde Biotecnología de la PontificiaUniversidad Javeriana ha presentadoavances y resultados destacados enla medida que ha logrado desarrollarherramientas biotecnológicas para lacaracterización, conservación, manejo,y mejoramiento de especies forestalesde interés ecológico y económico, a lavez que ha diseñado estrategias parala capacitación y transferencia de tecnologíaentre los sectores académicosy productivos del país comprometidoscon el fortalecimiento del sector forestal(viveristas, productores de semillay biofábricas).Paralelamente, dicha Unidad desarrollaactualmente estrategias para identificarmicroorganismos benéficos asociadoscon especies forestales, para realizaruna reintroducción de estos a las plantas,favoreciendo así la producción deárboles sanos, capaces de tolerar mejorel transplante a condiciones de campo;asimismo, y durante los últimos diezaños, ha estandarizado protocolos parala micropropagación de teca (Tectonagrandis), eucalipto (Eucaliptus globulusy tereticornis), aliso (Alnus acuminata),Podocarpus (Decusocarpus rospigliosi)y ocobo (Tabebuia rosea).También se destaca los trabajos queSmurfitkappa Cartón de Colombia inicióhace más de siete años, incorporandolos beneficios de la silvicultura clonala escala comercial en sus plantacionesy aprovechando tecnología de punta–desarrollada en Brasil– en sus viveros;los de Pizano Monterrey Forestalque empezó en el 2005 su programaen hidroponía en viveros en Gmelinaarbórea y, los del Grupo Kanguroid ensus viveros 3F, con sus proyectos de tecnificaciónde enraizamiento adventiciode Acacia mangium, bajo el marco delproyecto de las Biofábricas.Foto: Weimar Sandoval Rivera.32 Visítenos en: www.revista-MM.com

FORESTALParalelamente, la empresa Refocostadesde el 2006 dio marcha a la construcciónde una planta piloto de producciónde mini estacas de Teca. Igualmenteen su proyecto de Villanuevainició dos proyectos de tecnificaciónde viveros para la propagación clonalde Eucalipto pellita.Así y en la actualidad, se está dandobuen impulso a la “silvicultura clonal”(8), una ciencia en pleno desarrolloque ha dado excelentes resultados encampo, de hecho se han logrado resultadosimportantes en géneros comoEucalyptus, Pinus, Tectona, Gmelinay Acacia.Es posible entonces, vislumbrar laimportancia que ha tomando la tecnologíaen Colombia y, de acuerdo conlos resultados de la encuesta realizada,es posible afirmar también que hayconsenso sobre la relevancia de estatecnología para el sector forestal,no sólo en el mundo sino en el país,donde aunque hay algunos avances,falta recorrer camino para alcanzar unnivel aceptable de competitividad enel mercado global.Igualmente, aunque existen preocupacionesambientales sobre la pertinenciade adelantar desarrollos biotecnológicosen el área forestal colombiana, el paísestá a tiempo de desarrollar dicho sectora través de los productos de la biotecnologíapara evitar la pérdida de las ventajascomparativas que han sostenido a Colombiaen una posición de favorabilidadfrente a sus competidores.Entre los principales argumentos sobrela importancia de aplicar biotecnologíaen el sector forestal, presentados en laencuesta, se destaca la necesidad depreservar ventajas competitivas frentea competidores directos tales comoChile y Brasil, que han logrado desarrollossignificativos en el tema.Entre las respuestas obtenidas de losespecialistas encuestados que consideranque el país cuenta con ventajaspara el desarrollo de la biotecnologíaaplicada en el campo forestal, caberesaltar la reiterada mención denuestras ventajas agroecológicaspor la posición geográfica, biodiversidad,riqueza en recursos genéticos,existencia de especies valiosascomercialmente y disponibilidad derecursos humanos y de investigaciónreconocidos en el campo. Tambiénse hizo mención de lo importantede establecer alianzas entre el sectorprivado, los centros de investigacióny las universidades.Resultados Encuesta Biotecnología Forestal (B.F)TEMAProductos y Procesos aDesarrollar.MejoramientoGenético.Productos conPotencial de Negocio.Acciones a Emprenderpor las entidadespúblicas.Acciones a Emprenderpor la ContrapartePrivada.Actividades a Desarrollaren entre el SectorPúblico y Privado para elFomento de la B.F.Medidas Regulatoriaspara el desarrollo de laBiotecnología Forestal.Formación para laBiotecnología Forestal.Áreas de conocimientoconsideradas necesariaspara los niveles deeducación superior.Otro punto que reveló interés fue lapreocupación de los encuestados porla necesaria consolidación de un sistemainterconectado y articulado de actoressocioeconómicos que gestionenel conocimiento biotecnológico comogenerador de alto valor agregado parael sector, traducido en más y mejoresintercambios con el resto del mundo.La encuesta también trató el temadel sector educativo como principalformador de competencias, y la necesidadque incorpore nuevas áreasRESULTADOSResultados sobresalientes en su orden para: identificación clonal, clones,bancos de germoplasma y mejoramiento de especies introducidas,para el aumento de la productividad, de especies nativas y para resistirplagas y enfermedades.Consenso en la necesidad de desarrollar programas de mejoramientogenético para aumentar la competitividad de la industria forestal en lospróximos 20 años. Listado de especies considerables para mejoramientogenético, en su orden: Teca, Eucalyptus grandis, Acacia Mangium,Caoba, Nogal cafetero, Abarco, Pino tecunumanii, Caucho, EucalyptusGlobulus, Melina, y Ceiba Tolua.Se destacan los segmentos de biocombustibles, madera libre de nudos,semillas seleccionadas y mejoradas, maderas duras de pequeñas dimensiones,fibra para papel de mejor calidad y semilla de especies endémicas.Obtuvieron el mayor puntaje: definición de políticas de investigacióna largo plazo; aumento de fondos para programas de postgrado;Establecimiento de una estrategia nacional para el desarrollo de la B.F.y Establecimiento de convenios para capacitación e investigación.1. Articulación para participar en convocatorias de entes nacionalese internacionales. 2. Definición de políticas y prioridades del sector,a largo plazo. 3. Destinación de fondos para promover investigación.4. Asociación con Instituciones para adelantar investigación 5.Coordinación con su contraparte pública y las universidades. 6.Asociación en torno a programas de mejoramiento genético.1. Definición de políticas de desarrollo y prioridades del sector a largoplazo. 2. Formación de Recurso Humano. 3. Creación de un fondo públicoprivadopara el desarrollo de la ciencia. 4. Creación de mecanismos deincentivo. 5. Fortalecimiento de la cooperativa de mejoramiento genético.6. Realización de actividades de investigación y desarrollo.1. Creación de incentivos tributarios. 2. Acreditar laboratorios. 3.Establecer un marco regulatorio para la producción, adquisición y usode OGM. 4. Definición de normas para el uso de la B.F con base en unmarco ético. 5. Establecimiento de normas que protejan la ciencia. 6.Establecimiento de normas que apoyen la sustentabilidad forestal. 7.Establecimiento de una evaluación permanente del impacto ambientalde las acciones biotecnológicas.1. Formación técnica: Mejoramiento genético; Biotecnología; BiologíaMolecular; Captura de Material Plus (Seleccionado); Cultivo de Tejidos;Clasificación de plantas en vivero; Técnicas de Laboratorio. 2. Formaciónprofesional: Mejoramiento genético; Biología molecular; Biotecnología;Genética y biotecnología aplicada; Cultivo de tejidos; Fisiología vegetal;Bioestadística; Bioinformática. 3. Formación en programas de postgrado:Mejoramiento genético; Economía y administración de empresas;Genética molecular; Biotecnología; Ingeniería genética; Bioinformática.Visítenos en: www.revista-MM.com33

FORESTALde conocimiento relacionadas conla biotecnología a través de diversasactividades de intercambio académicoy articulación universidad-empresa-Estado, esto, para promover pasantíasnacionales e internacionales, intercambiosy desarrollo de proyectosproductivos, entre otros, con alto componentede innovación, investigacióny transferencia de conocimiento.En definitiva, el tema de biotecnologíaforestal debe ser discutido como referenciapara otros estudios y para la toma dedecisiones al respecto –tanto del sectorprivado, educativo e institucional– quedebe contemplar la planeación estratégicadel sector forestal en Colombia, desdeel trabajo mancomunado de dichos estamentos.La idea debe ser generar planesde negocio que orienten los recursoshacia el desarrollo de proyectos claves yel diseño de programas académicos nuevoso existentes incluyendo áreas comomejoramiento genético, biotecnología,biología molecular, bioinformática, entreotras importantes materias.Vale señalar que la agenda de investigaciónde la cadena forestalidentificada en el Proyecto transiciónde la agricultura 2007 para la cadenaforestal del Ministerio de Agriculturay Desarrollo Rural, coincide con variospuntos de demandas tecnológicas necesariaspara el sector forestal con eltema abordado en el documento.Fuentes* Francisco Torres, Ingeniero Forestal, Magísteren Administración de Empresas, Gerente deProducción Semicol Ltda. ftorres@semicol.com.co** Guillermo Buitrago, Ingeniero de Sistemas,Magíster en Administración de Empresas,Consultor Visión Empresarial, Universidadde la Sabana. guruclef82@gmail.comBibliografía• ACIF. Asociación Colombiana de IngenierosForestales VIII Congreso Forestal Nacional,Bogotá noviembre de 2005• Colciencias 2005, Informe de Gestión Febrero2000- Enero 2005 Programa Nacional deBiotecnología, Secretaría Técnica Myriam dePeña, Ph. D. Bogotá, Enero 31 de 2005• Conif, 2003. COMFORE. Reporte sobreavances técnicos 2002.Primera ReuniónTécnica. Cooperativa Colombiana de MejoramientoGenético Forestal. Bogotá D.C.14 de febrero. 14 p.• Cristancho P. Edwin. Herramientas ParaLa Competitividad a partir del Uso de laBiotecnología. Economía y Desarrollo UniversidadAutónoma de Colombia, Volumen3 Numero 2, Septiembre de 2004.• DNP Departamento Nacional de Planeación,Presidencia de la República de Colombia,Visión Colombia II Centenario: 2019• FAO. 2001. Glosario de la biotecnologíapara el alimento y la agricultura: una ediciónrevisada y aumentada del glosario dela biotecnología y de la ingeniería genética.Investigación de FAO y No. de papel detecnología. 9. 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Bogotá, Colombia, Mayo de2008.2) Departamento Nacional de Planeación. VisiónColombia II Centenario: 2019, Bogotá,Colombia 2005.3) Un transgénico es un Organismo ModificadoGenéticamente, OMG, vivo que ha sidocreado artificialmente manipulando susgenes. Las técnicas de ingeniería genéticaconsisten en aislar segmentos del ADN (elmaterial genético) de un ser vivo (virus,bacteria, vegetal, animal e incluso humano)para introducirlos en el material hereditariode otro.4) Alelo: es la localización espacial de un genen un cromosoma. Al ser la mayoría de losmamíferos diploides se poseen dos alelos decada gen. Cada par de alelos se ubica enigual lugar. El concepto de alelo se entiendea partir de la palabra alelomorfo (en formasalelas) es decir, algo que se presenta dediversas formas.5) INTA, ‘Mejoramiento y Genética Forestal’.Agosto 2003. Equipo Forestal, EstaciónExperimental INTA Balcarce. InstitutoNacional de Tecnología Agropecuaria Argentina.6) FAO 2004, Preliminary review of biotechnologyin forestry, including generismodification.7) INTA, ‘Mejoramiento y Genética Forestal’.Agosto 2003. Equipo Forestal, EstaciónExperimental INTA Balcarce. InstitutoNacional de Tecnología Agropecuaria Argentina.8) Silvicultura clonal: se define como el uso declones probados y validados en campo conlas siguientes ventajas: obtener los mejoresclones y usarlos en forma operativa, sepueden seleccionar clones específicos paracada tipo de suelo o clima.34 Visítenos en: www.revista-MM.com