INGIENERÍA GENÉTICA DE PLANTAS

LA REVOLUCIÓN VERDE .-

 La revolución verde

La conjunción de la aplicación de las leyes de Mendel por hibridación sexual a la mejora de las plantas cultivadas y de prácticas agrícolas basadas en la agroquímica y en la mecanización, lograron en los años 60 y 70 de este siglo un aumento espectacular de la productividad agrícola en numerosas zonas del mundo, principalmente de Asia y de Latinoamérica.

La Revolución Verde se sustentó sobre todo en la mejora de tres cereales clave en la alimentación humana (cada uno procedente de domesticación en una de las grandes civilizaciones antiguas): trigo, arroz y maíz.

	En 1943, la Fundación Rockefeller y el Ministerio de Agricultura de México decidieron financiar a Norman  Borlaug (procedente de la Universidad de Minnesota) un programa para la obtención de variedades de trigo de alto rendimiento capaces de resistir el hongo de la roya de los tallos. Se establecieron dos estaciones experimentales separadas entre sí 10º de latitud y con una diferencia de altitud de 2.600 m. El desarrollo simultáneo de las variedades en estos dos ambientes permitió acortar a la mitad el tiempo medio de mejora, pero además, las variedades obtenidas resultaron aptas para una gran variedad de climas y suelos, algo que hasta entonces se tenía por imposible. Las primeras variedades del programa eran de hecho tan productivas que la gran cantidad de grano hacía que el tallo se doblara y rompiera bajo su peso (fenómeno de "encamado"). Los investigadores entonces buscaron derivar de éstas otras variedades de tallo más corto, cosa que lograron tras hibridarlas con una variedad enana japonesa (Norin 10). Además, los genes de enanismo suministraban un efecto sinérgico adicional sobre la productividad: incrementan el rendimiento en grano a expensas del resto de biomasa, y resisten más los daños por viento y lluvia. Se obtuvieron, pues, variedades resistentes a la roya, de tallo corto, que evitaban el encamado, y de alto rendimiento bajo condiciones adecuadas de irrigación y de abonado. En cuanto a rendimientos se había dado un paso de gigante, ya que se pasó de las previas 0.75 Tm/ha a las 8 Tm/ha. El centro mexicano fundado por Borlaug (ubicado en el Distrito Federal) se denomina Centro Internacional de Mejoramiento de Maíz y Trigo (CIMMYT), y a Borlaug se le concedió el Premio Nobel de la Paz.
	Con un objetivo similar, en 1960 se estableció en Los Baños (Filipinas) el Instituto Internacional de Investigación sobre el Arroz (IRRI), financiado por la Fundación Rockefeller, la Fundación Ford, la Agencia estadounidense para el Desarrollo Internacional y el Gobierno filipino. Como dice García Olmedo (1998), la mejora del arroz era lo más parecido a una carrera de obstáculos, ya que las variedades de alto rendimiento vienen definidas por numerosas propiedades al mismo tiempo: ciclo corto (que permita dos cosechas al año), floración independiente del número de horas de insolación, talla baja, resistencia a la enfermedades y, por supuesto, buenas cualidades culinarias. Tras varios años de intensa investigación, con numerosos cruces entre distintas variedades progenitoras (unas 13,  procedentes de seis países) a finales de la década de los 70 se logró la variedad deseada (bautizada IR-36), que a su vez sirvió de punto de partida para nuevas mejoras.
	La mejora del maíz había comenzado antes, en los años 20 y 30, por la empresa Pioneer Hi-Bred (EE.UU.), al facilitar la obtención de maíces híbridos (dotados del fenómeno de vigor híbrido debido a la heterosis). Los híbridos dobles (procedentes del cruce de dos híbridos sencillos) y la esterilidad masculina (que eliminó el engorro de cortar a mano la flor para evitar la polinización autógama) facilitaron la obtención y abarataron los costes. Las variedades híbridas son de alto rendimiento, pero tienen la desventaja de que el agricultor no puede aprovechar los granos de las sucesivas generaciones, porque el vigor híbrido (y por lo tanto los rendimientos) se pierde, por lo que hay que comprar granos híbridos en cada estación de siembra. La estrategia del enanismo no funciona con el maíz, pero el aumento de productividad vino principalmente de plantas que podían plantarse de modo más denso. Recientemente un grupo de investigación del británico Centro John Innes ha descubierto la base molecular del enanismo de las plantas de la Revolución Verde (véase Peng et al., 1999, Nature 400: 256 ss). En una demostración más del poder analítico de la nueva genética, estos científicos han descubierto que los alelos que confieren el fenotipo del enanismo en trigo (Rht-B1 y Rht-D1) y en maíz (dwarf-8) son homólogos del gen GAI de la planta modeloArabidopsis thaliana, y que todos ellos determinan una proteína que hace que las plantas sean menos sensibles a la hormona de crecimiento denominada giberelina. Además, mediante ingeniería genética transfirieron el gen GAI a plantas de arroz de talla normal, convirtiéndolas en enanas, con lo cual se abre la posibilidad de crear cultivos transgénicos con talla reducida que puedan logran aumentos de productividad en especies en las que las técnicas tradicionales no han tenido éxito en este objetivo.

La Revolución Verde se debió en buena parte a los 16 centros financiados mayoritariamente con fondos públicos (agencias del sistema de Naciones Unidas, y Banco Mundial) que constituyen el CGIAR (Grupo Consultivo sobre Investigación Agrícola Internacional), y de los que son ejemplos señeros los ya citados IRRI y CIMMYT. Aparte de suministrar material útil directamente a campesinos de numerosas zonas del mundo en desarrollo, estos centros fueron determinantes para la investigación a largo plazo que impulsó los avances más importantes. Y sobre todo, fueron los pilares sobre los que los incrementos de productividad permitieron alimentar a cientos de millones de personas del Tercer Mundo y conjurar las previsiones pesimistas sobre la extensión del hambre, especialmente en Asia. El sistema del CGIAR fue el responsable del aumento por valor de 50.000 millones de dólares de la producción de arroz y trigo desde los años 60. Repartió más de 750 variedades de trigo, arroz, maíz, sorgo, mijo, patata, mandioca y frijoles. Entre 20.000 y 45.000 científicos del Tercer Mundo se han formado en sus centros. Y es la depositaria de casi un millón de muestras de germoplasma que se han distribuido por todo el mundo. (Para un análisis en profundidad del sistema CGIAR  y de sus distintos Institutos, véase el monumental estudio de Albert Sasson, 1998).

Centros internacionales de investigación agronómica centrada en cultivos

Centro	Objeto de su programa	Sede central
CIMMYT (Centro Internacional de Mejoramiento de Maíz y Trigo)	maíz, trigo, triticale	México
IRRI (International Rice Research Institute)	arroz	Filipinas
CIAT (Centro Internacional de Agricultura Tropical)	mandioca, forrajes tropicales, judías (alubias, frijoles), arroz	Colombia
IITA (International Institute of Tropical Agriculture)	mandioca (tapioca), cowpea, soja, batata (ñame), plátano	Nigeria
ICRISAT (International Crops Research Institute for the Semi-Arid Tropics)	sorgo, cacahuete (maní), mijo, chickpea, pigeon-pea	India
CIP (Centro Internacional de la Papa)	patata (papa)	Perú
ICARDA (International Center for Agricultural Research in Dry Areas)	trigo, chickpea, leguminosas forrajeras, lentejas, cebada	Siria
AVRDC (Asian Vegetable Research and Development Center)	col china, judías chinas, patatas dulces, tomate, soja	Taiwán
WARDA (West African Rice Development Association)	arroz	Costa de Marfil

La introducción de los trigos y arroces de la Revolución Verde fue en buena parte la responsable de que la producción de grano se incrementara anualmente una media del 2.1% entre 1950 y 1990, lo que supuso casi triplicar las cosechas, sin apenas variar la superficie cultivada. En el Tercer Mundo el impacto de las nuevas variedades (asociado a las correspondientes prácticas agrícolas) fue enorme, sobre todo en India, Pakistán, China y países de Latinoamérica. Algunos de estos países pasaron de importadores a exportadores de grano.

Hay que reconocer que la Revolución Verde ha sido un factor esencial en evitar hambre en el mundo. Se considera que el aporte energético mínimo por persona es de 2200 kcal/día. Según la FAO, en los años 60 el 56% de la población mundial vivía en países con menos de esa cifra, mientras que a mediados de los 90 ese porcentaje había caído a sólo 10%, y eso a pesar del aumento demográfico y de los conflictos bélicos en muchos de esos países. Pero aún así, hoy día la malnutrición afecta a 2000 millones de personas, y hay 800 millones que pasan realmente hambre. Aún quedan amplias zonas, especialmente en África, en las que el hambre es endémica. Y como hemos visto, necesitamos enfoques novedosos y políticas renovadas para evitar que la producción de alimentos no quede a la zaga del aumento demográfico, sin comprometer más los recursos naturales (biodiversidad) de los que dependemos.

La tasa de incremento de productividad se ha frenado en los últimos tiempos, de modo que en el periodo 1989-1990 fue de sólo 0.5% (o de 1.5% si se descuenta que ese fue un mal año para la entonces convulsa URSS). Se calcula que para el 2020 la demanda global de arroz, maíz y trigo se incrementará un 40% (un 1.3% anual). Con los actuales incrementos anuales se podría en principio satisfacer esa demanda, pero al parecer, esa tasa interanual no es fácil que se mantenga así demasiado tiempo con las técnicas actuales. De hecho, los incrementos por hectárea han bajado desde el 2.2% anual en el periodo 1967-1982 hasta el 1.5% entre 1982 y 1994.

Hay que reconocer un hecho: los actuales rendimientos de las variedades en uso están cerca del máximo teórico. Para darse cuenta de esto, hay que pensar que por meras cuestiones de viabilidad fisiológica, la planta sólo puede dedicar un porcentaje al producto cosechable (en este caso, el grano). Esto es lo que mide el índice de cosecha. Las actuales variedades de alto rendimiento tienen índices en torno al 0.5. Algunos expertos calculan que el límite máximo debe estar en torno a 0.60 o 0.65, más allá del cual simplemente la planta no puede vivir.

Africa es el único continente que aún no se ha beneficiado de la Revolución Verde, por lo que según Borlaug, habría que hacer esfuerzos allí. En 1972 (con decenios de retraso respecto de las iniciativas que ya hemos visto) se creó el ICRISAT  (Instituto especializado en cultivos de zonas semiáridas), con sede en Hyderabad (India) y centros en Africa. Borlaug y al ex-presidente norteamericano Jimmy Carter, financiados por el filántropo japonés Ryoichi Sasakawa pusieron en marcha en 1986 la iniciativa "Sasakawa Global 2000", que a través de estudios piloto está intentando demostrar la viabilidad del éxito de estas tecnologías en los países subsaharianos, adaptándolas principalmente al mijo y sorgo. En 1991 salieron las primeras variedades de sorgo de mayor rendimiento. Otro problema que se está encarando es el de la gran pérdida de cosechas debidas a las plantas parásitas del género Striga, responsable de pérdidas de hasta un 40%. Sin embargo, la inestabilidad política en numerosos países africanos, junto con las malas infraestructuras de transporte y comercialización son una limitación que habría que remover cuanto antes. Desgraciadamente, la mayoría de estos países no pueden hacer grandes esfuerzos inversores, debido a las políticas restrictivas impuestas por el FMI.

La delicada situación de la agricultura en África Como es sabido, el África subsahariana es el único continente que no se benefició de la Revolución Verde, y es la región del mundo que necesita más urgentemente programas de mejora genética, tanto tradicionales como biotecnológicos, respaldados por decididas políticas de reforma socioecómica y política. Resumimos el balance económico, agroalimentario y ambiental que presenta Albert Sasson (1993): Según la Comisión Económica para África de las Naciones Unidas, los 80 fue una década perdida para el desarrollo de esta región: la producción de alimentos bajo un 20% hasta los 200 kg/persona en 1990; se produjo una recesión de los cultivos para exportación; hubo menores incgresos para los granjeros; y fallaron numerosos proyectos de desarrollo agrario. Los mercados internos africanos se caracterizan por su escaso dinamismo, e igualmente están prácticamente ausentes de las transacciones internacionales, situación que se agrava por la bajada de precios de sus materias primas de exportación. La deuda externa ha llegado a ser insufrible , y los préstamos del FMI estuvieron condicionados a fuertes ajustes estructurales que impidieron inversiones sociales. (Recientemente la comunidad acreedora ha llegado a un acuerdo para condonar parte de la deuda y convertir otra parte en compromisos de inversión social y ambiental). Se ha producido la emigración de un importante porcentaje de mano de obra cualificada, lo cual no dejó de impactar sobre el sistema de I+D. Los últimos decenios han supuesto una letal mezcla de cambios climáticos catastróficos (repetidas sequías), inestabilidad política, deforestación, desertización, sobrepastoreo y destrucción de suelo. El desierto progresa a un ritmo de 50.000 a 70.000 km2/año. El ritmo de aumento demográfico es del 3%, mientras que la producción de alimentos es, en el mejor de los casos, de 2%. La agricultura subsahariana es principalmente de subsistencia, con una combinación de falta de apoyo de las elites políticas y falta de interés de los campesinos por producir más. Las importaciones de cereales para alimentar a las ciudades ha desquiciado los mercados locales por la política de dumping de precios, y el consiguiente cambio de hábitos alimentarios. Los recientes empeños en proyectos de agricultura intensiva se han saldado frecuentemente con fracasos (por la mala gestión), y han acentuado el problema de la deuda externa.