EL GIRASOL SILVESTRE EN LA ARGENTINA
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El girasol ha sido tradicionalmente uno de los cultivos más importantes de la Argentina. El área sembrada superó los tres millones y medio de hectáreas y la producción, los siete millones de toneladas en la campaña 97/98, llegando a ser nuestro país el principal productor de girasol del mundo y a liderar el mercado exportador de aceite.
La región girasolera abarca las provincias de Buenos Aires, este de La Pampa, sur de Córdoba, Santa Fe y Entre Ríos. La evolución geográfica del cultivo se produjo principalmente en dirección este-oeste. Es uno de los cultivos más importantes en las rotaciones agrícolas que se practican en La Pampa y en el oeste de Buenos Aires, por su capacidad de tolerar situaciones de escasa humedad en el suelo. En el sudeste de Buenos Aires encuentra condiciones ventajosas para su cultivo debido a su menor demanda térmica frente a otros estivales. Estos logros se han alcanzado, principalmente, por el trabajo realizado en planes de mejoramiento genético llevados a cabo tanto por empresas privadas como por instituciones públicas.
En la campaña 2000/01, tuvo lugar una fuerte reducción del área sembrada, siendo de 1.976.000 ha frente a 3.587.000 de la anterior. Los bajos precios y condiciones meteorológicas adversas pueden invocarse como causas circunstanciales de tal disminución, pero también influyeron los bajos rendimientos y el notable avance del cultivo de soja. Estos dos factores están relacionados: la tecnología del cultivo de soja ha incorporado el uso de variedades transgénicas y la siembra directa, mientras que no ha ocurrido lo mismo con el girasol, determinando una expansión de la primera en detrimento del segundo.
Si bien la misma tecnología podría beneficiar al girasol, la autorización para el uso de cultivares genéticamente modificados ha sido demorada en razón de los riesgos potenciales que podría acarrear para el ambiente la posibilidad de transferencia de genes de resistencia a herbicidas y/o plagas a especies silvestres por vía de cruzamientos interespecíficos.
La Comisión Nacional Asesora de Biotecnología Agropecuaria (Conabia) ha aprobado en los últimos años unas 75 solicitudes (actualmente 84) de entidades públicas y privadas de experimentación con variedades genéticamente modificadas (GM) de girasol, que incorporan resistencia a lepidópteros, tolerancia a glifosato y resistencia a enfermedades fúngicas, siete de ellas en 2000.
Por tal motivo, es de la mayor importancia determinar el grado de impacto que esta tecnología tendría en materia de bioseguridad ambiental, ya que dos especies silvestres de Helianthus que pueden cruzarse con el girasol cultivado fueron introducidas accidentalmente desde los Estados Unidos en la Argentina y se han naturalizado en una extensa región que comprende las provincias de La Pampa, oeste de Buenos Aires, sur de San Luis, Córdoba y Mendoza.
Al mismo tiempo, las especies silvestres de girasol constituyen una valiosa fuente de variación genética para la incorporación de caracteres de interés en mejoramiento, como la androesterilidad, resistencia a patógenos (Verticillium), tolerancia a herbicidas (imidazolinonas), así como para el estudio de caracteres fijados en el germoplasma cultivado pero que muestran polimorfismo en esos materiales, lo que constituye un segundo motivo de interés para estudiar la genética de las poblaciones silvestres argentinas.
En diciembre de 1999, la Coordinación Técnica de la Conabia y cinco empresas semilleras privadas expresaron su interés en promover un proyecto en bioseguridad en girasol. Nuestro grupo de trabajo, junto con investigadores de la Unidad Integrada de Balcarce (Facultad de Ciencias Agrarias de la Universidad de Mar del Plata - EEA INTA) elaboró un proyecto para el estudio del flujo génico entre el girasol cultivado y el silvestre y comenzó a ejecutarlo desde enero de 2000. El mismo reviste gran interés para el desarrollo de criterios de bioseguridad en el cultivo de girasol genéticamente modificado (Conabia, 2000).
Por otra parte, no hay estudios sobre genética de las poblaciones de girasol silvestre en el país a pesar de que ambas especies han contribuido, mediante cruzamientos, con caracteres de gran valor para el mejoramiento genético del girasol cultivado. Una de las aplicaciones inmediatas de ese estudio es la posibilidad de mapear marcadores genéticos que son monomórficos en las variedades cultivadas, pero polimórficas en las poblaciones silvestres. El mapa genético de girasol posee pocos marcadores de expresión y los únicos cinco genes de isoenzimas fueron mapeados mediante una colaboración entre nuestro grupo de trabajo y la empresa Advanta.
La finalidad de este proyecto es aportar información sobre las especies silvestres de girasol que crecen en la Argentina y su relación con el girasol cultivado, que pueda utilizarse en mejoramiento genético y en la toma de decisiones para los procesos regulatorios referidos a la utilización de cultivares genéticamente modificados. La información contribuirá, asimismo, al conocimiento de aspectos básicos de la genética del girasol, en cuanto a variabilidad genética y estructura genómica.
Las actividades propuestas tienen como objetivo el relevamiento de poblaciones de especies silvestres del género Helianthus, su distribución y evolución, variabilidad entre poblaciones, presencia de plantas híbridas espontáneas y ensayos tendientes a la cuantificación del flujo génico desde el girasol cultivado y el mapeo de marcadores genéticos.
Paralelamente al crecimiento en producción de soja GM en los últimos años, el cultivo del girasol disminuyó en la Argentina casi un 30%, con una superficie sembrada en la última campaña apenas superior a dos millones de ha. El avance de la soja hacia el sur y el oeste lo relegó a las tierras más pobres de las provincias de Buenos Aires, La Pampa y San Luis, en tanto los suelos fértiles de Santa Fe, Córdoba y Buenos Aires se dedicaron a la soja, de mayor estabilidad de rendimiento, pero incapaz de explorar el suelo en profundidad.
Influyeron las políticas de precios y los bajos rendimientos del girasol debido al ataque de enfermedades y competencia por malezas. El girasol encontró su nicho en suelos profundos y arenosos de zonas semiáridas, donde es capaz de explorar todo el perfil y extraer el agua y nutrientes acumulados por el barbecho. Mediante mejoramiento genético se han creado variedades transgénicas de girasol y Conabia ha recibido ya 84 solicitudes de flexibilización, esto es, de permisos de ensayos a campo de variedades GM con resistencia a enfermedades fúngicas, a insectos y tolerancia a herbicidas. Sin embargo, la autorización para su uso ha sido demorada en razón de los riesgos potenciales que podría acarrear para el ambiente la posibilidad de transferencia de genes a especies de girasol silvestre emparentadas.
El girasol cultivado, Helianthus annuus var. macrocarpus, es originario de Estados Unidos, donde existen unas 50 especies del mismo género, muchas de ellas capaces de cruzarse naturalmente con él. Esta capacidad se ha explotado frecuentemente en el mejoramiento genético para transferir al cultivo caracteres silvestres que confieren ventajas agronómicas. En la Argentina existen especies de girasol silvestre, probablemente introducidas en forma accidental como "impurezas". Sus semillas, mezcladas inadvertidamente en lotes de semillas importadas desde su centro de origen, se han naturalizado y crecen formando extensas poblaciones en varias provincias. La más frecuente es Helianthus petiolaris, que coloniza suelos arenosos del oeste de Buenos Aires, La Pampa, San Luis y sur de Córdoba. La segunda es Helianthus annuus ssp. annuus, considerada como el antecesor silvestre del girasol cultivado; puede hallarse en el sur de Córdoba, noreste de La Pampa y oeste de Buenos Aires, Entre Ríos, Mendoza y San Juan. Ambas se cruzan naturalmente con el girasol cultivado; especialmente la segunda, es considerada una importante maleza de los cultivos de verano en los Estados Unidos.
En nuestro país, al menos hasta el momento, no constituyen malezas importantes, pero esta situación podría eventualmente cambiar.
Ya que grandes extensiones de las provincias pampeanas se dedican al cultivo del girasol, existe la posibilidad de que genes del cultivo, propios o introducidos por ingeniería genética, sean transferidos al girasol silvestre a través del polen. Ambas especies silvestres, como el girasol cultivado, son anuales y alógamas (las flores son fecundadas por polen de otras plantas), vegetan en la misma época y son visitadas por los mismos insectos polinizadores, principalmente abejas.
En nuestros viajes para estudiar las poblaciones de girasol silvestre, hemos encontrado numerosas evidencias de introgresión, el proceso por el cual los cruzamientos naturales entre plantas resultan en una incorporación estable de genes de una especie en otra. El tipo de ramificación, el tamaño del capítulo y las características de la semilla indican que el flujo génico tiene lugar entre el girasol cultivado y las dos especies silvestres. Casi con certeza, genes de las variedades GM migrarán hacia las poblaciones de girasol silvestre si el cultivo de variedades transgénicas se populariza comercialmente, como ocurrió con la soja. La incorporación de material genético de una especie en otra diferente solamente es posible si los cromosomas de ambas pueden intercambiar genes por recombinación.
En el caso de H. annuus ssp. annuus, sus cromosomas son idénticos a los del girasol cultivado y, por lo tanto, no existen barreras para ese intercambio. En tanto, H. petiolaris tiene el mismo número cromosómico que el girasol cultivado, pero 10 de los 17 pares de cromosomas difieren en el orden en que los genes se encuentran dispuestos a lo largo del cromosoma, por lo que la recombinación génica se vería limitada a los siete pares restantes, cuya disposición de los genes es semejante en ambas especies.
Uno de los objetivos de nuestros ensayos es determinar a qué distancia es llevado el polen del girasol cultivado por abejas y otros insectos y qué proporción de flores de girasol silvestre resulta polinizada. Otro aspecto del proyecto, que compartimos con colegas de la Unidad Integrada INTA Balcarce-Universidad de Mar del Plata, es el estudio de los cromosomas de estas especies y de híbridos entre ellas.
La incorporación de un solo transgen en una población silvestre no necesariamente alterará su comportamiento ecológico y la convertirá en una maleza. Podría afectar negativamente su aptitud biológica o no tener ningún efecto. En el caso del sorgo de alepo y otros similares documentados, la evolución rápida de las características invasivas fue probablemente el resultado de la acción de muchos genes de ambas especies parentales, que interaccionaron y contribuyeron de distintas maneras al resultado. El estudio de este fenómeno debe contemplar tanto aspectos del organismo como del hábitat y las complejas interacciones genotipo-ambiente.
Una forma de comenzar sería comparar el crecimiento y la producción de semillas en plantas silvestres transgénicas y no transgénicas. La duración del ciclo de vida en cada una de sus etapas --germinación, plántula, período vegetativo, floración, maduración del fruto-- puede dar indicación de las etapas más afectadas por los efectos del gen adquirido. Afortunadamente, un transgen es una construcción genética exhaustivamente estudiada; se conoce de antemano su expresión y su diseño molecular, lo que proporciona importantes pistas acerca de las funciones que podría afectar en su nuevo húesped.
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ALIMENTO DE LOS INDIOS
El girasol cultivado es originario de los Estados Unidos, posiblemente del estado de Kansas. Si bien se difundió como cultivo sólo después de haber sido llevado al Viejo Mundo y seleccionado por los rusos, los indígenas norteamericanos lo utilizaban como alimento y tintura hace ya cinco mil años. Fueron posiblemente ellos los que domesticaron la especie, reservando semillas de mutantes que aparecieron espontáneamente, claramente diferenciadas por poseer un capítulo único.
La forma silvestre, profusamente ramificada, posee capítulos pequeños, de maduración desuniforme y frutos (cipselas) débilmente retenidos a la madurez por las páleas. Estas características significan ventajas para la supervivencia en estado salvaje, debido a la mayor seguridad de maduración de cierto número de semillas para perpetuar la especie y diseminarse, ya que al posarse los pájaros para comer semillas o por el viento, los capítulos literalmente estallan. La supervivencia se asegura por el tamaño pequeño y color oscuro de las cipselas, que quedan ocultas en el suelo.
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El origen de los "guachos"
La forma mutante que dio origen al girasol cultivado es Helianthus annuus variedad macrocarpus, mientras que el tipo silvestre es H. annuus subespecie annuus. Ambas existen en nuestro país. La primera es cultivada y, eventualmente, algunas semillas pueden perdurar en los lotes o caer de los transportes, dando origen a los denominados "guachos" (en inglés, volunteers). Esta variedad, que se distingue fácilmente por poseer un capítulo muy desarrollado y predominante, es descripta como maleza por Marzocca en su Manual de Malezas de 1994.
La especie H. petiolaris se encuentra naturalizada en las provincias pampeanas y fue descripta por Covas en 1966. No ha sido domesticada, aunque se reconoce como fuente de resistencia a enfermedades y base de la moderna producción de híbridos, a partir del descubrimiento de la androesterilidad por Leclercq, en 1969. Creciendo como ornamental y muy poco difundida en nuestro país, también se encuentra H. argophyllus, con sus vistosas hojas color plateado y capítulos pequeños con discos morados.
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FUENTES BIBLIOGRAFICAS
* M. M. Poverene; M. A. Cantamutto; A. D. Carrera; M. S. Ureta; M. T. Salaberry; M. M. Echeverría, R. H. Rodríguez, El girasol silvestre (Helianthus spp.) en la Argentina: Caracterización para la liberación de cultivares transgénicos. Revista de Investigaciones Agropecuarias RIA 31 (2): 97-116, 2002.
* M. A. Cantamutto, M. M. Poverene, Los recursos genéticos del girasol silvestre. IDIA, Año II Núm. 3: 152-157, 2003
* M. M. Poverene; A. Carrera; S. Ureta; M. A. Cantamutto, Wild Helianthus species and wild-sunflower hybridization in Argentina. Helia, 2003 (en prensa).
* M. Poverene, A. Carrera, M. Cantamutto, S. Ureta, C. Delucchi, V. Alonso Roldán, J. Basualdo, Helianthus petiolaris in Argentina and spontaneous hybridization with cultivated sunflower. (aceptado para la 16 Conferencia Internacional de Girasol, Fargo, North Dakota, Estados Unidos, 2004).
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Mónica Poverene es doctora en biología, ingeniera agrónoma e investigadora del Conicet. Se desempeña en el Departamento de Agronomía de la UNS.
