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.
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.
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.
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).
Mónica Poverene es doctora en biología, ingeniera agrónoma e investigadora del Conicet. Se desempeña en el Departamento de Agronomía de la UNS.
