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Sesión 3: Agricultura vs Fisiología Vegetal
Asignatura :
Agricultura, principios básicos y evolución
Prof. Emma Fernández Crespo
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Definición de Fisiología Vegetal
• Fisiología Vegetal es el conocimiento (logos) físico de las plantas.
• La Fisiología Vegetal estudia los procesos que tienen lugar en las plantas. Es una subdisciplina de la botánica que se encarga de conocer el funcionamiento de las plantas a distintos niveles
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Relación de la FV con otras disciplinas
Fisiología Vegetal
Anatomía de las
plantas
Ecología
Bioquímica de Plantas
Biología Celular y
Molecular
FV: ciencia multidisciplinar que aúna conocimientos de otras ciencias para explicar los procesos esenciales que intervienen en la funcionalidad de las plantas.
Integración de disciplinas biológicas
Avances en FV
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Aplicaciones de FV
• Biotecnología
• Producción de alimentos
• Energía
• Salud
• Conservación de los ecosistemas y especies vegetales
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Fisiología Vegetal Vs Agricultura
Conocimiento Fisiología Vegetal
• Nutrición mineral
• Leyes Mendel
• Transporte de fotoasimilados
Repercusión Agricultura
• Incrementar Producción cultivos
• Mejora genética
• Distribución de fotoasimilados a órganos sumidero
• Mejora de calidad
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2º Revolución verde
Debe reducirse drásticamente la cantidad de agua utilizada para la agricultura.
Los métodos de irrigación deben ser cada vez menos despilfarradores.
Deben utilizarse cultivos más resistentes a sequía y salinidad.
El incremento de la producción agrícola puede depender de variedades que sean capaces de utilizar de forma más eficiente los nutrientes.
Utilización de la Biotecnología.
En estos momentos existe la tecnología adecuada para producir alimentos para más de 7000 millones de personas.
Biotecnología
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•En la 2ª revolución verde, los métodos de la Mejora han sido
los cruzamientos y la selección, complementados en ocasiones
con técnicas de mutagénesis artificial.
•El mejorador no sólo actúa sobre el proceso selectivo, sino
que aplica también métodos de mutación y de hibridación
artificiales, imitando y acelerando el proceso natural de
creación de variabilidad, aumentando la eficacia de la
manipulación genética.
•Introduce además la idea de diseño genético, al combinar
las técnicas de selección, que afectan simultáneamente a
muchos genes, con la introducción selectiva de genes
individuales, en sentido mendeliano, para conferir a las
plantas propiedades estructurales o fisiológicas específicas
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Objetivos de la Fisiología del S. XXI
• Asegurar la alimentación de la población • Sustituir al petróleo y derivados como fuente de materias primas y de energía • Ser Medioambientalmente SOSTENIBLE
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3º Revolución Verde. Biotecnología e Ingeniería Genética
La ingeniería genética: tecnología del control y transferencia de ADN de un organismo a otro, lo que posibilita la creación de nuevas especies, la corrección de los defectos genéticos y la fabricación de numerosos compuestos
La biotecnología se refiere a toda aplicación tecnológica que utilice sistemas biológicos y organismos vivos o sus derivados para la creación o modificación de productos o procesos para usos específicos (Convention on Biological Diversity, Article 2. Use of Terms, United Nations. 1992).
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¿Qué se espera de la Fisiología Vegetal?
Plantas resistentes -enfermedades
-herbicidas -condiciones adversas
Mejora de la calidad tecnológica -frutas y hortalizas de larga duración
(gen antisentido inhibidor de la poligalacturonasa)
Mejora de la calidad alimentaria
-arroz con provitamina A -arroz con proteína transportadora de hierro
-plantas de composición lipídica o aminoacídica adecuada
Fitorremediación -tolerantes al Hg
Alternativa a la I.petroquímica
Síntesis de hidratos de C, Lípidos, etc. para fabricar plásticos, detergentes,
biodegradables
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Plantas tolerantes a herbicidas y plaguicidas
Parcela de soja infestada por malezas
(izquierda) y soja Roundup Ready despu s del
tratamiento con Roundup Fuente: Monsanto .
• Roundup Ready Soybean is
a genetically
engineered variety
of glyphosate-
resistant soybeans produce
d by Monsanto.
• Glifosato actúa inhibendo
EPSPS
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Plantas resistentes a hongos bacterias y virus
http://www.pakissan.com/english
/issues/bt.cotton.in.butcher.hand
.shtml
heliothis virescens
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Plantas resistentes a hongos bacterias y virus
Phytophthora infestans
Oomiceto
Tizón tardío
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Mejora calidad organoléptica, alimentos
fortificados
• El arroz dorado es una variedad de arroz generada mediante
Ingeniería Genética
• Acumula precursores de B-caroteno en partes comestibles del
grano
• Primer cultivo “biofortificado”
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Adaptación de las plantas a cambio climático
3. Last year’s drought in
the United States
highlighted
the need for maize that
can withstand heat
stress
Recently developed
rice varieties are
providing greatly
improved yields
Researchers are
trying to develop
varieties of crops
such as rice that
can thrive even in
the most severe
droughts.
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Redes: Las raíces de la inteligencia de las plantas https://www.rtve.es/alacarta/videos/redes/redes-raices-inteligencia-plantas/989209/