En el mes de marzo pasado se realizó en Alemania el Simposio Internacional sobre Variedades de Uva Resistentes a Enfermedades, con patrocinio de la OIV. En ese marco el director general de la entidad -John Barker- destacó la creciente importancia de las variedades de vid resistentes a enfermedades (PIWIs, según sus siglas en inglés) para el futuro del sector vitivinícola. Durante su exposición, el directivo se refirió a la contribución activa de la organización a través de su documento colectivo de expertos sobre Nuevas Técnicas Genómicas en la Viticultura -que a continuación se resume- y de un trabajo continuo hacia criterios armonizados para la evaluación de nuevas variedades PIWI.
Según se establece en el Plan Estratégico OIV 2025–2029, la evaluación de variedades resistentes y nuevas tecnologías de mejoramiento es una prioridad científica clave. Estas innovaciones son esenciales para adaptar la viticultura al cambio climático, reducir los insumos de protección de las plantas, mejorar el control de plagas y enfermedades, ppoyar una cadena de valor vinícola más sostenible y resiliente.
En ese marco el titular de la entidad -John Barker- participó del Simposio Internacional sobre Variedades de Uva Resistentes a Enfermedades, en el cual se mostraron los últimos avances en mejoramiento de la vid y nuevas técnicas genómicas; estrategias de protección vegetal y herramientas de previsión; prácticas enológicas para los vinos PIWI; y marketing sostenible y soluciones de envasado.
La activa participación de la OIV en este campo se ve reflejada en un trabajo continuo hacia criterios armonizados para la evaluación de nuevas variedades PIWI, y en la publicación -en septiembre de 2025- de un documento colectivo de expertos sobre «Nuevas Técnicas Genómicas en la Viticultura» (NGT, por sus siglas en inglés), enfocado en su potencial para aumentar la resistencia a enfermedades, mejorar la calidad del fruto y adaptarse al cambio climático. El documento tuvo como finalidad de generar una base científica y normativa que oriente el uso sostenible de las NGT y facilite la toma de decisiones en el sector vitivinícola.
Autores: Carlo Bergamini (IT) Felipe Gaínza-Cortés (CL) Christine Bottcher (AU) Silvia Vezzulli (IT) Laurent Torregrosa (FR) Oliver Trapp (DE), Johan Burger (ZA) Javier Ibáñez (ES) António Graça (PT) Marc De Loose (BE) Reinhard Töpfer (DE) – Coordinadores: Jean-Claude Ruf, OIV Scientific Director Enrico Battiston, OIV Viticulture Head of Unit
Las Nuevas Técnicas Genómicas (NGT) ofrecen grandes oportunidades para la mejora genética de plantas de interés agrícola. Estas técnicas se están aplicando y explorando para mejorar las variedades de vid, ayudándolas a enfrentar el cambio climático y otros desafíos.
Sus usos actuales y potenciales incluyen la mejora de la calidad de la uva, la resistencia a enfermedades y la modificación de rutas metabólicas mediante avances biotecnológicos. Butiuc-Keul y Coste (2023) destacan el potencial de diversas biotecnologías —incluyendo la edición genómica y la biología molecular— para la mejora genética de la vid, subrayando la importancia de integrar estas nuevas tecnologías con las técnicas de mejora clásica.
Además, las NGT son herramientas fundamentales para estudios de genómica funcional, permitiendo realizar “knock-out” o mutagénesis dirigida para modular con precisión la expresión génica, lo cual es muy valioso en la investigación científica.
Historia de la evolución de las técnicas de selección y mejoramiento
El mejoramiento de la vid surgió a finales del siglo XVIII en respuesta a los desafíos que implicaba el cultivo de Vitis vinifera L. subsp. vinifera de origen europeo en el este de América, debido a condiciones desfavorables, plagas y factores climáticos. Mientras tanto, en Europa, las principales actividades de mejoramiento surgieron a raíz de la introducción de patógenos como el oídio, la filoxera y el mildiu.
La filoxera fue identificada como la causa de la destrucción de los viñedos en Francia en 1868 y se extendió luego por toda Europa y ningún tratamiento logró detener su propagación. Sin embargo, algunos híbridos americanos de la colección de vides en Burdeos mostraron resistencia a la filoxera en sus raíces.
En 1887 se descubrió V. berlandieri en América del Norte, que crecía muy bien en suelos calcáreos. Aunque esta especie tenía una baja capacidad de enraizamiento, fue cruzada con otras especies de Vitis en varios institutos de investigación. Esto condujo al desarrollo de una serie de portainjertos con buena capacidad de enraizamiento y adaptación a suelos calcáreos, marcando el inicio del mejoramiento dirigido de portainjertos. Estos estuvieron disponibles a comienzos del siglo XX y ofrecieron una solución al desastre de la filoxera, reduciendo así la necesidad de programas de mejoramiento de portainjertos.
Los programas de mejoramiento de portainjertos continúan hasta hoy en diversos países, orientados también a otros problemas relacionados con el suelo, como la resistencia a la salinidad, la sequía o los nematodos formadores de nudos en raíces.
Investigación genética de la vid
Los avances recientes en la investigación genética han revolucionado el estudio de los genomas y han abierto nuevas vías para el análisis a nivel molecular. El desarrollo y la aplicación de marcadores moleculares, el mapeo genético y la secuenciación completa del genoma, combinados con tecnologías de alto rendimiento, han permitido una comprensión profunda de la localización y organización de los rasgos determinados genéticamente dentro del genoma.
En el campo de la genética de la vid, los marcadores moleculares se han convertido en una herramienta fundamental para analizar rasgos determinados genéticamente. El desarrollo y la aplicación del análisis de microsatélites de ADN a través de repeticiones de secuencia simple (SSR), ha sido particularmente exitoso, demostrando ser un marcador molecular fiable, comparable y robusto, permitiendo una mejor comprensión de los rasgos genéticos en la vid.
Para proporcionar un marco genético para el «mapeo de loci (regiones específicas de ADN) de rasgos cuantitativos» (QTL), se han desarrollado varios mapas genéticos utilizando SSR u otros tipos de marcadores y sus combinaciones. Este análisis bioestadístico descompone rasgos complejos —que son poligénicos y están gobernados por varios factores— en un mapa genético, proporcionando una localización aproximada de los genes subyacentes y una orientación dentro del genoma de la vid.
Se espera que los marcadores basados en polimorfismos de nucleótido único (SNP) sean los más precisos para aplicaciones en el mejoramiento de la vid. De hecho, ya se ha demostrado que los SNP en la vid son abundantes y útiles para el análisis genético. Como alternativa, pueden utilizarse enfoques de secuenciación del genoma completo, que se convertirán en estándar una vez que las herramientas bioinformáticas para el ensamblaje rápido y preciso de secuencias genómicas estén ampliamente disponibles.
Mejoramiento de precisión
El mejoramiento de precisión de la vid es un enfoque que implica el uso selectivo únicamente de aquellos elementos genéticos que codifican rasgos deseables específicos, lo que da lugar a resultados más predecibles que el mejoramiento convencional. Este enfoque proporciona una forma dirigida y eficiente de producir vides con características específicas importantes para la industria del vino -como la resistencia a enfermedades, la adaptación a condiciones climáticas limitantes y la mejora de la calidad del fruto- manteniendo al mismo tiempo todos los rasgos deseables asociados con la producción de vinos de calidad.
En las últimas décadas, el desarrollo de nuevas tecnologías como la secuenciación del genoma completo mediante plataformas de secuenciación de nueva generación (NGS) y la bioinformática ha revolucionado el campo del mejoramiento de la vid. Estos avances han permitido la rápida selección de plantas para su propagación y manipulación con diversos fines. Por ejemplo, mediante el uso de NGS, los investigadores pueden identificar marcadores genéticos específicos asociados a rasgos deseables, lo que les permite seleccionar vides con dichos marcadores para futuros programas de mejoramiento.
También se han desarrollado herramientas bioinformáticas para analizar grandes conjuntos de datos genéticos generados por NGS. Estas herramientas permiten identificar variaciones genéticas asociadas a rasgos específicos y estudiar las vías genéticas subyacentes, información que puede utilizarse posteriormente para desarrollar nuevas variedades de vid con características mejoradas relevantes para la industria del vino.
El desarrollo de nuevas variedades de vid de mayor calidad, con mayor productividad y mayor tolerancia a diferentes factores de estrés, ha sido un proceso complejo y demandante en recursos. Para superar este desafío, se han explorado métodos alternativos de transformación genética, ya que el mejoramiento convencional no puede proporcionar resistencia a enfermedades o plagas en cultivares élite conocidos de Vitis. Estos cultivares se mantenían anteriormente mediante propagación vegetativa, lo que requería el uso frecuente de pesticidas para controlar enfermedades, generando preocupaciones ambientales y de salud.
Sin embargo, la transformación genética en la vid ha sido compleja debido a varios factores. Entre ellos se incluyen los genes implicados en la transformación genética de la vid (es decir, genes marcadores de selección), los vectores utilizados para la transferencia génica, los protocolos de transformación y la regeneración de plantas no quiméricas.
Durante los últimos treinta años, se han desarrollado diversos métodos para insertar genes específicos en plantas utilizando diferentes vectores y técnicas en cultivos perennes. En la vid, se han probado métodos físicos y químicos, con transferencia de transgenes mediada por Agrobacterium y virus. La transformación mediada por Agrobacterium y el bombardeo biolístico se han utilizado para transformar varias variedades de vid. También se han ensayado otros métodos, como la electroporación o la transfección de protoplastos.
El éxito de la transformación se facilita mediante el uso de genes marcadores —incluidos genes marcadores de selección y genes reporteros— que permiten una selección más eficiente de células modificadas frente a las no modificadas. Los genes de resistencia a antibióticos o herbicidas se utilizan comúnmente como marcadores de selección, mientras que los genes reporteros, como la proteína fluorescente verde (GFP), la luciferasa o la β-glucuronidasa (GUS), permiten la identificación visual de tejidos y plantas transformadas.
Además, actualmente es posible eliminar el gen marcador una vez que la planta transgénica ha sido seleccionada. Este enfoque utiliza vectores de transformación que contienen un sistema de escisión en el T-DNA, compuesto por un gen recombinasa bajo el control de un promotor inducible y sitios de reconocimiento de recombinasa cerca de los bordes del T-DNA (por ejemplo, FLP-FRT, Cre-Lox). Tras la inducción de la enzima recombinasa, los genes marcadores seleccionables pueden eliminarse del genoma de la planta (Dalla Costa et al., 2016; Moffa et al., 2024).
El éxito de la transformación genética en plantas depende en gran medida de la regeneración eficiente de plantas transgénicas. Diversos factores influyen en esta eficiencia, como el genotipo, la fuente del explante, el material receptor, el medio de cultivo, las cepas bacterianas, los marcadores de selección y los métodos de selección.
Nuevas técnicas genómicas a nivel internacional
La edición del genoma permite realizar modificaciones genéticas precisas con distintos fines —como la inactivación de genes—, ofreciendo la posibilidad de explorar la función de un gen en particular, así como los efectos de insertar o reemplazar genes en sitios específicos para la mejora genética.
Las estrategias basadas en la edición genómica se fundamentan en nucleasas dirigidas al sitio (SDN), que rompen la doble hebra de ADN cerca de una secuencia objetivo específica. Esta ruptura es luego reparada por los mecanismos de reparación del ADN de la célula y puede dar lugar a modificaciones específicas, como deleciones, inserciones o sustituciones de nucleótidos. Entre las técnicas SDN se encuentran las nucleasas de dedos de zinc (ZFN), las meganucleasas (MN), las nucleasas efectoras tipo TAL (TALEN) y los sistemas CRISPR/proteína asociada (CRISPR/Cas).
Otra estrategia de edición genómica es la mutagénesis dirigida por oligonucleótidos (ODM), un sistema de modificación génica específica que utiliza oligonucleótidos sintéticos para introducir pequeñas mutaciones en la secuencia genómica objetivo. Estos oligonucleótidos se introducen en las células y modifican la secuencia objetivo al aparearse con ella y ser reconocidos por el sistema de reparación del ADN.
La cisgénesis y la intragénesis son otras dos técnicas utilizadas en la modificación genética. La cisgénesis implica el uso de un gen natural existente de la propia planta cultivada o de una especie sexualmente compatible, junto con sus secuencias regulatorias nativas. Por otro lado, la intragénesis implica un gen compuesto por elementos funcionales —como la región codificante, el promotor y el terminador— que provienen de diferentes genes de la propia planta o de especies cruzables. Todos los elementos génicos pertenecen al acervo genético tradicional de los mejoradores, pero la intragénesis utiliza una construcción genética diseñada artificialmente.
Beneficios, riesgos e incertidumbres de estas nuevas tecnologías
Una de las principales incertidumbres en torno a las plantas editadas genéticamente, especialmente aquellas liberadas al medio ambiente, radica en la dificultad de identificarlas y protegerlas cuando presentan características similares a mutaciones naturales o somáticas.
En el caso de mutaciones clásicas tipo indel (inserciones o deleciones), las modificaciones obtenidas mediante edición genética suelen ser indistinguibles de las que ocurren de forma natural, ya sea por mutaciones espontáneas o mediante métodos tradicionales de mejoramiento. Como resultado, se vuelve difícil rastrear y diferenciar las plantas editadas de sus equivalentes naturales, especialmente una vez cultivadas y propagadas.
Esto plantea desafíos en términos de regulación, trazabilidad y requisitos de etiquetado, ya que puede ser complicado aplicar normativas sobre cultivos editados genéticamente en mercados donde solo se permite el mejoramiento convencional. Actualmente, se están llevando a cabo proyectos de investigación dentro del programa HORIZON de la Unión Europea para abordar estas cuestiones.
Además, esta incertidumbre complica la protección de la propiedad intelectual y la posible aplicación de patentes, ya que distinguir las plantas editadas de las variantes naturales resulta cada vez más complejo. La ausencia de marcadores visibles o diferencias detectables implica que los sistemas de control y detección deberán evolucionar para garantizar la transparencia y la responsabilidad en la comercialización y el comercio de cultivos genéticamente modificados.
En la actualidad, estas nuevas tecnologías aún dependen de las limitaciones de las técnicas de regeneración, especialmente debido a factores específicos del genotipo. Dado que las condiciones de éxito dependen del genotipo (variedades, clones, etc.), la adopción exitosa de nuevas variedades élite podría conducir a un empobrecimiento de la diversidad genética presente en los viñedos comerciales.
Ejemplos de usos actuales y potenciales de las NGT
Mejora de la resistencia a enfermedades: La edición del genoma puede utilizarse para aumentar la resistencia a enfermedades en la vid. Por ejemplo, la inactivación de genes específicos como WRKY52 ha demostrado mejorar la resistencia a patógenos como Botrytis cinerea (Wang et al., 2018).
Mejora de la calidad del fruto: Las NGT pueden emplearse para modificar características relacionadas con la calidad del fruto, como el contenido de azúcar, los niveles de acidez y los compuestos aromáticos. Esto puede dar lugar al desarrollo de vides con mejores perfiles de sabor y características sensoriales mejoradas.
Aumento de la tolerancia a estrés abiótico: Pueden ayudar a desarrollar vides más resistentes a condiciones ambientales adversas como sequía, calor y salinidad. Esto puede contribuir a prácticas vitivinícolas sostenibles frente al cambio climático.
Modificación del momento de floración y maduración: Al actuar sobre genes implicados en los procesos de floración y maduración, las NGT pueden utilizarse para ajustar el momento de estas etapas en la vid. Esto facilita una mejor gestión de las cosechas y optimiza la maduración del fruto.
Creación de nuevas variedades o clones: La edición del genoma ofrece la posibilidad de crear nuevas variedades o clones de vid —según evolucione el marco regulatorio— con características únicas que no se presentan de forma natural. Esto puede incluir perfiles nutricionales mejorados, nuevos sabores o resistencia a plagas y enfermedades específicas.
Reducción del impacto ambiental: Al desarrollar nuevas variedades —o clones de variedades existentes— que requieran menos insumos químicos para el control de plagas y enfermedades, las NGT pueden contribuir a una viticultura más sostenible y a reducir la huella ambiental de la producción de uva.
Aceleración de programas de mejora genética: Las tecnologías de edición del genoma pueden acelerar los procesos tradicionales de mejora genética al permitir modificaciones precisas y dirigidas en el genoma de la vid. Esto reduce significativamente el tiempo necesario para desarrollar nuevas variedades o clones con características deseadas.
Estos ejemplos ponen de manifiesto la diversidad de aplicaciones de las NGT en el sector vitivinícola, ofreciendo oportunidades prometedoras para la innovación y el avance en el cultivo de la vid y la producción de vino.
Impactos sociales, económicos y ambientales
Las NGT presentan un impacto multidimensional. Desde el punto de vista productivo, pueden mejorar la eficiencia y sostenibilidad del sistema vitícola, reduciendo el uso de fitosanitarios. Sin embargo, también generan interrogantes desde el punto de vista social, económico y ambiental.
Aspectos sociales
Aceptación y percepción pública: La aceptación social de las NGT varía a nivel mundial y está fuertemente influenciada por la percepción pública de las tecnologías de modificación genética. A diferencia de los OGM tradicionales, las NGT a menudo no implican la inserción ni la permanencia de ADN extraño en la planta, lo que puede favorecer una mayor aceptación. Sin embargo, persisten preocupaciones sobre la “intervención en la naturaleza” y la manipulación de procesos naturales. La educación y una comunicación transparente sobre la seguridad y los beneficios de las NGT son fundamentales para moldear la opinión pública.
Consideraciones éticas: Las NGT plantean cuestiones éticas, como preocupaciones sobre la biodiversidad, la naturalidad de los alimentos y el bienestar animal. Los marcos legales suelen incorporar estas consideraciones, buscando equilibrar el avance tecnológico con los valores éticos.
Salud y seguridad: Las NGT tienen el potencial de abordar problemas de salud, como la producción de alimentos libres de alérgenos o cultivos con perfiles nutricionales mejorados. No obstante, las preocupaciones del público sobre posibles riesgos para la salud influyen significativamente en la regulación. Por ello, algunos países mantienen normativas que exigen pruebas de seguridad rigurosas similares a las de los OGM.
Impacto cultural y social: La incorporación de las NGT en la agricultura puede afectar prácticas culturales, especialmente en regiones donde la agricultura tradicional es un pilar social. Las regulaciones pueden necesitar considerar estos impactos para evitar la erosión del patrimonio cultural o de las estructuras sociales.
Cuestiones legales y regulatorias: El marco regulatorio de las NGT es complejo y varía según la región. Las leyes influyen tanto en el desarrollo como en la implementación de estas tecnologías, así como en su aceptación pública. Por ejemplo, regulaciones estrictas en la Unión Europea contrastan con enfoques más flexibles en América y partes de Asia.
Aspectos económicos
Productividad agrícola: Las NGT ofrecen un gran potencial para aumentar la productividad agrícola. Mejores rendimientos, reducción de pérdidas por plagas y enfermedades, y mejoras nutricionales pueden contribuir a la seguridad alimentaria y al crecimiento económico, especialmente en países en desarrollo.
Dinámica de mercado: El desarrollo de cultivos con nuevas características mediante NGT puede generar nuevos mercados y oportunidades económicas. Sin embargo, el comercio internacional de estos productos depende de acuerdos internacionales y regulaciones nacionales, lo que afecta el acceso a los mercados y la competitividad.
Inversión e investigación: El panorama económico de las NGT está fuertemente influenciado por la inversión en investigación y desarrollo. El marco legal es clave para atraer o desalentar inversiones. Los derechos de propiedad intelectual, patentes y la protección legal de innovaciones biotecnológicas son esenciales para fomentar la innovación.
Regulaciones comerciales: Las leyes y acuerdos comerciales internacionales impactan significativamente en los aspectos económicos de las NGT. Las diferencias regulatorias entre países pueden generar barreras comerciales y afectar la dinámica del mercado global.
Aspectos ambientales
Biodiversidad: Las NGT pueden tener efectos tanto positivos como negativos sobre la biodiversidad. Pueden generar cultivos más resistentes a condiciones ambientales cambiantes, pero también existe preocupación por posibles efectos no deseados sobre los ecosistemas y la diversidad genética natural. Por ello, los marcos regulatorios suelen incluir evaluaciones de riesgo ambiental.
Sostenibilidad: Las NGT pueden contribuir a una agricultura más sostenible al desarrollar cultivos que requieran menos agua, fertilizantes y pesticidas. Sin embargo, es necesario evitar prácticas como el monocultivo, que podrían perjudicar la sostenibilidad a largo plazo.
Resiliencia al cambio climático: Estas tecnologías ofrecen potencial para desarrollar variedades más resistentes a condiciones climáticas extremas. Los marcos legales están evolucionando para apoyar la investigación en este ámbito, garantizando al mismo tiempo la seguridad ambiental.
Flujo génico y contención: Existe preocupación por la posible transferencia de genes desde organismos modificados mediante NGT a especies silvestres o cultivos no modificados. Las regulaciones suelen incluir medidas de contención y monitoreo para prevenir este flujo génico no deseado.
Salud del suelo y servicios ecosistémicos: Las NGT pueden emplearse para desarrollar plantas que interactúen de manera beneficiosa con microorganismos del suelo, mejorando su salud y los servicios ecosistémicos. Por ejemplo, pueden modificarse genes que regulan la producción de exudados radiculares o la interacción con hongos micorrícicos. Los marcos regulatorios deben considerar los impactos ecológicos a largo plazo para asegurar beneficios ambientales sostenibles.
Ver estudio completo (en inglés) de la OIV: Nuevas Técnicas Genómicas en la Vitivinicultura
