CONSERVACION DE LOS RECURSOS FITOGENETICOS

Red Bionna.

Nodo: República Dominicana

México y los países de la América Central y el Caribe son ricos en diversidad biológica: poseen cerca del 10% de la flora del mundo y constituyen el centro de origen y diversidad secundaria de algunas plantas cultivadas que son de gran importancia mundial, tales como la calabaza, el algodón, el amaranto, el cacahuete, la papa, el cacao, el frijol, el girasol, la mandioca, el maíz, pimientas y el tomate. Entre otras familias de importancia actual y potencial, podemos citar las Agaváceas, con cerca de 300 especies, las Cactáceas (900 especies), las Coníferas (150 especies), las Palmáceas (50 especies) y las Gramíneas (aproximadamente 300 especies). Por otro lado, el rápido avance de las fronteras agrícolas, aliado al aumento de la población urbana, la pobreza, el analfabetismo y la desigual distribuciónde tierras y riquezas, llevan a una rápida erosión genética del ambiente y, consecuentemente, de la diversidad genética de esta subregión. La devastación de la naturaleza es estimada en 916.000 hectáreas por año. La circunstancia agravante es que no se conoce toda la magnitud de la diversidad genética, ni tampoco de la erosión genética de las especies nativas y domesticadas de la región.

De acuerdo con el Centro Agronómico Tropical de Investigación y Enseñanza (CATIE), las especies que están en un proceso de alto grado de erosión genética son: Pimienta dioica, Theobroma cacao, Vanilla planifolia, Lycopersicon esculentum, Opuntia spp., Dioscorea spp., Ipomoea batatas, Zea luxurians, Zea perennis, Zea mays subsp. huehuetenangensis, Agave spp., Smilax spp., Swietinia spp., Cedrella spp., Castilla elastica, Quasia amara, Magnolia sororum, Caryocar costarricense, Pterocarpus spp., Bombacopsis quinata, Platymiscum pinnatum, Sterculia apetala, Dalbergia retusa, Cretaeva tapia y Coccoloba caracasana.

Las que están en grado medio de erosión son: Manilkara zapota, Bixa orellana, Capsicum annuum, Chenopodium berlandieri, Bactris gasipaes, Amaranthus spp., Gossypium spp., Helianthus spp. y las variedades de trigo (Triticum aestivum) introducidas en la época de la colonización.

Las que están en un proceso relativamente menor de erosión genética son: Annona muricata, Persea americana, Carica papaya, Spondias purpurea, Cucurbita spp., Arachis hypogaea, Zea mays, y Phaseolus spp.

En algunos países ya están conservadas algunas especies con riesgo de extinción, como en México (950 especies), Guatemala (26 especies), El Salvador (66 especies) y Honduras (35 especies).

En México y América Central, la conservación in situ se realiza en reservas extractivistas y en huertas familiares; también la llevan a cabo agricultores tradicionales de diversas especies nativas y domesticadas.

Se han realizado inventarios, como por ejemplo el inventario de la Reserva de la Biosfera, en Manantlán, México, que consta de una relación de 2.000 plantas, así como estudios etnobotánicos y de conservación de Zea diploperennis y otras variedades tradicionales de maíz.

Otros ejemplos son: (i) el Parque Nacional Guanacaste (Costa Rica), con una lista de 215 especies; (ii) el Parque Nacional de Atitlán (Guatemala), con un registro de 300 especies; (iii) el Parque Nacional Volcán Masaya (Nicaragua), con 228 plantas; y (iv) la Reserva Isla Mape (Panamá), con 219 plantas .

La conservación ex situ también es muy crítica en México, América Central y el Caribe. El esfuerzo más significativo lo han realizado los centros internacionales, principalmente el IPGRI, el Centro Internacional de Mejoramiento del Maíz y el Trigo (CIMMYT), el Centro Internacional de Agricultura Tropical (CIAT) y el Centro Internacional de la Papa (CIP), así como por el Centro Agronómico Tropical de Investigación y Enseñanza (CATIE).

La conservación ex situ se refiere al mantenimiento de los organismos fuera de su hábitat natural, conservando las especies amenazadas y los recursos genéticos en bancos de semillas, bancos genéticos in vitro, bancos de genes, colecciones de campo y jardines botánicos.

Los sistemas de conservación ex situ surgen como una medida complementaria a los mecanismos de conservación in situ, orientados principalmente a resguardar el material genético de las especies de importancia para el mejoramiento genético, la industria alimenticia, farmacéutica, maderera, etc, permitiendo la conservación de especies vulnerables a procesos de erosión genética.

En la Unidad de Recursos Fitogenéticos y Biotecnología (URFG) del CATIE se conservan las colecciones mundiales de café, cacao, pimientas, tomate, banana y calabaza; los cultivos perennes se conservan in vitro en campo y los anuales mediante semillas. Esta unidad cuenta con aproximadamente 10.433 accesos y adopta una estrategia de conservación y uso sostenible de los recursos filogenéticos cuyos principios son: promover el uso irrestricto de germoplasma, aumentar las colecciones, seleccionar genotipos superiores para apoyar programas de mejoramiento y modernizar los métodos de caracterización y conservación del germoplasma.

• El CATIE hace un intercambio intensivo de germoplasma, distribuyendo cerca de 50 millones de semillas en más de 30 países. Además de ello, ejecuta un papel fundamental en la capacitación técnica.

Es evidente la característica común de los países de esta subregión en términos de la riqueza de recursos filogenéticos que poseen, los que representan una gran oportunidad para ser utilizados en el establecimiento de programas de conservación y uso sostenible enfocados principalmente en comunidades indígenas y tradicionales. Además de eso, la existencia de importantes centros internacionales puede también constituirse en una gran oportunidad para el establecimiento de programas consistentes de recursos fitogenéticos y para la capacitación profesional.

Los principales desafíos para esta subregión son:• Crear una organización subregional que coordine las actividades de recursos

fitogenéticos.• Implementar programas nacionales y subregionales de recursos fitogenéticos.• Desarrollar legislación relacionada al acceso y el uso de recursos fitogenéticos.• Establecer políticas públicas.• Establecer programas de educación y concientización sobre los aspectos

técnicos, sociales, económicos y de políticas públicas.• Hacer un inventario de los recursos fitogenéticos nativos.• Aumentar el número de especies nativas conservadas.• Incrementar la caracterización, la evaluación y la documentación de los

accesos.

• Desarrollar sistemas de información de los recursos fitogenéticos.• Incrementar la infraestructura existente, así como implementarla

donde no existe para hacer posible desarrollar las actividades de recursos fitogenéticos.

• Establecer alianzas que posibiliten la capacitación técnica en biotecnología.

• Organizar talleres subregionales para promover el intercambio de informaciones y experiencias, así como la integración entre los países.

• • Desarrollar programas de mejoramiento participativo y de pre-mejoramiento para aumentar el uso de los recursos fitogenéticos nativos.

• •

Organizar recolecciones Definición de objetivos Documentación sobre la especie Protocolos de muestreo Evaluación económica

Realizar las recolecciones Documentar las muestras Conservar y almacenar las muestras Utilización de las muestras

Fases de trabajo en un Banco de Germoplama

CONSERVACION EX SITU:BANCOS DE GERMOPLASMA

Adquisición del material

Conservación propiamente dicha: colecciones de semillas colecciones de plantas colecciones de tejidos

 Multiplicación y regeneración Caracterización/evaluación Documentación  Suministro de material e información

ADQUISICIÓN INTERNA INTRODUCCIÓN DE OTRO PAÍS

EXTRACCIÓN Y LIMPIEZA SEMILLAS CUARENTENA

REGENERACIÓN

REGISTROLIMPIEZA, SECADO

ENSAYO GERMINACIÓNENVASADO

DOCUMENTACIÓN

MONITOREO

DISTRIBUCIÓN

DESCRIPCIÓN

REGENERACIÓN

ALMACENAJE

LIMPIEZA DE SEMILLASOBJETIVO:

• Extracción de las semillas • Eliminación de residuos, semillas extrañas, etc.

• Eliminación de semillas con daños mecánicos o atacadas por insectos o enfermedades.

• Eliminación de semillas inmaduras o vacías.

PROBLEMAS:

•Trabajo lento, requiere paciencia y conocimiento de las semillas.

•Aparatos auxiliares poco adaptados a muestras pequeñas.

•Algunas semillas particularmente problemáticas.

ENVASADO DE LAS MUESTRASOBJETIVO: Mantener el contenido de humedad adecuado durante todo el proceso de conservación

•Asegurar la hermeticidad de los contenedores•Adecuar el contenedor al tamaño de muestra (1500-2000 semillas)

TIPOS DE CONTENEDORES:

Latas (no reciclables: colecciones base)Frascos de vidrio (reciclables)Sobres de aluminio

ALMACENAJE DE LAS MUESTRASOBJETIVO: Almacenar las entradas desecadas ordenadamente y en un ambiente frío que prolongue la longevidad de las semillas

TEMPERATURA:

Banco Base: -18ºCBanco activo: condiciones menos estrictas

DATOS PARA DESCRIBIR/TIPIFICAR COLECCIONES DE RRFF

• Pasaporte

• Caracterización y evaluación preliminar

• Evaluación

DATOS DE PASAPORTE

• Información básica sobre la entrada, incluyendo datos de identificación y datos obtenidos en la recolección.

• Datos de la entrada (códigos de identificación, donantes...)

• Datos taxonómicos (género, especie, subtaxón)• Datos de recolección (lugar y fecha de

recolección, recolector, tipo de material, nombre local, usos...)

Multi Crop Passport Descriptors IPGRI/FAO

DATOS DE CARACTERIZACIÓN/EVALUACIÓN

• Morfológicos

• Fenológicos

• Agronómicos

• Fisiológicos

• Organolépticos

• Citológicos

• Bioquímicos (proteínas, metabolitos secundarios)

• Marcadores basados en ADN

CARACTERIZACIÓN MORFO/AGRONÓMICA

• Se emplea en taxonomía desde Linneo (1758)

Fases

• 1. Elección del material a estudiar (UTOs)

• 2. Elección de caracteres (descriptores)

• 3. Toma de datos

• 4. Análisis

CRIOCONSERVACIÓN

Objetivo: Paralización de la actividad metabólica. Economía. Integridad genética, Seguridad

Congelación viable de material biológico y su

posterior almacenamiento a temperaturas ultrabajas

Crioconservación de semillas

Metodológicamente sencillo:

•Contenido de humedad

•Tasa de enfriamiento

•Control de viabilidad

En muchos casos la supervivencia al NL declina con contenidos de humedad superiores al 10-30%, según las especies

Crioconservación de embrionesCrioconservación de embriones

Indicado para semillas

recalcitrantes y subortodoxas

Polen (principalmente cultivos hortícolas):

– IIHR (Bangalore, India): 600 accesiones

– NBPGR (New Delhi, India): 65 accesiones

Usos actuales de la crioconservación:

Productos biotecnológicos: Phytera (Sheffield, UK): 1.000 líneas celulares Sylvagen (Vancouver, Canada): 3-4.000 suspensiones

embriogénicas de coníferas Nestlé (Notre Dame d’Oé, France): >30 líneas

embriogénicas de cafeto IRD (Montpellier, France): 80 cultivos embriogénicos de

palmera de aceite

CrioconservaciónCrioconservación

Existen actualmente colecciones, con más de 5.000 accesiones (sin contar las semillas crioconservadas, unas 40.000 accesiones), de material crioconservado de, al menos, 20 géneros, de cultivos importantes, como patata, cítricos, manzano, peral, mandioca, etc.

Consideraciones económicas

Árboles frutales de zonas templadas (US$/accesión/año)

Colección en campo: 77

In vitro crecimiento limitado: 23

Crioconservación: 1 (+ 50-65 para introducción en crioconservación)

CIAT colección de cassava – 5,000 accesiones

In vitro crecimiento limitado: ±US$ 30,000

Crioconservación: US$ 5,000

GRACIAS