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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.
Fases de trabajo en un
Banco de Germoplama

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
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
REGISTRO
LIMPIEZA, SECADO
REGENERACIÓN
ENSAYO GERMINACIÓN
ENVASADO
ALMACENAJE
MONITOREO
DISTRIBUCIÓN
DESCRIPCIÓN
DOCUMENTACIÓN
LIMPIEZA DE SEMILLAS
OBJETIVO:
• 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 MUESTRAS
OBJETIVO: 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 MUESTRAS
OBJETIVO: Almacenar las entradas desecadas ordenadamente y en
un ambiente frío que prolongue la longevidad de las semillas
TEMPERATURA:
Banco Base: -18ºC
Banco 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
Congelación viable de
material biológico y su
posterior almacenamiento
a temperaturas ultrabajas
Objetivo: Paralización de
la actividad metabólica.
Economía. Integridad
genética, Seguridad
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 embriones
Indicado para
semillas
recalcitrantes y
subortodoxas
Usos actuales de la crioconservación:
Polen (principalmente cultivos hortícolas):
– IIHR (Bangalore, India): 600 accesiones
– NBPGR (New Delhi, India): 65 accesiones
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
Crioconservación
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