Conservación Ex Situ de Recursos FitogenØticos · Conservación Ex Situ de Recursos...

Conservación Ex Situde Recursos Fitogenéticos

Material producido con apoyo delInstituto Nacional de Investigación y Tecnología Agraria y Alimentaria de España

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Material de Apoyo a la Capacitación enConservación Ex Situ de Recursos Fitogenéticos

Sildana Jaramillo y Margarita Baena

Instituto Internacional de Recursos Fitogenéticos (IPGRI)Grupo Américas

Copyright IPGRI 2000 Conservación Ex Situ de Recursos Fitogenéticos 2


I. Objetivos

II. Introducción

III. Conservación ex situ de los recursos fitogenéticos

IV. Etapas de la conservación ex situ de losrecursos fitogenéticos

V. Manejo de bancos y colecciones

VI. Consideraciones finales

Contenido


4 I. Objetivos 3

II. Introducción





Contenido


Estudiar las alternativas y métodos paraconservar recursos fitogenéticos ex situ

I. Objetivos


I. Objetivos

4 II. Introducción 3





Contenido


Los recursos fitogenéticos

• son el conjunto de combinaciones degenes resultante de la evolución delas especies

• constituyen la base de la seguridadalimentaria mundial

• tienen potencial de uso agrícolaactual o futuro

II. Introducción


ayudan a incrementar la productividadagrícola pero se pueden erodar

Los recursos fitogenéticos


Los recursos fitogenéticos se conservan

• por su utilidad actual o futura

• dentro o fuera de su hábitat natural

• idealmente de manera complementaria


• planificación y continuidad

• conocer las especies objetivo ycómo conservarlas

• recursos suficientes y constantes

• apoyo institucional continuo

La conservación requiere


I. ObjetivosII. Introducción

4 III. Conservación ex situ de los recursosfitogenéticos 3


V. Manejo de bancos y coleccionesVI. Consideraciones finales

Contenido


III. Conservación ex situde los recursos fitogenéticos

MEX-031BOL-034COL-012

Conservación de geneso genotipos de plantas

fuera de su hábitat natural


Cualquier especie que podamosmultiplicar

Principalmente materiales de usoagrícola, incluyendo

• especies silvestres y formas regresivas• variedades tradicionales y mejoradas• productos de biotecnología e

ingeniería genética

Qué se puede conservar ex situ ?


Contenido

I. ObjetivosII. Introducción


4 IV. Etapas de la conservación ex situ de losrecursos fitogenéticos 3

V. Manejo de bancos y coleccionesVI. Consideraciones finales


• Adquisición del germoplasma

• Multiplicación preliminar

• Almacenamiento de muestras

• Manejo del germoplasma conservado

IV. Etapas de la conservación ex situde recursos fitogenéticos



4Adquisición del germoplasma 3





El germoplasma se adquiere• por colecta, intercambio

o donación• para protegerlo, utilizarlo

o completar colecciones

Adquisición del germoplasma


Certificado

Fitosanitario

MEX-2365

Requisitos del material adquirido

Las muestras deben serrepresentativas, estar sanas y

documentadas, y haber cumplidola legislación pertinente


El germoplasma adquiridopor intercambio o donación

• se obtiene de institucionesy/o investigadores

• está sujeto a legislaciónnacional e internacional

Certificadofitosanitario

A cue rdo det rans ferencia dege rm oplasm a

Adquisición por intercambio o donación


El germoplasma adquiridopor exploración y colecta

• se busca en los sitiosde distribución

• debe responder a unobjetivo de conservación

Adquisición mediante exploración y colecta


• Definir especies objetivo y sitiosde recolección

• Recopilar información sobreespecies y sitios

• Determinar estrategia de muestreo

• Cumplir requisitos legales

• Preparar logística

Planificación de la colecta


Se basa en el valor de uso ,determinado por una gamade variables. Las especies

seleccionadas debenresponder a un objetivo

de conservación

Selección de especies objetivo


Reunir y analizar informaciónsobre las especies objetivoy los sitios donde habitan

Documentación previa a la colecta

Muestra No. 8Colector

BotánicaSistemática Fisiología

BotánicaSistemática Fisiología


• Ubicación geográfica

• Topografía

• Clima

• Tipo de vegetación

• Vías de acceso

• Asentamientos humanos

• Ambiente social y político

Información sobre los hábitat


• Distribución

• Taxonomía

• Morfología

• Anatomía

• Fisiología

• Composición genética

• Estrategia reproductiva

Información sobre las especies objetivo


Planificar cómo conseguirla máxima variabilidad

en el menor tiempo

Estrategia de muestreo


VEN-7315

COL-1895

MEX-8216

VEN-7315

COL-1895

MEX-8216

• Muestras sanas, viablesy frescas

• Igual número depropágulos por planta

Toma de muestras


• Mantener las muestras viableshasta llegar al sitio de conservación

• Incluye limpieza, desecación/humidificación,almacenamiento temporal

Acondicionamiento durante la colecta


• Extracción, siembra ytransporte in vitro detejidos vegetales

• Se indica para conservarespecies difíciles de manejar

La colecta in vitro


• Tomar datos de pasaporte, derecolección y otros relevantes

• Etiquetar el material

• Tomar muestras de herbario

Documentación durante la colecta

VEN-8596

COL-7321

BOL-6632

VEN-8596

COL-7321

BOL-6632

Datos de Passaporte

Ficha de colecta

Datos de Passaporte

Ficha de colecta


• Proteger las poblaciones vege-tales, los hábitat, el personaly el equipo de colecta

• Respetar las comunidadesque habitan la zona

Cuidados durante la colecta


• Sujeto a legislación paraevitar riesgos fitosanitarios

• Por convenio entre laspartes interesadas

Frágil Frágil

Movimiento de germoplasma


Certificadofitosanitario

APROBADO

• Medida gubernamental deinspección fitosanitaria

• Incluye inspección, tratamiento,certificación, liberación odestrucción del material

La Cuarentena



4Multiplicación preliminar 3





Multiplicación preliminar

Incremento inicial de la muestrapara alcanzar tamaño y viabilidad óptimos

COL-2356


Se multiplican en campoen invernaderos o in vitro

VEN-526

Material vegetativo y semillas no ortodoxas


Se basa en pruebasde germinación

Viabilidad inicial




4Almacenamiento de muestras 3




• Objetivo: Materiales viables ygenéticamente íntegros

• Medio: Control de condicionesde almacenamiento

Almacenamiento y conservacióndel germoplasma


El germoplasma conservado se almacenacomo semilla, en campo e in vitro

VEN-526

Alternativas para almacenary conservar el germoplasma


Incluye

• acondicionamiento

• empaque

• almacenamiento

BOL-1255

Almacenamiento como semilla


Contenido de humedaddeterminado directao indirectamente o

mediante humidímetros

Acondicionamiento de semilla


• Inicia en la colecta

• Requiere precisión

Acondicionamiento de semillas - Desecación


Envases que garanticen lasupervivencia de las muestras

MEX-2365

MEX-2365

Empaque


• Variedad de formas, materialesy tamaños

• Deben ser herméticos y acordes conlas características de las semillas

BOL-1569

COL-7562

Envases – Semillas ortodoxas


Temperatura Humedad

Controladas y acordes con la especie,el objetivo de conservación y el plazo

Condiciones de almacenamiento –Semillas ortodoxas


• Especies que no se puedenconservar como semilla

• Incluye acondicionar, multiplicary sembrar los materiales

COL-2569

Conservación en campo – Material vegetativo


Propagación inmediata, lavado odesinfección, dependiendo

del material

Acondicionamiento y propagaciónde material vegetativo


El sitio de conservación en campodebe favorecer el desarrollo

de las plantas

Conservación en campo –Selección y preparación del sitio


• Evitar que las plantas intercambien polen

• Registrar en mapas e identificar las plantas en el campo

Siembra de material en el campo

VEN-8547


Controlar el crecimiento de explantesviables manipulando el medio y/o

las condiciones de almacenamiento

Conservación in vitro


• Crecimiento lento o crioconservación

• Incluye acondicionamiento, siembrain vitro y almacenamiento



• el medio de cultivo- potencial osmótico, inhibidoresde crecimiento, nutrientes

• las condiciones de almacenamiento- envase, presión parcial deoxígeno, luz y temperatura

Reducir el crecimiento del explantemodificando

20ºC

InhibidoresC y N

Crecimiento lento


• Detener crecimiento medianteinmersión en nitrógeno líquido

• Depende de la reacciónde la especie al congelamiento

Crioconservación


• Permite mantener muchas especies endiversidad de muestras y en poco espacio

• Facilita el intercambio de germoplasma

• Depende aún del desarrollo dela tecnología

• Requiere recursos considerables






4 Manejo del germoplasma conservado 3- Caracterización y evaluación- Multiplicación y regeneración- Información y documentación- Utilización del germoplasma



4Caracterización y evaluación 3

- Multiplicación y regeneración- Información y documentación- Utilización del germoplasma

Manejo del germoplasma conservado


• Describen los atributos que permiten diferenciarlas accesiones y determinar su utilidad potencial

• Son complementarias y se basan en el registrode datos

EC-8956

Caracterización y evaluación


Descripción sistemática a partirde un conjunto de caracteres

cualitativos (descriptores)

MEX-5489

DESCRIPTORESPARA MAIZDESCRIPTORSFOR MAIZEDESCRIPTEURSPOUR LE MAIS

Caracterización


• población representativa

• lista de descriptores

• instrumentos de medición/registro

BOL-4879

Descriptores paraCapsicum(Capsicum spp.)

Componentes de la caracterización


Descripción de característicasagronómicas en el máximo

posible de ambientes

Localidad 2MEX-1248

Localidad 1MEX-1248

Evaluación


• Población representativa• Descriptores• Repeticiones en el tiempo• Manejo homogéneo de parcelas

Phaseolus vulgarisDescriptors

COL-2368

Componentes de la evaluación


• Registro, análisis, conclusionese información a los usuarios

• Variedad de métodos

Caracterización

Morfoagronómica

CaracterizaciónMolecularEvaluación

Caracterización

Molecular

Manejo de datosde caracterización y evaluación


- Caracterización y evaluación4Multiplicación y regeneración 3- Información y documentación- Utilización del germoplasma



Recuperar cantidad y viabilidad del germoplasmaperdidas en almacenamiento

• Multiplicación para recuperar tamaño

• Regeneración para optimizar viabilidad

VEN-4512

Multiplicación y regeneración


Monitoreo de tamaño y viabilidad por• conteo de muestras• pruebas de germinación

Cuándo multiplicar o regenerar?


• Determinan el porcentaje de viabilidad

• Están sujetas a normas ISTA

Pruebas de germinación


• Las plantas se establecenen condiciones óptimaspara la especie

• Puede hacerse en campo,invernaderos, casas demalla o in vitro

MEX-2154

Cómo multiplicar/regenerar


Para evitar

• intercambio de polen

• mezclas mecánicas

• ataques de plagasy patógenos

Control del ambiente en colecciones de campo


Ubicación de plantas, surcos y parcelasen el sitio y en un mapa

VEN-8974

Identificación de las muestras

BOL-2364COL-1247 VEN-8974


Las muestras regeneradas se sometena pruebas de viabilidad y se acondicionan

para almacenamiento

COL-5296

Viabilidad para monitoreo y acondicionamiento


- Caracterización y evaluación- Multiplicación y regeneración4Información y documentación 3

- Utilización del germoplasma



Registro y manejo de datossobre el germoplasma conservado

que incrementa su valor de uso

Información y documentación


Datos de pasaporte,sitio de colecta, caracterización,

evaluación y manejo

Datos deCaracterización

Datos dePassaporte

Datos que se documentan


• Identifican el material y el sitio de colecta

• Pueden incluir conocimiento tradicional

Datos de pasaporte y recolección


• Atributos físicos y agronómicos del germoplasma

• Permiten diferenciar accesiones y determinarutilidad potencial

COL-1256 VEN-1321

Datos de caracterización y evaluación


Libreta de campo 123

Resultan de las actividadesde conservación y permitenevaluar la efectividad de ésta

Datos de manejo


Sistemas de documentación enmedios funcionales y seguros

Registro y almacenamiento de la información


• Exactitud

• Organización y funcionalidad

• Flexibilidad

• Facilidad de manejo

Sistemas de documentación – Características


• Registro

• Análisis

• Conclusiones

• Decisiones de manejo

• Divulgación para

estimular uso

Manejo de datos sobre el germoplasma

C atá logo d e

ger m opl asm a



- Caracterización y evaluación- Multiplicación y regeneración- Información y documentación4Utilización del germoplasma 3


• El germoplasma se puede usaren su forma original o mejorado

• El uso depende del conocimientoy la disponibilidad

Utilización del germoplasma


Utilización directa

• Introducción o reintroducciónde materiales

• Ofrece ventajas inmediataspero puede reducir base genética


Fitomejoramiento: Introducción de genes de unosmateriales en otros para mejorar calidad o productividad

Utilización indirecta


Modificando la frecuencia de alelos o el genotipo

Cómo se mejora el germoplasma?


Selección sucesiva de genotiposcon base en características deseadas

Cambios en la frecuencia de los alelos


Transferencia de genes de un material a otropor hibridación, retrocruzamiento y premejoramiento

==++

Modificación del genotipo


Transferencia de genes o fragmentos de ADNmediante biotecnología e ingeniería genética

Microesferasrecubiertas de ADN

Células vegetales

Modificación directa del genoma


I. Objetivos

II. Introducción



4 V. Manejo de bancos y colecciones 3


Contenido


Colecciones y bancos de germoplasma

Las muestras se agrupan en coleccionescuyo manejo, distribución y promociónpara uso se realiza en los bancos



son congregaciones deaccesiones que representan lavariabilidad genética objetivo

COL-1121 COL-1122

COL-1123 COL-1124

COL-1125 COL-1126

COL-1127 COL-1128

Las colecciones de germoplasma


• Agrupa la variabilidad genética posiblede las especies de interés

• Se usa para conservar y recuperar accesiones

COL-1121 COL-1122

COL-1123 COL-1124

COL-1125 COL-1126

COL-1127 COL-1128

Colección base


• Duplicado de la colección base

• Se usa para manejar ydistribuir accesiones

Colección activaFrágil

Frágil

COL-1121 COL-1122

COL-1123 COL-1124

COL-1125 COL-1126

COL-1127 COL-1128


• Mayor variabilidad genética en el menornúmero de muestras de una especie

• Se establece para manejo y utilización

Colección núcleo


• Accesiones con característicasde interés para el mejoramiento

• Proveer germoplasmaa mejoradores

VEN-5678

Colección de trabajo


Se establecen para cumplir objetivos de conservaciónde instituciones, países o regiones

Los bancos de germoplasma


• tipo de muestra

• número de especiesque conservan

• mandato institucional

Los bancos se clasifican por el

Inst itucional

N acional

R eg ional

In ternaciona l

Inst itucional

N acional

R eg ional

In ternaciona l


hay bancos

• de semilla

• de campo

• in vitro

Según el tipo de muestra


los bancos son mono, oligoy poliespecíficos

Según el número de especies


• institucionales

• regionales

• internacionales

Según el mandato son


I. Objetivos

II. Introducción




4 VI. Consideraciones finales 3

Contenido


• congrega variabilidad genética

• mantiene el germoplasma estable,seguro y disponible

• interrumpe producción denueva diversidad

La conservación ex situ


• Combina metodologíaex situ e in situ

• Compensa desventajasde una metodología conventajas de otra

• Más efectiva, segura,duradera, flexible y sostenible

Conservación complementaria


Conservar y utilizar la diversidadsin lesionar ambientes naturales

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