Realizado por:

Ilan Chocrón y Jose Ángel Saavedra


INTRODUCCIÓN

Los orígenes de la conservación de la biodiversidad vegetal contemporánea están en gran parte vinculados a la práctica de la recolección, almacenamiento y uso de las semillas en bancos de germoplasma. Las técnicas de conservación ex situ son componentes fundamentales de un programa de conservación global que contemplan esencialmente las operaciones de almacenamiento y propagación de germoplasma. El almacenamiento se lleva a cabo mediante el mantenimiento de colecciones de plantas en jardines botánicos y el establecimiento de bancos de germoplasma. Los programas de conservación ex situ complementan la conservación in situ almacenando a largo plazo germoplasma representativo de las poblaciones, permitiendo un mejor conocimiento de las características anatómicas, fisiológicas y bioquímicas del material almacenado, y proporcionando propágulos para su utilización en programas educativos, programas de mejora genética de especies cultivadas y en planes de reforzamiento, reintroducción o introducción.

La conservación ex situ de germoplasma de especies raras y amenazadas está basada esencialmente en la utilización de los bancos de germoplasma. Los bancos de germoplasma son centros orientados al almacenamiento mediante propágulos de una parte representativa de la variabilidad genética correspondiente a una determinada especie. Dentro de esta categoría podemos distinguir los bancos de semillas, los bancos de cultivo in vitro, los bancos de polen y los bancos de genes o bancos de ADN.

Las plantas conservadas incluyen cultivos alimenticios económicamente importantes, plantas hortícolas, forrajeras, plantas medicinales y árboles.
Los recursos genéticos para la alimentación y la agricultura constituyen la base biológica de la seguridad alimentaría mundial y contribuyen al sustento de todas las personas de la Tierra. Estos recursos son la materia prima más importante de los fitomejoradores y aporte imprescindible para los agricultores, por consiguiente son fundamentales para una producción agrícola sostenible.
La conservación, la utilización sostenible y la distribución justa y equitativa de los beneficios derivados de su uso son objeto de preocupación internacional y al mismo tiempo resultan indispensables. En 1983 la Conferencia de la FAO estableció la Comisión de Recursos Fitogenéticos (actualmente Comisión sobre Recursos Genéticos para la Alimentación y la Agricultura). Desde entonces ha desarrollado un Sistema Mundial para la Conservación y Utilización Sostenible de los RFAA, del cual tanto el informe sobre el Estado de los RF en el Mundo como el Plan de Acción Mundial son elementos fundamentales.

PRINCIPALES ACTIVIDADES DE LOS BANCOS DE GERMOPLASMA

  • Adquisición de muestras de nuevo germoplasma.
  • Multiplicación y regeneración.
  • Caracterización y evaluación preliminar.
  • Documentación e intercambio de información.
  • Conservación.
  • Suministro de germoplasma.
  • Colaboración con otros centros de RF.
  • Organización de reuniones técnicas y talleres de capacitación. • Investigación (Ej. Fisiología de las semillas).
Las actividades antes mencionadas hacen que el germoplasma sea más útil para otros científicos.

CLASIFICACION Y FUNCIONES

Los Bancos de Germoplasma difieren uno de otros en sus actividades y en la manera en que éstas se organizan y se realizan. Se pueden identificar cuatro categorías principales en los Bancos de Germoplasma de acuerdo a sus principales propósitos:
  • Banco de Germoplasma Institucional.

Se establece con el objetivo de conservar únicamente el germoplasma que se utiliza en los Programas de Investigación del Instituto o Centro de Investigación Agrícola Asociado.

  • Banco de Germoplasma Nacional.

Se establecen como Centro de Recursos Fitogenéticos Nacionales que conserva gran cantidad de muestras distintas de germoplasma de interés actual o potencial. Contiene germoplasma que ha sido recolectado a nivel nacional, puede estar asociado a un programa de investigación o a la realización de la suya propia. Un Banco de Germoplasma Nacional puede ser una empresa de colaboración entre Institutos Nacionales o bajo la responsabilidad de un Instituto que colabora con otros Institutos Nacionales.

  • Banco de Germoplasma Regional.

Se concibe como una empresa colaboradora entre varios países que pertenecen a la misma región geográfica, con el fin de conservar germoplasma de la región y apoyar la investigación. Ej: Banco de Germoplasma Regional en el Sur de Africa (SADC), Centro Agronómico Tropical de Investigación y Enseñanza (CATIE).

  • Centro Internacional.

La mayoría de estos centros de investigación agrícola internacional (CIAI) del GCIAI poseen colecciones sustanciosas de germoplasma, centradas en cuestiones específicas, llamadas de mandato y también otros cultivos. Gran parte del germoplasma que se colecta a nivel mundial se conserva para beneficio de las actividades de los recursos fitogenéticos en todo el mundo. Ej: IRRI (O. sativa, O. glaberrima, especies híbridas y silvestres) WARDA en Costa de Marfil. Es poco frecuente que los Bancos de Germoplasma trabajen aislados de otros bancos o programas de recursos genéticos. Existe cooperación entre Bancos Institucionales y Nacionales, así como de estos con los centros Internacionales. Este tipo de colaboración estimula el desarrollo mutuo y un funcionamiento efectivo para la conservación de los Recursos Fitogenéticos.

COLECCIONES

El germoplasma se conserva en diferentes colecciones, estas son utilizadas por el Banco de Germoplasma de diferentes maneras. Existen tres tipos de colecciones fundamentales: base, activa y de trabajo.
  • Colección Base: Es una colección de germoplasma que se conserva a largo plazo y no es usada como fuente de distribución rutinaria. Es una representación de toda la variabilidad genética existente. Generalmente se almacena a temperatura bajo 0 o, con un bajocontenido de humedad.
  • Colección Activa: Es la que se utiliza para regeneración, multiplicación, distribución, caracterización y evaluación. Debe mantenerse en cantidad suficiente con el fin de estar disponible cada vez que sea necesario. Generalmente se duplica en una colección base y se almacena a mediano o largo plazo.
  • Colección de Trabajo: Es una colección que utilizan los fitomejoradores o investigadores en su trabajo. La conservación no constituye una prioridad. Ej: un grupo de accesiones derivadas de una colección activa.
También podemos encontrar los términos de “colección de campo” y “colección in vitro”.
  • Colección de campo: Es una colección de plantas. Ej.: frutales, cultivos de invernadero, que se mantiene en el campo. Esto se hace con aquel germoplasma que de otro modo hubiera sido difícil mantener en forma de semilla.
  • Colección in vitro: Es aquella que guarda el material genético en forma de tejidos de plantas que crecen en un cultivo activo en un medio sólido o líquido. Se almacena a temperaturas muy bajas. Ej: en nitrógeno líquido a – 196 o (crioconservación).


ORGANIZACION DE LOS BANCOS DE GERMOPLASMA

Generalmente los Bancos de Germoplasma cuentan con un Curador (Director o Responsable del Banco) y con científicos que trabajan en las principales actividades con personal de apoyo.
Organización de las actividades en un Banco de Germoplasma



Captura_de_pantalla_2012-05-14_a_las_03.35.09.png
BANCOS DE SEMILLAS
Entre los bancos de germoplasma los modelos más extendidos son los bancos de semillas, que requieren de inversiones menores y sus instalaciones no resultan tan sofisticadas. En los bancos de semillas se procura a los propágulos protocolos diferenciados de procesado y conservación, según los requerimientos particulares de la especie.

En general, la conservación a corto y medio plazo de semillas de especies llamadas ortodoxas requiere de recipientes herméticos, condiciones de fuerte desecación de las semillas (contenido en agua entre el 6-12%) y ambientes refrigerados (cámaras entre 3-5º C.). A más largo plazo, estas semillas son conservadas secas y al vacio en recipientes herméticos a temperaturas entre -15 i -23º C.

En el caso de semillas de especies llamadas recalcitrantes, que resultan dañadas si se exponen a temperaturas bajas en estado seco y que requieren para sobrevivir de ambientes con oxígeno y contenidos de humedad relativamente elevados (> 45 %), son necesarias instalaciones específicas, siendo su conservación durante periodos de tiempo prolongados siempre problemática, aun en las condiciones de almacenamiento más adecuadas.


external image 1309529256_0.jpg


BANCOS DE CULTIVO IN VITRO

Si bien la conservación ex situ en bancos de semillas constituye la alternativa más utilizada, en ciertas especies surgen problemas de propagación o conservación que impideno dificultan el uso de dicha solución. Este sería el caso de: a) especies con semillas recalcitrantes (Roberts y King, 1982); b) especies que no producen semilla, con baja o nula fertilidad o con producción reducida de semillas o de polen (Pence, 1999); c) clones con elevado grado de heterocigosis que han sido seleccionados por sus características en una población natural y que deben ser mantenidos mediante propagación vegetativa. La conservación por semilla permite el almacenamiento de los genes del clon, pero puede resultar dificil recuperar la combinación heterocigótica para la que fueron seleccionados los clones (Withers, 1985); d) especies perennes con ciclos de vida muy largos que no producen semilla hasta cierta edad. Estas especies se suelen propagar vegetativamente para acortar la entrada en producción, aunque posean semillas viables y con capacidad de ser conservadas en un banco de germoplasma; e) especies con una población natural extremadamente reducida donde la mera recolección de semillas pueda afectar a la supervivencia de la población (Clemente, 1999). En estos casos, las técnicas de almacenamiento o conservación in vitro constituyen una alternativa válida a la conservación de semillas de especies raras o amenazadas. Los protocolos de conservación in vitro se atienen, en todos los casos, a las siguientes etapas: a) obtención del explanto; b) establecimiento del cultivo; c) almacenamiento; d) recuperación de un cultivo viable; e) regeneración de plantas (Dodds, 1991). En este protocolo el almacenamiento es normalmente la etapa que implica más costes, tanto en equipamiento como en personal. En el caso de que el cultivo se mantenga en condiciones normales (crecimiento continuo), los repicados deberán hacerse en intervalos que oscilarán de varios días a varios meses, dependiendo del tipo de cultivo y de las especies.

external image camara.jpg
external image Uguianensis2.JPG



BANCOS DE ADN

Con el avance de las técnicas de ingeniería genética que posibilitan la transferencia de genes entre especies totalmente distintas, una nueva alternativa que comienza ahora a perfilarse es la instalación de bancos de ADN. Entre sus ventajas están la pequeña cantidad de material vegetal necesaria para su almacenamiento y la posibilidad de transferir genes a genotipos o especies relacionadas. Esta técnica puede ser utilizada con especies amenazadas o incluso extintas tomando muestras del material en vivo o a partir de especí-menes de herbario (Wang et al., 1993). En los bancos de ADN, el ADN extraído de individuos de una determinada población se almacena a bajas temperaturas (congeladores a –80 ºC o tanques de nitrógeno líquido). En la actualidad, esta alternativa sólo presenta utilidad en el caso de especies o géneros cuyo genoma ha sido profundamente estudiado y donde se conocen las secuencias de numerosos o importantes genes. Sin embargo, es posible que en un futuro este tipo de bancos vaya extendiéndose a medida que se vayan implantando las técnicas de ingeniería genética en los procesos de mejora y obtención de nuevos cultivares.


external image 4B2E76CE-A9A2-758B-D3B79A9E16921BBD.JPG

OTROS BANCOS DE GERMOPLASMA

Los bancos de polen y los bancos de yemas vegetativas son otras dos opciones de conservación que en principio podrían ser aplicables a la conservación de especies raras o amenazadas. En ambos casos, el almacenamiento se realiza a bajas temperaturas, siendo aplicables las técnicas de crioconservación. Los bancos de polen tienen la ventaja de que requieren un mínimo espacio y resultan aplicables tanto a especies con semillas ortodoxas como a especies con semillas recalcitrantes. Sin embargo, sólo conservan la mitad del genoma, el polen tricelular resulta muy difícil de almacenar, necesita de una colección de campo que proporcione flores femeninas para llevar a cabo una propagación convencional y los propágulos no están directamente disponibles (Wang et al., 1993). Los bancos de yemas vegetativas se utilizan en la actualidad en la conservación de clones de especies frutales y requieren la puesta a punto de la técnica de injerto sobre planta patrón. Esta técnica podría ser aplicable a determinados casos de especies arbustivas o arbóreas en peligro de extinción.

REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS

Iriondo, J. M. (2001). Conservación de germoplasma de especies raras y amenazadas. Universidad Politécnica de Madrid.

FAO (1997). Plan de acción mundial para la conservación y utilización sostenible de los recursos fitogenéticos para la alimentación y la agricultura.

FAO (1997). Informe sobre el Estado de los Recursos Fitogenéticos en el Mundo.






http://bahiadenoticiasalter.files.wordpress.com/2011/05/semillas-e1273028973804.jpg