Introducción - Recolección de Recursos Fitogenéticos

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Introducción - Recolección de Recursos Fitogenéticos

  1. 1. Introducción a la Recolección de recursos fitogenéticosMauricio Parra QuijanoDepartamento de Biología VegetalUniversidad Politécnica de Madrid
  2. 2. Definiciones (RAE)Prospección 1. f. Exploración del subsuelo basada en el examen de los caracteres del terreno y encaminada a descubrir yacimientos minerales, petrolíferos, aguas subterráneas, etc. 2. f. Exploración de posibilidades futuras basada en indicios presentes. Prospección de mercados, de tendencias de opinión.Exploración - Explorar (Del lat. explorāre) 1. tr. Reconocer, registrar, inquirir o averiguar con diligencia una cosa o un lugar. 2. tr. Med. Examinar o reconocer a un paciente con fines diagnósticos.
  3. 3. Definiciones (RAE)Recolectar (Del lat. recollectum, supino de recolligĕre, recoger) 1. tr. Juntar personas o cosas dispersas. 2. tr. Recoger la cosecha. Collection Colectar (De colecta). 1. tr. recaudar (cobrar o percibir dinero). (Del lat. *recapitāre, recoger). 1. tr. Cobrar o percibir dinero. 2. tr. Asegurar, poner o tener en custodia, guardar. 3. tr. ant. Alcanzar, conseguir con instancias o súplicas lo que se desea.
  4. 4. Definición Recolección de recursos fitogenéticos Es la técnica que busca capturar la máxima diversidad genética que encierran los recursos fitogenéticos in situ, mediante un muestreo y recopilación adecuada de germoplasma e información asociada. Una buena recolección facilitará el uso y aprovechamiento de los recursos fitogenéticos una vez conservados ex situ. -Técnica -Busca capturar diversidad genética (cosas diferentes) -Germoplasma e información -Destino: conservación ex situ
  5. 5. Justificación de las recoleccionesAmenazas sobre la biodiversidad y agrobiodiversidad -Pérdida o modificación del hábitat, frecuentemente asociado a fragmentación
  6. 6. Justificación de las recoleccionesAmenazas sobre la biodiversidad vegetal -Sobre-explotación del ambiente y la biodiversidad por razones comerciales o de subsistencia Biopiratería
  7. 7. Justificación de las recoleccionesAmenazas sobre la biodiversidad vegetal -Introducción de especies/organismos exóticas con la consecuente competencia o posible hibridación OGMAmenazas sobre la agrobiodiversidad -Introducción de variedades mejoradas que desplazan y/o hibridizan con cultivares nativos o especies silvestres
  8. 8. Justificación de las recoleccionesAmenazas sobre la agrobiodiversidad -Abandono del campo, envejecimiento de agricultores tradicionales, pérdida de la identidad cultural, prejuicios, etc…
  9. 9. Trabajo preparatorio Fijar objetivo de la colecta Que buscamos al realizar la colecta?: -Rescatar especies/ecotipos/variedades en inminente peligro de extinción -Recolectar variabilidad para uso inmediato y de interés nacional o internacional -Mejorar la representación actual de los bancos de germoplasma con miras a uso en el futuro -Sólo se recolecta para conocer más de las especie(s)
  10. 10. Trabajo preparatorio Qué vamos a colectar-Todo lo que encontremos-Varias especies silvestres objetivo, con o sin relación filogenética entre ellas, de interés botánico-Variabilidad de una sola especie silvestre para su conservación y estudio-Variabilidad de una especie silvestre amenazadaCaso agrícola / alimentario-Varias especies cultivadas con cierto grado de relación (no necesariamente taxonómica ejm. RTA)-Variabilidad de una sola especie cultivada-Variabilidad de una o varias especies silvestres emparentadas con alguna cultivada (CWR)-Variabilidad de una o varias especies silvestres con algún interés particular alimentario
  11. 11. Trabajo preparatorioPlaneación técnica de la colectaSe debe decidir:-La estrategia de muestreo apropiada a la especie objetivo-El tipo de material a colectar-La información que se tomará sobre el material colectado en campo-La ruta y momento óptimo de colecta-Composición del personal que participará en la colecta-El Equipamiento técnico necesario para colectar-Y la documentación útil y necesaria para llevar a cabo exitosamente la colectaPlaneación logística de la colectaParalelamente se debe trabajar sobre:-Aspectos legales de la colecta (permisos de colecta)-Estudio ecogeográfico-Accesibilidad de la zona de colecta-Tamaño y composición del personal que hará la colecta-Tipo de transporte a utilizar-Equipamiento necesario diferente al técnico-Duración del trabajo de colecta-Contacto con personal que conoce a los pobladores/agricultores, biodiversidad, cultura, dificultades ydemás detalles importantes de la zona a colectar
  12. 12. Estrategia de muestreoAspectos a tener en cuentaBiología reproductiva:Especie Autógama Línea pura Especie silvestre /Variedad criolla La variación (en términos de alelos diferentes) genética es mayor entre poblaciones que dentro de poblaciones
  13. 13. Estrategia de muestreoAspectos a tener en cuentaBiología reproductiva:Especie Alógama Variedad (cultivada) Población natural (silvestre) La variación (en términos de alelos diferentes) genética es mayor dentro de las poblaciones que entre poblaciones
  14. 14. Estrategia de muestreoAspectos a tener en cuentaBiología reproductiva:Especie de reproducción asexual Clon Mezcla de clones La especie de reproducción asexual puede o no tener estructura poblacional X El patrón genético de la población depende de la biología reproductiva sexual de la especie
  15. 15. Estrategia de muestreoObjetivo del muestreo en RFG según Marshall & Brown (1975)Incluir en la muestra al menos una copia del 95% de los alelos presentes en la poblaciónobjetivo, con frecuencias mayores a 0,05%Tipos de alelos según Marshall & Brown (1975) Población 1 Población 2 Población 31. comunes y ampliamente distribuidos2. comunes y localmente distribuidos3. raros y ampliamente distribuidos4. raros y localmente distribuidos 2 y 4 alelos relacionados con adaptación
  16. 16. Estrategia de muestreoBalance costo de recolección/conservación vs. diversidad genética muestreada Población 1 Población 2 Población 3 1.Fácil de capturar en muestra pequeña y en pocas poblaciones 2.Fácil de capturar en muestra pequeña pero hay que muestrear muchas poblaciones 3.Difícil de capturar en muestra pequeña sin necesidad de muestrear muchas poblaciones 4.Difícil de capturar en muestra pequeña y es necesario muestrear muchas poblaciones En una recolección de germoplasma general 1 y 2 En una recolección de germoplasma específica según necesidad 2, 3 y 4 Alelos 3 y 4 son muy costosos de conservar ex situ
  17. 17. Estrategia de muestreoNúmero de alelos en una muestraSegún la teoría de los alelos neutrales de Kimura y Crow (1964) el número esperadode alelos en una muestra se incrementa en proporción al logaritmo del tamaño de lamuestra.De acuerdo a esto hay una disminución de la ganancia genética (en términos de colectarnuevos alelos) por unidad de costo al incrementar el tamaño de la muestraCriterio de referenciaDado que…El objetivo es incluir en la muestra al menos una copia del 95% de los alelos presentesen la población, con frecuencias mayores a 0,05%....y que…Colectar más del 95% de los alelos o colectar alelos con frecuencias menores a 0,05%significa grandes esfuerzos de recolección y conservación Moderemos la cantidad de semillas a recolectar En cada población, entre poblaciones y especialmente en especies amenzadas
  18. 18. Estrategia de muestreoSegún Brown & Marshall (1995) se tiene que….Una muestra de 59 gametos muestrados aleatoriamente es suficiente para alcanzar el objetivoEsto se alcanzaría colectando y mezclando semillas o material vegetativo de 30 individuos elegidosal azar en una especie predominantemente alógamaEn el caso de especies autógamas se colectaría y mezclaría semillas o material vegetativo de59 individuos elegidos al azarHay que tener en cuenta…Los diferentes sitios a muestrear dependiendo de la heterogeneidad del ambiente: 50 sitios/región50 poblaciones/región ecogeográficaEl número de individuos a muestrear por sitio (30-60) varía dependiendo de:-Si se tomarán muestras duplicadas con diferentes destinos-Si existen sospechas de inviabilidad de propágulos de algunos individuos-Posibilidad que tratamientos posteriores al germoplasma reduzca su viabilidad-Imposibilidad de muestrear menos de 50 individuos por sitio aumentaría número de sitios-Si el uso del germoplasma es directo (aconsejable más de 200 individuos)
  19. 19. Estrategia de muestreoResumiendo las recomendaciones teóricas…Muestrear como mínimo 50 poblaciones por región ecogeográfica o misiónMuestrear como mínimo 50 individuos en cada poblaciónEn general los muestreos son aleatorios, sin embargo se debe muestrear separadamentedentro de distintos microambientes locales si el hábitat es lo suficientemente heterogéneoMuestrear suficientes semillas o propágulos por planta para asegurar su representaciónen cada duplicadoPero la realidad indica que todo esta sujeto a…-Aspectos de la distribución espacial-Aspectos demográficos-Aspectos propios de la especie (duración del ciclo, perennes, anuales, semillas por individuo…)-Aspectos genéticos y reproductivos (monoicas, dioicas, autopolinización, clonal, etc).
  20. 20. Que material vamos a recolectar - Plantas silvestres en general - Plantas silvestres amenazadas - Plantas silvestres de uso directo o con alto potencial - Plantas silvestres emparentadas con cultivadas - Plantas arvenses (emparentadas o no con cultivadas) - Variedades de agricultor - landraces (alta adaptación) - Información y pliegos de herbario Usos Alimenticias, ornamentales, medicinales, industriales, emblemáticas y religiosas o ninguno
  21. 21. Información a tomar en la colecta Datos de pasaporte Es la información básica y absolutamente necesaria que se toma en el momento de la colecta para el futuro aprovechamiento del germoplasma. La información que no se recopile en el momento de la colecta es información que difícilmente y a un altísimo precio se podría volver a tomar. Existe variedad de formatos de datos de pasaporte, casi uno por banco o institución Importante unificar criterios alrededor del mundo para transferencia fácil de la información en el futuroIPGRI / Bioversity Datos (descriptores) de pasaporte multiespecie GEOREFENCIACIÓN
  22. 22. Datos de pasaporte multiespecie
  23. 23. Datos de pasaporte multiespecie
  24. 24. Ruta y momento óptimo de la colectaA donde vamos a colectar? -Rescatar especies/ecotipos/variedades en inminente peligro de extinción -Recolectar variabilidad para uso inmediato y de interés nacional o internacional -Mejorar la representación actual de los bancos de germoplasma con miras a uso en el futuro -Sólo se recolecta para conocer más de las especie(s) 1. En toda el área de distribución de la especie 2. En ciertas poblaciones específicamente 3. En ciertos sitios específicamente 4. En fincas 5. En mercadosEstudios ecogeográficos previos (aproximación de Maxted y colaboradores) Recopilación y síntesis de información ecológica, geográfica y taxonómica, cuyos resultados de carácter predictivo, sirven para diseñar estrategias de conservación y determinar prioridades para la colecta de germoplasma. Tres componentes mayores: -Distribución de una especie en particular en una región y/o ecosistema particular -Patrones de diversidad intraespecífica -Relaciones entre condiciones ecológicas y diversidad
  25. 25. Composición del personal participante en la colecta Actividad multidisciplinarConveniente (casi nunca posible en la realidad) -Biólogo(a) -Botánico(a) -Agrónomo(a) (fitopatólogos, entomólogos, malherbólogos, genetistas…) -Sociólogo(a) -Antropólogo(a) -Conductor(a)Equipamiento técnico y documentación apropiadaNavajasLupas Formatos de datos de pasaportePrensas Guías botánicas y de identificaciónGPS/brújula Mapas, fotos aéreas, rutas, etc.Tijeras Libro de campo, diario…MarcadoresEtiquetasTablas de coloresMetroFoto/video/grabación de audioBolsas/recipientesMedios, pinzas, bisturíElementos de protección personal
  26. 26. Aspectos legalesConsecución de permisos – Acceso a recursos fitogenéticos in situRecolección de Recursos Biológicos – regulaciónExportación problemáticaAccesibilidad de la zona Climatología, orden público, estado de las vías, receptividad de las comunidades, disponibilidad de tiempo del personal local/guíaTamaño del equipo de colecta Evitar duplicados de disciplinas en la medida de lo posibleTipo de transporte a utilizar Terrestre, aéreo, marítimo/fluvial Conductor/Piloto/Patrón experimentado y con conocimiento de mecánica Alquiler/Vehículos institucionales/Vehículos personalesEquipamiento no técnico Botiquín médico (antídotos), herramientas, impermeables, botas de caucho, protección solar, alimentos energéticos…
  27. 27. Duración de la colectaEstimación apropiada para evitar trabajar al límite o que al final sobre tiempoTiempo de la misión de colecta $$$$$$$$$$$$Contactos con personal conocedor de la zonaFactor de alta prioridad – zona sin previa visita1.Investigadores que hayan hecho colecta en la zona2.Investigadores con trabajo previo de campo en la zona3.Personal de apoyo local a las comunidades (agrícolas) -Servicios de extensión agrícola -Organizaciones No Gubernamentales -Organismos de gobierno (Ministerio de Agricultura)4.Líderes comunitarios pertenezcan o no a la misma comunidad5.Productores activos - negociantesLa información proveniente de estos contactos suele modificar la mayoría de las planificaciones previas a la colecta
  28. 28. Tubérculos andinos en Colombia (Boyacá, Cundinamarca, Nariño, Cauca)
  29. 29. Brassica oleracea L. silvestre en la costa cantábrica española y B. montana en lacosta catalana (Mediterráneo)
  30. 30. Recolección optimizada de especies de 6 especiesde Lupinus en la Península Ibérica (parte española)
  31. 31. Recolección optimizada de seis especies del género Annona en Colombia(3 especies semicultivadas con interés económico, 3 silvestres emparentadas)
  32. 32. GRACIAS!

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