Introducción - Recolección de Recursos Fitogenéticos
1. Introducción a la
Recolección de recursos fitogenéticos
Mauricio Parra Quijano
Departamento de Biología Vegetal
Universidad Politécnica de Madrid
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. 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. 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. Justificación de las recolecciones
Amenazas sobre la biodiversidad y agrobiodiversidad
-Pérdida o modificación del hábitat, frecuentemente asociado a fragmentación
6. Justificación de las recolecciones
Amenazas sobre la biodiversidad vegetal
-Sobre-explotación del ambiente y la biodiversidad por razones comerciales o de subsistencia
Biopiratería
7. Justificación de las recolecciones
Amenazas sobre la biodiversidad vegetal
-Introducción de especies/organismos exóticas con la consecuente competencia o posible hibridación
OGM
Amenazas sobre la agrobiodiversidad
-Introducción de variedades mejoradas que desplazan y/o hibridizan con cultivares nativos o
especies silvestres
8. Justificación de las recolecciones
Amenazas sobre la agrobiodiversidad
-Abandono del campo, envejecimiento de agricultores tradicionales, pérdida de la identidad cultural,
prejuicios, etc…
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. 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 amenazada
Caso 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. Trabajo preparatorio
Planeación técnica de la colecta
Se 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 colecta
Planeación logística de la colecta
Paralelamente 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 y
demás detalles importantes de la zona a colectar
12. Estrategia de muestreo
Aspectos a tener en cuenta
Biología 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. Estrategia de muestreo
Aspectos a tener en cuenta
Biología 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. Estrategia de muestreo
Aspectos a tener en cuenta
Biología 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. Estrategia de muestreo
Objetivo del muestreo en RFG según Marshall & Brown (1975)
Incluir en la muestra al menos una copia del 95% de los alelos presentes en la población
objetivo, con frecuencias mayores a 0,05%
Tipos de alelos según Marshall & Brown (1975)
Población 1 Población 2 Población 3
1. comunes y ampliamente distribuidos
2. comunes y localmente distribuidos
3. raros y ampliamente distribuidos
4. raros y localmente distribuidos
2 y 4 alelos relacionados con adaptación
16. Estrategia de muestreo
Balance 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. Estrategia de muestreo
Número de alelos en una muestra
Según la teoría de los alelos neutrales de Kimura y Crow (1964) el número esperado
de alelos en una muestra se incrementa en proporción al logaritmo del tamaño de la
muestra.
De acuerdo a esto hay una disminución de la ganancia genética (en términos de colectar
nuevos alelos) por unidad de costo al incrementar el tamaño de la muestra
Criterio de referencia
Dado que…
El objetivo es incluir en la muestra al menos una copia del 95% de los alelos presentes
en 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. Estrategia de muestreo
Según Brown & Marshall (1995) se tiene que….
Una muestra de 59 gametos muestrados aleatoriamente es suficiente para alcanzar el objetivo
Esto se alcanzaría colectando y mezclando semillas o material vegetativo de 30 individuos elegidos
al azar en una especie predominantemente alógama
En el caso de especies autógamas se colectaría y mezclaría semillas o material vegetativo de
59 individuos elegidos al azar
Hay que tener en cuenta…
Los diferentes sitios a muestrear dependiendo de la heterogeneidad del ambiente: 50 sitios/región
50 poblaciones/región ecogeográfica
El 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. Estrategia de muestreo
Resumiendo las recomendaciones teóricas…
Muestrear como mínimo 50 poblaciones por región ecogeográfica o misión
Muestrear como mínimo 50 individuos en cada población
En general los muestreos son aleatorios, sin embargo se debe muestrear separadamente
dentro de distintos microambientes locales si el hábitat es lo suficientemente heterogéneo
Muestrear suficientes semillas o propágulos por planta para asegurar su representación
en cada duplicado
Pero 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. 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. 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 futuro
IPGRI / Bioversity Datos (descriptores) de pasaporte multiespecie
GEOREFENCIACIÓN
24. Ruta y momento óptimo de la colecta
A 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 mercados
Estudios 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. Composición del personal participante en la colecta
Actividad multidisciplinar
Conveniente (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 apropiada
Navajas
Lupas Formatos de datos de pasaporte
Prensas Guías botánicas y de identificación
GPS/brújula Mapas, fotos aéreas, rutas, etc.
Tijeras Libro de campo, diario…
Marcadores
Etiquetas
Tablas de colores
Metro
Foto/video/grabación de audio
Bolsas/recipientes
Medios, pinzas, bisturí
Elementos de protección personal
26. Aspectos legales
Consecución de permisos – Acceso a recursos fitogenéticos in situ
Recolección de Recursos Biológicos – regulación
Exportación problemática
Accesibilidad de la zona
Climatología, orden público, estado de las vías, receptividad de las comunidades, disponibilidad
de tiempo del personal local/guía
Tamaño del equipo de colecta
Evitar duplicados de disciplinas en la medida de lo posible
Tipo de transporte a utilizar
Terrestre, aéreo, marítimo/fluvial
Conductor/Piloto/Patrón experimentado y con conocimiento de mecánica
Alquiler/Vehículos institucionales/Vehículos personales
Equipamiento no técnico
Botiquín médico (antídotos), herramientas, impermeables, botas de caucho, protección solar,
alimentos energéticos…
27. Duración de la colecta
Estimación apropiada para evitar trabajar al límite o que al final sobre tiempo
Tiempo de la misión de colecta $$$$$$$$$$$$
Contactos con personal conocedor de la zona
Factor de alta prioridad – zona sin previa visita
1.Investigadores que hayan hecho colecta en la zona
2.Investigadores con trabajo previo de campo en la zona
3.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 comunidad
5.Productores activos - negociantes
La información proveniente de estos contactos suele modificar la
mayoría de las planificaciones previas a la colecta
