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Cómo recolectar y conservar semillas de plantas para uso forrajero
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Manual para la Recolección y Conservación de Germoplasma Forrajero en México
Instituto Nacional de Investigaciones Forestales, Agrícolas y PecuariasCentro de Investigación Regional del Pacífico CentroCampo Experimental Santiago Ixcuintla Santiago Ixcuintla, Nayarit. Octubre de 2012Folleto Técnico Núm. 20, ISBN: 978-607-425-874-5
José Francisco VILLANUEVA-ÁVALOS, Carlos Raúl MORALES–NIETO, Javier Francisco ENRÍQUEZ–QUIROZ, Adrián Raymundo QUERO–CARRILLO, Filiberto HERRERA–CEDANO, Regulo JIMÉNEZ–GUILLEN y Manuel SILVA-LUNA
CAMPO EXPERIMENTAL SANTIAGO IXCUINTLA
MC Luis Enrique Fregoso Tirado Director de la Unidad de Coordinación y Vinculación en Nayarit y Encargado de
la Jefatura del Campo Experimental Santiago Ixcuintla
Ing. Eulises Javier Escobedo Rodríguez Jefe Administrativo
PERSONAL INVESTIGADOR
Ing. Arturo Alvarez Bravo
M.C. Feliciano Gerardo Balderas Palacios Ing. Juan Carlos Baltazar Barajas
Dr. Jorge Armando Bonilla Cárdenas M.C. Aurelio Borrayo Zepeda
M.C. Jose De Jesús Bustamante Guerrero M.C. Jesús Alberto Cárdenas Sánchez
M.C. Nadia Carolina García Álvarez Dr. Rafael Gómez Jaimes
Dra. Irma Julieta González Acuña Ph.D. Isidro José Luís González Durán
Dr. Luis Martín Hernández Fuentes Ph.D. Filiberto Herrera Cedano
Ph.D. Guillermo Martínez Velázquez Dra. Adriana Mellado Vázquez
Ing. Yolanda Nolasco González* Ph.D. Jorge Alberto Osuna García
M.C. José Antonio Palacios Fránquez M.C. María Hilda Pérez Barraza Ing. Raúl Plascencia Jiménez*
M.C. J. Vidal Rubio Ceja Ph.D. Samuel Salazar García Ing. Roberto Sánchez Lucio*
Ph.D. Mario Alfonso Urías López M.C. Jesús Valero Garza
Ph.D. Víctor Antonio Vidal Martínez Ph.D. José Francisco Villanueva Avalos
Agrometeorología y Modelaje Plantaciones y sistemas agroforestales Arroz Leche Carne de rumiantes Carne de rumiantes Carne de rumiantes Frijol y Garbanzo Sanidad Forestal y Agrícola Fertilidad de suelos y nutrición vegetal Frutales Sanidad Forestal y Agrícola Pastizales y cultivos forrajeros Recursos Genéticos Pecuarios Frutales Frutales e Inocuidad de Alimentos Frutales e Inocuidad de Alimentos Salud Animal Frutales Recursos Genéticos Carne de rumiantes Frutales Inocuidad de Alimentos Sanidad Forestal y Agrícola Inocuidad de Alimentos Maíz y Sorgo Pastizales y cultivos forrajeros
* Realizan estudios de postgrado
Directorio Institucional
SECRETARÍA DE AGRICULTURA, GANADERÍA, DESARROLLO RURAL, PESCA Y ALIMENTACIÓN
Lic. Francisco Javier Mayorga Castañeda Secretario
Dr. Everardo González Padilla Coordinador General de Ganadería Lic. Mariano Ruiz-Funes Macedo
Subsecretario de Agricultura Ing. Ignácio Rivera Rodríguez
Subsecretario de Desarrollo Rural Ing. Ernesto Fernández Arias
Subsecretario de Fomento a los Agronegócios MSc. Jesús Antonio Berumen Preciado
Oficial Mayor Lic. Emeterio Carlón Acosta
Delegado de la SAGARPA en Nayarit
INSTITUTO NACIONAL DE INVESTIGACIONES, FORESTALES, AGRÍCOLAS Y PECUARIAS
Dr. Pedro Brajcich Gallegos Director General
Dr. Salvador Fernández Rivera Coordinador de Investigación, Innovación y Vinculación
MSc. Arturo Cruz Vázquez Encargado de la Coordinación de Planeación y Desarrollo
Lic. Marcial A. García Morteo Coordinador de Administración y Sistemas
CENTRO DE INVESTIGACIÓN REGIONAL DEL PACÍFICO
CENTRO Dr. Gerardo Salazar Gutiérrez
Encargado del Despacho de los Asuntos Competencia de la Dirección del Centro de Investigación Regional Pacífico Centro y Director de
Investigación MC. Primitivo Díaz Mederos
Director de Planeación y Desarrollo Lic. Miguel Méndez González
Director de Administración M.C. Luis Enrique Fregoso Tirado
Director de Coordinación y Vinculación del INIFAP en Nayarit y Encargado del Despacho de los Asuntos de la Jefatura del Campo
Experimental Santiago Ixcuintla
Manual para la Recolección y Conservación de Germoplasma Forrajero en México
Ph. D. José Francisco VILLANUEVA – ÁVALOS Investigador en Pastizales y Recursos Forrajeros
Campo Experimental “Santiago Ixcuintla”
Dr. Carlos Raúl MORALES – NIETO Profesor Investigador en Manejo de Pastizales
Facultad de Zootécnica y Ecología Universidad Autónoma de Chihuahua
Dr. Javier Francisco ENRÍQUEZ – QUÍROZ
Investigador en Pastizales y Recursos Forrajeros Campo Experimental “La Posta”
Ph. D. Adrián Raymundo QUERO – CARRILLO
Investigador en Forrajes y Producción Animal Colegio de Postgraduados
Ph. D. Filiberto HERRERA - CEDANO
Investigador en Pastizales y Recursos Forrajeros Campo Experimental “Santiago Ixcuintla”
Dr. Regulo JIMÉNEZ – GUILLEN
Investigador en Pastizales y Recursos Forrajeros Campo Experimental “Iguala”
MC. Manuel SILVA – LUNA
Investigador en Pastizales y Recursos Forrajeros Campo Experimental “La Huerta”
Instituto Nacional de Investigaciones Forestales, Agrícolas y Pecuarias Centro de Investigación Regional Pacífico Centro
Campo Experimental Santiago Ixcuintla Octubre de 2012
Folleto Técnico No. 20, ISBN: 978-607-425-874-5
Manual para la Recolección y Conservación
de Germoplasma Forrajero en México No está permitida la reproducción total o parcial de esta publicación, ni la transmisión de ninguna forma o por cualquier medio, ya sea electrónico, mecánico, fotocopia, por registro u otros métodos, sin el permiso previo y por escrito a la Institución. Instituto Nacional de Investigaciones Forestales, Agrícolas y Pecuarias Progreso Núm. 5, Colonia Barrio de Santa Catarina Delegación Coyoacán CP: 04010. México, D.F. Tel. (55) 3871 8700 Primera edición 2012 Impreso en México Printed in Mexico ISBN: 978-607-425-874-5 Folleto Técnico Núm. 20, Octubre de 2012 CAMPO EXPERIMENTAL SANTIAGO IXCUINTLA – INIFAP. Km. 2 Entronque Carr. Santiago Ixcuintla con Carr. Internacional México – Nogales. Apdo. Postal 100. Santiago Ixcuintla, Nayarit. 63300, México. Tel. (323) 235-2031; Fax: (323) 235-0710; (311) 216-7012
Esta publicación se terminó de imprimir el mes de Octubre del 2012 en Talleres Gráficos de Prometeo Editores S.A. de C. V., Libertad 1457, Col. Americana, Guadalajara, Jalisco. C.P. 44160. Tel. (33) 3826-2726 Su tiraje consta de 2000 ejemplares
Impreso en México printed in México
La cita completa de esta obra es: Villanueva – Ávalos, J. F., C. R. Morales – Nieto, J. F. Enríquez – Quiroz, A. R. Quero – Carrillo, F. Herrera – Cedano, R. Jiménez – Guillen y M. Silva – Luna. 2012. Manual para la recolección y conservación de germoplasma forrajero en México. INIFAP – CIRPAC. Campo Experimental Santiago Ixcuintla. Folleto Técnico Núm. 20. Santiago Ixcuintla, Nayarit, México. 46 p.
iManual para la Recolección y Conservación de Germoplasma Forrajero en México
CONTENIDO
Página
LISTA DE FIGURAS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
INTRODUCCIÓN. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Objetivo. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Recolección de Especies Forrajeras . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Responsabilidad de los recolectores. . . . . . . . . . . . . . . . .
Antes de la recolección. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Durante la recolección. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Después de la recolección . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Preparación para efectuar la recolecta. . . . . . . . . . . . . . .
Datos del área y del germoplasma . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Información general. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Información técnica . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Equipo para recolectar germoplasma . .. . . . . . . . . . . . . .
Equipo general . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Equipo técnico . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Descripción del sitio de recolecta . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Metodología para la recolecta. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Selección del material a recolectar . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Recolección de germoplasma en campo. . . . . . . . . . . . . .
Recolección de material vegetativo. . . . . . . . . . . . .
Recolección de especímenes para herbario. . . . . .
Recolección de semilla . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Procesado de la semilla recolectada. . . . . . . . . . . . . . . . .
iii
1
3
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4
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5
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i
ii Manual para la Recolección y Conservación de Germoplasma Forrajero en México
Almacenamiento de semillas ortodoxas. . . . . . . . . . . . . .
Conservación de Especies Forrajeras . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Utilidad de la conservación de los recursos
fitogenéticos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Conservación “ in situ” . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Conservación “ex situ” . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Bancos de semillas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Jardines botánicos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Definiciones . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
LITERATURA CITADA . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
ANEXOS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
FORMATO 1. PASAPORTE PARA RECOLECTA DE
RECURSOS GENÉTICOS FORRAJEROS
NATIVOS DE MÉXICO. . . . . . . . . . . . . . . . . . .
FORMATO 2. DESCRIPTORES DEL ÁREA . . . . . . . . . . . . . . .
FORMATO 3. DESCRIPTORES DEL SUELO . . . . . . . . . . . . . .
FORMATO 4. DESCRIPCIÓN DE INSECTOS Y
ENFERMEDADES. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
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40
40
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45
46
ii
iiiManual para la Recolección y Conservación de Germoplasma Forrajero en México
LISTA DE FIGURAS
Figura Página
1 El sobrepastoreo y manejo inadecuado de los recursos naturales, ha contribuido a la extinción de especies nativas y al deterioro ambiental de los ecosistemas naturales . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
2
2 Selección de cuatro sitios de recolección de especies forrajeras basados en la utilización de mapas de isoyetas en el estado de Guerrero, México. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
10
3 El levantamiento de información en campo sobre las características ambientales y descriptivas del sitio y materiales recolectados es un paso muy importante durante la cosecha.
11
4 Recolección de semilla de una leguminosa arbórea en Yucatán, México . . . . . . . . . . . . . . . . .
17
5 Recolección de material vegetativo (fitómeros) y plántulas de Tripsacum dactyloides en bolsas de plástico listas para el trasplante en campo. . . . . .
17
6 Recolección de material vegetativo e identificación de clones en bolsas y cajas de plástico. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
18
7 Trasplante directo a parcelas de introducción del material vegetativo (clones) cosechado previamente . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
19
8 Recolección y prensado de material recolectado en campo (Tomada de: Herrera et al., 2010) . . . .
21
iii
iv Manual para la Recolección y Conservación de Germoplasma Forrajero en México
9 Tripsacum spp. una gramínea de uso múltiple,
relegada y en peligro de extinción en México. Foto: Tripsacum dactyloides en crecimiento activo (Agosto, 2012) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
25
10 Conservación “in situ” de las especies nativas en un bosque tropical en la Reserva de la Biosfera en Los Tuxtlas, Veracruz. Los bosques tropicales cubren el 25% de la superficie terrestre y albergan el 70% de las especies del planeta. . . . .
27
11 Conservación “ex situ” de semillas de especies cultivadas y silvestres en el Centro Nacional de Recursos Genéticos del INIFAP, México. . . . . . . .
28
12 Jardín botánico de Tripsacum spp en CIMMYT en Texcoco, Estado de México. (Foto: Febrero de 2011) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
29
13 Jardín botánico de leguminosas arbóreas en el Sitio Experimental “EL Verdineño”, en Santiago Ixcuintla, Nayarit. (Foto: Septiembre de 2011). . .
29
14 Parcelas de introducción en hileras de cinco plantas de Tripsacum spp. y en surcos con siete plantas de Brachiaria ruziziensis cada uno. Foto Sitio Experimental “EL Verdineño”, 2012 . . . . . . .
32
15 Jardín botánico de especies forrajeras nativas (Tripsacum spp., al fondo), introducidas (parcelas de introducción al frente) y leguminosas (arriba del margen izquierdo) establecido en el Sitio Experimental “El Verdineño”, en Santiago Ixcuintla, Nayarit. . . . . .
33
iv
1Manual para la Recolección y Conservación de Germoplasma Forrajero en México
1 Investigadores del Programa de Investigación e Innovación en Pastizales y Recursos Forrajeros del Instituto Nacional de Investigaciones Forestales, Agrícolas y Pecuarias (INIFAP).
2 Profesor Investigador en Forrajes y Producción Animal del Colegio de Postgraduados en Montecillos, México.
Manual para la Recolección y Conservación de
Germoplasma Forrajero en México
José Francisco VILLANUEVA - AVALOS1 Carlos Raúl MORALES - NIETO1
Javier Francisco ENRÍQUEZ - QUÍROZ1 Adrián Raymundo QUERO - CARRILLO2
Filiberto HERRERA – CEDANO1 Regulo JIMÉNEZ - GUILLEN1
Manuel SILVA - LUNA1
INTRODUCCIÓN
Las especies forrajeras constituyen la base de la alimentación de
la ganadería a nivel mundial, ya que son la fuente alimenticia más
económica tanto para ganado doméstico como para la fauna silvestre;
sin embargo, estos recursos nativos, presentes por miles de años en los
ecosistemas naturales, están desapareciendo debido principalmente a
un manejo inadecuado de los recursos nativos, así como también a la
introducción de especies exóticas y la ausencia de propuestas
integrales de investigación y manejo que eviten o disminuyan la
erosión genética de que están siendo objeto y que a la vez,
contribuyan al rescate, conservación y mejoramiento de estos
importantes recursos nativos. Algunas evidencias señalan que la tasa
de extinción de especies vegetales a nivel mundial es de un 5%, lo que
implica que anualmente se extinguen aproximadamente unas 1,250
especies de manera irreversible (Raven, 1994).
1
2 Manual para la Recolección y Conservación de Germoplasma Forrajero en México
Figura 1. El sobrepastoreo y manejo inadecuado de los recursos naturales, ha contribuido a la extinción de especies nativas y al deterioro ambiental de los ecosistemas naturales.
La pérdida de éstos recursos fitogenéticos considerados
patrimonio de la humanidad, es un proceso irreversible que constituye
una grave amenaza para la estabilidad de los ecosistemas terrestres, el
desarrollo agropecuario y la seguridad alimentaria del mundo (Rincón
del vago, 2011). En virtud de lo anterior, es urgente enfocar esfuerzos
y recursos que conlleven a la implementación de programas dirigidos a
la recuperación de la vegetación nativa en México, los cuales a la
fecha, se han manifestado en la ejecución un reducido número de
proyectos de investigación para la recolección, conservación y
aprovechamiento de éstos recursos forrajeros nativos (Quero et al.,
2003).
2
3Manual para la Recolección y Conservación de Germoplasma Forrajero en México
El rescate de la diversidad vegetal permite conocer el potencial
genético de cada especie o ecotipo y contribuye en la conformación de
programas de mejoramiento. Una recolecta eficiente de germoplasma
nativo, permite hacer una selección adecuada de los genotipos y
fenotipos para el desarrollo de poblaciones mejoradas. Lo anterior
contribuye al mejoramiento de la condición productiva de los
ecosistemas, promoviendo además la conservación y uso racional de
estos recursos (Alarcón et al., 1998; Challenger, 1998; Do Valle, 2001;
Pardey et al., 2001; Gepts, 2006). La recolección y trasplante de los
recursos genéticos son de alto riesgo y costo, por lo cual se
recomienda utilizar la tecnología adecuada (Mott y Hutton, 1979;
Morales, 2008).
La presente publicación tiene como objetivo describir las
diferentes etapas del proceso de recolección y conservación de
germoplasma forrajero con potencial para las diferentes regiones
agroecológicas de México.
3
4 Manual para la Recolección y Conservación de Germoplasma Forrajero en México
Recolección de Especies Forrajeras
Una buena planificación de las actividades contribuye en gran
parte al éxito de la recolección de los materiales genéticos, lo cual
influirá directamente en la utilidad de las colecciones. Ésta deberá
incluir tanto los aspectos técnicos como los logísticos para la excursión.
A continuación se detallan las consideraciones a tomar en cuenta para
una recolección exitosa.
Responsabilidad de los recolectores
Antes de la recolección. Previo a la recolección de materiales, los
recolectores deben revisar cuidadosamente las actividades y
resultados esperados con la misión; decidir prioridades, metodologías
y estrategias, compilar una lista de la información a recabar, llevar a
cabo un adecuado tratamiento para la conservación de las muestras
cosechadas, obtener muestras de suelo y ejemplares si estos son
requeridos, así como presupuestar y tramitar los recursos financieros
requeridos (FAO, 1993; Morales, 2008).
Durante la recolección. Se debe poner especial cuidado en
respetar las costumbres, tradiciones, valores y los derechos de la
propiedad involucrada, no agotar la población de las especies silvestres
para evitar la erosión genética, registrar los datos de la colecta
(comúnmente conocido como pasaporte o datos de origen), describir
la población y su diversidad, hábitat y ecología. En todos los casos es
recomendable generar un respaldo fotográfico del ecosistema,
espécimen, suelos, etc. Un formato del pasaporte se incluye en el
anexo l de ésta publicación.
4
5Manual para la Recolección y Conservación de Germoplasma Forrajero en México
Después de la recolección. Se procesan las muestras (material
vegetativo, semilla, etc.) obtenidas para su óptima conservación y
transporte, recabando la información requerida en el pasaporte
correspondiente. Finalmente, se elabora un informe de los sitios
visitados, se confirma la identificación de los materiales, datos del
pasaporte y lugares previstos para su conservación.
Preparación para efectuar la recolecta
Previo a la salida, el responsable de la recolección de plantas
deberá considerar dos aspectos de suma importancia (Schultze-Kraft,
1979a; Morales, 2008):
1. Definir el objetivo del viaje y precisar que información se
tomará en campo durante la cosecha, especificando que área
se va a muestrear y que germoplasma se va a recolectar.
2. Preparar el equipo necesario para realizar la recolecta.
Datos del área y del germoplasma
Información general. Previo a la salida, se requiere contar
anticipadamente con información sobre la infraestructura y servicios
disponibles en la ruta a recorrer. Para esto, la utilización de mapas
permite conocer la información y distribución de carreteras y caminos
del área a cosechar. Otros aspectos logísticos que se debe considerar
son: la disponibilidad de agua potable y alimentos, hospedaje, aceite y
gasolina para el vehículo y un guía con conocimiento de la región
(Schultze-Kraft, 1979b; Morales et al., 2008). También es necesario
5
6 Manual para la Recolección y Conservación de Germoplasma Forrajero en México
identificar a las autoridades competentes y dueños del terreno, a
quienes se debe solicitar los permisos respectivos (Gold et al., 2004).
Información técnica. Un mejor conocimiento y facilidad en la
recolecta se logrará si se cuenta con información de colecciones de
germoplasma realizadas anteriormente por otros científicos, así como
informes de la región y de los ecosistemas presentes, donde se incluya
información de la vegetación, suelos, topografía y aspectos climáticos,
entre otros. Es recomendable también considerar la información
disponible en herbarios y bancos de germoplasma regionales o
nacionales sobre la distribución de especies de interés para el
recolector.
Por otro lado, es importante considerar los patrones de las
lluvias en la región y la fenología de las especies a cosechar, ya que la
posibilidad de encontrar plantas con semillas maduras depende
prácticamente de las condiciones climáticas locales y de las especies a
recolectar. Así, durante la época de lluvias, la presencia de semillas
maduras es muy escasa, mientras que en la época de secas, la semilla
no se encuentra en la planta y las plantas de interés probablemente
hasta hayan sido pastoreadas por el ganado. Cuando sea posible es
importante considerar el tipo de reproducción (polinización cruzada o
autopolinizable) del germoplasma de interés, esto ayudará a decidir si
se cosecha semilla de plantas individuales o si el muestreo se realiza en
base a la población.
La recolecta de una amplia gama de géneros, especies y ecotipos
de germoplasma es más fructífera si la cosecha se realiza cuatro u ocho
6
7Manual para la Recolección y Conservación de Germoplasma Forrajero en México
semanas previas al comienzo de la época de seca. Sin embargo, es
recomendable que el recolector haga algún viaje exploratorio al área
de interés para obtener información sobre la situación que presenta la
vegetación (Schultze-Kraft, 1979b; Gold et al., 2004; Morales, 2008).
Equipo para recolectar germoplasma
Equipo general. Los elementos básicos requeridos por el
recolector incluye desde un vehículo en buenas condiciones, bien
equipado y en perfectas condiciones mecánicas; un tanque adicional
de gasolina, llantas todo terreno y dos llantas extras, aceite, líquido de
frenos, equipo para cambiar llantas pinchadas, herramientas básicas
para reparar vehículo, cadena de cuatro metros para jalón, depósito
con agua, palas, pico y machete.
Adicionalmente, se requiere llevar un termo para bebidas (frío y
caliente), agua para tomar, alimentos, medicinas básicas incluyendo,
suero anticrotálico, artículos de higiene personal, botas altas para
protegerse de las víboras, sombreros, navajas de bolsillo, lámpara de
baterías, repelente de moscos, hamaca y cobijas; ocasionalmente se
requiere de pequeños obsequios como una forma de agradecimiento a
determinadas personas, sobre todo a aquellos productores y personas
de bajos recursos colaboradores con el proyecto (Schultze-Kraft,
1979a; Gold et al., 2004; Morales, 2008); una casa de campaña y un
saco para dormir serían adicionalmente requeridos si se piensa
acampar a cielo abierto.
7
8 Manual para la Recolección y Conservación de Germoplasma Forrajero en México
Equipo Técnico. El equipo técnico requerido depende del número
de participantes y su grado de especialización. Lo ideal es contar con
un chofer con conocimientos de mecánica y dos o tres personas con
conocimientos de edafología y taxonomía. Cuando el objetivo es
recolectar germoplasma de plantas forrajeras, los siguientes artículos
son esenciales (Schultze-Kraft, 1979a; Gold et al., 2004):
1. Para una descripción adecuada del sitio e identificación del
material cosechado, se requiere de mapas detallados de
carreteras y caminos, llevar mapas topográficos, plumas con
tinta indeleble, brújula, altímetro, GPS (Coordenadas en
grados minutos y segundos, UTM y mapeo), cámara
fotográfica y grabadora.
2. Para recolectar semilla son necesarias suficientes bolsas de
papel de varios tamaños, rozadera (hoz), grapadora y grapas.
3. Para recolectar material vegetativo llevar una pala pequeña,
tijeras, bolsas de plástico perforadas, periódico, cajas de
plástico, costales o sacos de yute, recipiente para agua, cinta
adhesiva y etiquetas.
4. Para recolectar material de herbario, adicionalmente se
deben llevar bolsas grandes de plástico, prensas para plantas
en papel periódico, cartón, lupa y formaldehido como
desinfectante.
5. Para procesar la semilla cosechada se requiere disponer de
una caja de alambrón (jaula) para su secado, prensa con
crestas para desgranado de semillas, equipo de disección
8
9Manual para la Recolección y Conservación de Germoplasma Forrajero en México
(pinzas, tijeras, bisturí, etc.), polvo fungicida e insecticida y
una máscara protectora.
Descripción del sitio de recolecta
Una adecuada descripción del sitio de recolección es de suma
importancia para futuros programas de investigación con recursos
genéticos, lo cual se logrará si en cada viaje se reúne la mayor cantidad
de información sobre los sitios de colección. Es importante que la
información medio ambiental este bien documentada e incluya
información ecológica y agronómica (Formatos 2 y 3). La presencia de
plagas, así como sus daños en las plantas de interés también deberán
documentarse al momento de la colecta (Formato 4). La selección de
los sitios de colección se basa en la información sobre las condiciones
climáticas de cada región, por lo que se requiere revisar mapas de
climas, suelo y vegetación para una ubicación exacta de los sitios
seleccionados para la recolecta. Asimismo, se recomienda usar mapas
de isoyetas con la finalidad de seleccionar áreas potenciales de mayor
biodiversidad.
Las isoyetas son líneas que unen puntos con similar cantidad de
lluvia, mientras que las isotermas son líneas con similar temperatura.
La combinación de lluvia y temperatura define áreas con diferentes
condiciones climáticas, lo cual está relacionado con áreas de mayor
biodiversidad. Una vez identificadas estas áreas climáticas, se utilizan
mapas con vías de comunicación (carreteras, caminos, etc.) para
planear los recorridos de campo que ofrezcan la posibilidad de
encontrar una mayor cantidad de ecotipos de interés durante la
9
10 Manual para la Recolección y Conservación de Germoplasma Forrajero en México
recolección. Un ejemplo del uso de mapas con similar cantidad de
lluvia y temperatura se muestra en la selección de cuatro sitios en el
estado de Guerrero (Figura 2).
Figura 2. Selección de cuatro sitios de recolección de especies forrajeras basados en la utilización de mapas de isoyetas en el estado de Guerrero, México.
Finalmente, se requiere definir claramente los descriptores
adoptados para la recolecta de plantas (Reid y Lazier, 1979; Morales,
2008), mismos que se encuentran en el formato del pasaporte para la
recolecta de recursos genéticos forrajeros nativos de México (Anexo
1).
De acuerdo con Herrera et al. (2010), el sitio de recolección
deberá ser accesible y de fácil movilidad, seleccionando
preferentemente ecosistemas nativos que no se hayan pastoreado,
exclusiones en áreas forestales o riveras de ríos; las áreas quemadas se
consideran buenos sitios para la recolección de semillas por varias
1
2
3 4
10
11Manual para la Recolección y Conservación de Germoplasma Forrajero en México
temporadas después del fuego. Asimismo, estos autores señalan que
sitios previamente plantados, áreas de investigación o áreas cubiertas
por plantas amenazadas o en peligro de extinción no deben
considerarse como sitios de recolecta. En todos los casos, previo a la
recolección de los materiales, es importante obtener permiso de los
propietarios tanto en tierras privadas como en tierras públicas
(Aguiñada et al., 2009).
Figura 3. El levantamiento de información en campo sobre las características ambientales y descriptivas del sitio y materiales recolectados es un paso muy importante durante la cosecha.
Metodología para la recolecta
La recolección de plantas debe incluir la adquisición de material
genético para prensa, para maceta y semilla mediante recorridos de
campo, en los cuales se busca recolectar la variabilidad genética de las
especies forrajeras nativas de interés para la ganadería (Herrera et al.,
2010).
11
12 Manual para la Recolección y Conservación de Germoplasma Forrajero en México
Para la recolección de plantas de sugiere la metodología descrita
por Schultze-Kraft (1979b), la cual consiste en recorrer por carreteras o
caminos un trayecto previamente determinado, haciendo paradas a
intervalos de 20 a 50 km según los cambios que ocurran en la
vegetación, la topografía y el suelo. En estas paradas se examina la
vegetación nativa de un área adyacente o cercana a la carretera, que
puede variar de unos pocos hasta varios miles de metros cuadrados y
se buscan las especies de gramíneas y leguminosas que previamente se
hayan señalado de interés. En cada parada de 30-60 minutos, se
cosecha la máxima cantidad posible de plantas o semillas del máximo
número posible de plantas de una población. Las semillas se guardan
en bolsas de papel debidamente identificadas. Cuando se trata de
especies de interés muy particular o de germoplasma considerado
especialmente valioso pero del cual no se encuentran semillas
maduras, se cosecha material vegetativo con raíces o con capacidad de
enraizar; posteriormente, éste material se trasplanta en macetas para
multiplicar la planta o semilla bajo condiciones de invernadero.
Se anotan las características particulares de las plantas
recolectadas, y se registran en el pasaporte los datos básicos sobre el
lugar de recolección (localización exacta, altitud, topografía, zona
ecológica a la cual pertenece, tipo de vegetación, hábitat, condiciones
de suelo, entre otros (Formatos 2 y 3 anexos). Cuando se trata de
especies de interés particular, se toman muestras de suelo para su
posterior análisis, y ocasionalmente se recolectan nódulos de
Rhizobium. Eventualmente y si el recolector lo considera pertinente, es
12
13Manual para la Recolección y Conservación de Germoplasma Forrajero en México
posible recolectar información sobre las plagas y enfermedades del
área muestreada (Formato 4 anexo) (Flores y Schultze-Kraft, 1994).
Selección del material a recolectar
De acuerdo con Gold et al. (2004), para priorizar las especies a
cosechar debe considerarse algunos criterios biológicos y ecológicos, el
grado de amenaza por factores antrópicos en un área determinada (Ej.
construcción de una represa, carreteras y caminos, formación de
relaves mineros, incendios, etc.), por grupo taxonómico (ej. Cactáceas),
o formas de vida (gramíneas, geófitas, etc.), interés científico y
accesibilidad, entre otros.
Los criterios biológicos y ecológicos priorizados para recolectar
especies con fines de conservación ex situ y restauración ecológica son
descritos por Gold et al. (2004):
1. Tipo de semilla: Ortodoxa, recalcitrante e intermedia.
2. Estado de conservación: Extinta, en peligro de extinción,
amenazada, vulnerable y fuera de peligro, dentro de una
región o ecosistema en particular.
3. Forma de vida: Anuales, perennes y perennes leñosas.
4. Rol ecológico: Especies pioneras, claves, dominantes y raras
o útiles.
5. Origen: Endémicas, nativas o introducidas.
6. Distribución geográfica: Ej. Especies distribuidas en
cuadrantes de 1, 2 y 3 ó más grados de latitud.
7. Unicidad taxonómica: Familias y géneros mono- y
multiespecíficas.
13
14 Manual para la Recolección y Conservación de Germoplasma Forrajero en México
8. Uso actual o potencial: Uso actual conocido, desconocido o
sin uso conocido.
Por otro lado, el recolector puede priorizar las especies a
cosechar de acuerdo a estos u otros criterios, dependiendo de los
objetivos del proyecto determinado. La relación de especies
priorizadas puede ser aplicada a distintos ámbitos geográficos (local,
regional y nacional).
Recolección de germoplasma en campo
Durante el viaje, el recolector requiere tomar diferentes
decisiones relacionadas con la toma de muestras, para lo cual se
presentan las siguientes consideraciones básicas (Schultze-Kraft,
1979b; Widrlechner y Burke, 2003; Gold et al., 2004; Morales, 2008):
1. El recolector debe decidir dónde y cuantas veces parar el
vehículo para buscar el germoplasma de interés.
2. Los sitios y frecuencias de cada estación de recolección
dependen de la experiencia del recolector, objetivo del viaje y
tiempo disponible.
3. Si el objetivo es cosechar muestras de la variabilidad genética
en una región extensa, es importante georeferenciar cada
lugar de colecta, registrando información sobre las
coordenadas del sitio (latitud y longitud), altitud, aspectos
topográficos, cambios en la vegetación y uso de suelo, entre
otros aspectos de interés.
14
15Manual para la Recolección y Conservación de Germoplasma Forrajero en México
4. Si la vegetación, topografía, altitud y uso de la tierra,
presentan uniformidad en una distancia considerable es
necesario parar y recolectar muestras cada 30-50 km.
5. Preferentemente seleccionar áreas con suelos fértiles (áreas
protegidas del pastoreo, quemas y áreas cerca de caminos).
6. Utilizar grabadora o libreta de campo para tomar notas del
sitio de cosecha o características del germoplasma.
7. Transcribir la información de la grabadora al final del día a un
libro de campo.
8. Utilizar cámara fotográfica para la descripción del sitio o
características de las muestras obtenidas.
Recolección de material vegetativo
La cosecha del material vegetativo depende tanto de la duración
del viaje, como del tiempo y espacio disponible en el vehículo. Algunas
consideraciones para la recolecta de éstos materiales son resumidos
por Schultze-Kraft (1979b) y Morales (2008) en los siguientes puntos:
1. Es importante también georeferenciar cada lugar de colecta,
registrando información sobre las coordenadas del sitio
(latitud y longitud), altitud, aspectos topográficos, cambios en
la vegetación y uso de suelo, entre otros aspectos de interés.
2. Cosechar material vegetativo (clon, fitómero, raíz, ó
estolones) cuando el material recolectado no produzca o no
contenga ya semilla.
3. Por la variabilidad en la madurez de la semilla entre géneros,
especies y ecotipos, no es posible seleccionar una época
óptima para la recolección al mismo tiempo.
15
16 Manual para la Recolección y Conservación de Germoplasma Forrajero en México
4. En gramíneas y leguminosas es posible cosechar tanto semilla
como material vegetativo.
5. En herbáceas y arbustivas no estoloníferas, se sugiere
recolectar plantas jóvenes extraídas cuidadosamente del
suelo, mientras que en especies estoloníferas se debe
recolectar estolones con nudos que tengan raíces.
6. Al recolectar el material vegetativo, se pueden considerar las
siguientes prácticas:
a. Trasplantar el material en bolsas de plástico
perforadas con suelo adecuado.
b. Colocar el material vegetativo en cajas grandes de
plástico con suelo húmedo.
c. Colocar el material vegetativo con suelo envuelto en
periódico húmedo en cajas.
7. Identificar adecuadamente el material recolectado,
registrando el sitio de recolecta y clave de la muestra
(Iniciales del recolector + número progresivo de la muestra).
8. Revisar periódicamente que el suelo de los recipientes (bolsas
o cajas) con el material vegetativo mantengan una humedad
constante.
16
17Manual para la Recolección y Conservación de Germoplasma Forrajero en México
Figura 4. Recolección de semilla de una leguminosa arbórea en Yucatán, México.
Figura 5. Recolección de material vegetativo (fitómeros) y plántulas de Tripsacum dactyloides en bolsas de plástico listas para el trasplante en campo.
17
18 Manual para la Recolección y Conservación de Germoplasma Forrajero en México
Figura 6. Recolección de material vegetativo e identificación de clones en bolsas y cajas de plástico.
La recolección de especies forrajeras en poblaciones naturales,
inicia preparando la información y equipo de campo. Se seleccionan de
cuatro a cinco plantas en forma aleatoria, se extrae un clon que puede
incluir uno o varios fitómeros con suficiente raíz. La biomasa aérea se
poda, dejando los tallos basales a una altura de 15 o 30 cm según la
especie; finalmente, el macollo se aísla e identifica con cinta adhesiva.
Como se mencionó anteriormente, los clones se colocan en cajas con
suelo húmedo o bien en bolsas de plástico y se protegen del sol y aire
para el transporte y posterior trasplante en campo.
En un formato prediseñado (Pasaporte) y engargolado se anota
el número de ecotipo, sitio de recolecta (precipitación, temperatura,
altitud, etc.), nombre del recolector, tipo vegetativo, asociación con
otras especies, entre otras observaciones específicas. Además, cada
ecotipo se georeferencia con un GPS (altitud, longitud, latitud, etc.).
18
19Manual para la Recolección y Conservación de Germoplasma Forrajero en México
La cosecha y trasplante se realizan en la época de lluvias (junio-
agosto). Para el trasplante, el terreno se prepara con barbecho, rastreo
y nivelación (si se requiere); se cuadricula en Marco Real de 1.5 x 1.5
m. En cada punto se hacen hoyos de 40-50 cm de profundidad por 25
cm de diámetro. Para el transplante se agrega al hoyo 15 cm de suelo,
se deposita el clon, se tapa y se cubre firmemente con suelo del mismo
hoyo. Posteriormente, para garantizar el óptimo establecimiento de
los clones, se les aplica agua de riego periódicamente, cuidando que no
haya déficits de humedad durante la primera fase del establecimiento.
Finalmente, el área se protege con alambre de púas, o bien con malla
gallinera o borreguera (Morales, 2008). La utilización de fertilizantes al
momento de trasplante depende del criterio del recolector y de las
condiciones de fertilidad del terreno.
Figura 7. Trasplante directo a parcelas de introducción del material vegetativo (clones) cosechado previamente.
19
20 Manual para la Recolección y Conservación de Germoplasma Forrajero en México
Esta metodología de cosecha y trasplante de germoplasma,
asegura altos porcentajes de sobrevivencia de las especies en campo,
se caracteriza por recabar información sobre clima, suelo y vegetación,
contemplando además la ubicación geográfica referenciada de las
especies recolectadas y se puede aplicar en todas las áreas naturales
donde existan recursos vegetales. Además, puede ser utilizada por
técnicos y profesionales dedicados al manejo y conservación de los
recursos naturales. El costo de aplicación depende del número de
especies a cosechar y distancias a recorrer para localizar los materiales
de interés.
Recolección de especímenes para herbario
Aunque el principal objetivo del viaje sea recolectar
germoplasma, se deben cosechar y prensar las especies desconocidas y
de interés para su identificación, recabando la información necesaria
para la georeferenciación del sitio al igual que en los puntos anteriores.
Otra opción es que el recolector obtenga especímenes de herbario
bajo condiciones de invernadero o de las parcelas de introducción.
Cuando el recolector decida obtener especímenes para herbario, por
cuestiones de tiempo, debe decidir si es necesario prensar el material
inmediatamente después de cortarlo o si lo coloca en bolsas de
plástico para posteriormente prensarlo al terminar el día de trabajo en
campo. Una mejor conservación de los materiales prensados se
obtiene si éstos son rociados con formaldehido después del prensado
(Schultze-Kraft, 1979b; Gold et al., 2004).
20
21Manual para la Recolección y Conservación de Germoplasma Forrajero en México
Figura 8. Recolección y prensado de material recolectado en campo (Tomada de: Herrera et al., 2010).
Recolección de semilla
De acuerdo con Schultze-Kraft (1979b), Gold et al. (2004) y
Morales (2008) cuando el objetivo principal es la recolecta de semilla
de especies forrajeras, se debe tener siempre presente las siguientes
consideraciones:
1. Que las plantas recolectadas en campo contengan semilla.
2. Si la semilla no ha madurado completamente, es preferible
recolectarla en un estado avanzado de madurez (verde), ya
que fisiológicamente está madura y puede germinar.
3. Cosechar la semilla del suelo si las plantas de interés
presentan frutos dehiscentes. En plantas estoloníferas, éstas
deben ser arrancadas con cuidado del suelo.
21
22 Manual para la Recolección y Conservación de Germoplasma Forrajero en México
4. El germoplasma recolectado de especies autopolinizables o
apomícticas se puede mezclar cuando éstas pertenezcan a
mismo ecotipo, mientras que en especies de polinización
cruzada, se recomienda cosechar la semilla de cada planta
individual y guardarla por separado.
5. La cantidad de semilla a cosechar, va a depender tanto del
sitio de colección, como de la disponibilidad de semilla,
tiempo e intereses específicos. Sin embargo, se sugiere en
todos los casos recolectar la mayor cantidad posible.
6. Numerar sitios e identificar con la clave de la muestra cada
bolsa que contenga el germoplasma recolectado.
Procesado de la semilla recolectada
Cuando la semilla, flores y brácteas, partes de tallos o frutos
recolectadas aún contienen una considerable cantidad de humedad es
necesario secar las muestras lo más pronto posible para evitar su
deterioro y hasta posiblemente la muerte de los mismos. Una
alternativa en campo es colocándolo en bolsas de papel y secándolo al
aire libre o en jaulas de alambrón, exponiéndolas de tres a cinco veces
al día durante el viaje.
Para el desgrane de la semilla, se recomienda usar una especie
de paleta de enjarre rugosa para facilitar el desgrane de las muestras
de semilla. Posteriormente, es necesario tratar el germoplasma con
insecticida, colocando la semilla en bolsas de papel con una pequeña
cantidad de insecticida y fungicida en polvo, cerrando la bolsa grapada
22
23Manual para la Recolección y Conservación de Germoplasma Forrajero en México
y sacudiéndola para poner en contacto la semilla con el insecticida
(Schultze-Kraft, 1979b; Gold et al., 2004).
Almacenamiento de semillas ortodoxas
Las semillas ortodoxas son aquellas que pueden conservarse en
condiciones de baja humedad y baja temperatura, considerándose
dentro de ésta clasificación las semillas tanto de plantas leguminosas
como de gramíneas. El primer paso a seguir es reducir su contenido de
humedad, hasta un valor óptimo. Esto permitirá que disminuya su
actividad metabólica y daños por congelación cuando sea sometida a
bajas temperaturas. El valor óptimo varía con las especies, pero se
considera como referencia las Normas Internacionales para Bancos de
Germoplasma (FAO, 2011), las cuales establecen un contenido de
humedad óptimo entre el 3 y 7%, dependiendo de las especies (Rincón
del vago, 2011), procediendo a su almacenamiento (Cromarty et al.,
1985; Towil y Roos, 1989; Cárdenas y Montes, 1992; Gold et al., 2004)
de la siguiente manera:
Las semillas ortodoxas se pueden conservar de 70 a 100 años a
temperaturas entre -10 y -20°C, con un contenido de humedad
de 3 a 7% y una viabilidad no inferior al 85%.
Para conservar semillas a mediano plazo (10-30 años), se
mantiene la temperatura entre 0 y 5°C (1-4°C), con un
contenido de humedad entre 3 y 7% y viabilidad no inferior al
65%.
Si el material se va a utilizar a corto plazo, la semilla se puede
almacenar en cuartos con aire acondicionado
23
24 Manual para la Recolección y Conservación de Germoplasma Forrajero en México
Otros factores ambientales distintos de la temperatura y la
humedad tienen poca influencia en la conservación de las semillas. Sin
embargo, es conveniente que las cámaras de conservación se
mantengan en la obscuridad y más si se utilizan recipientes
transparentes para el almacenamiento de las semillas (Rincón del vago,
2011).
Conservación de Especies Forrajeras
La conservación de los recursos genéticos supone el
mantenimiento de las poblaciones nativas, ya sea ésta in situ en su
hábitat natural o ex situ (en bancos de colecciones de germoplasma, y
en lo posible del cultivo de tejidos in vitro), al considerar que estos
materiales son útiles o potencialmente útiles para su uso y manejo
actual y futuro.
La importancia de la conservación radica en la potencialidad de
uso de los recursos a conservar. En principio se requiere recolectar el
material a conservar, cosa que cada vez es más difícil por la creciente
desaparición de las especies nativas. También es necesario un
conocimiento previo de lo que se quiere conservar y cómo debe
realizarse el manejo de esos materiales. Hay que conocer cada especie,
ecotipo o cultivo y tomar en cuenta el posible grado de extinción en
que se encuentran sus recursos y tener además un profundo
conocimiento de sus ciclos de vida y requerimientos agroecológicos
(clima, suelos, nutrientes, etc.) para poder manejarlo adecuadamente.
24
25Manual para la Recolección y Conservación de Germoplasma Forrajero en México
Es necesario considerar cual es el tipo y condiciones de conservación
más apropiados, ya que la conservación no es más que un paso previo
para su posterior utilización (Rincón del vago, 2011).
Figura 9. Tripsacum spp. una gramínea de uso múltiple, relegada y en peligro de extinción en México. Foto: Tripsacum dactyloides en crecimiento activo (Agosto, 2012).
Utilidad de la conservación de los recursos fitogenéticos
La utilización y aprovechamiento del material vegetal
conservado depende del conocimiento sobre sus características y
utilidad de mantenerlo viable y disponible. Asimismo, con la finalidad
de tener un mayor conocimiento y mejores herramientas para su
utilización, es recomendable llevar a cabo una caracterización y
evaluación integral en campo del germoplasma forrajero disponible.
De acuerdo con Rincón del vago (2011), el material vegetal conservado
25
26 Manual para la Recolección y Conservación de Germoplasma Forrajero en México
se puede utilizar directa o indirectamente como a continuación se
describe:
a) La utilización directa consiste en la introducción de los
recursos en determinadas zonas en función de sus
características. Esto implica la utilización con fines productivos,
o bien la reintroducción de especies o variedades en zonas en
que se han perdido o dejado de cultivar, o bien para la
restauración de hábitats o paisajes, así como aplicaciones
industriales directas.
b) La utilización indirecta consiste en la introducción de genes
específicos para el mejoramiento de las variedades
disponibles, tradicionalmente conocido como “mejoramiento
genético vegetal”, cuyo objetivo es incrementar la producción,
mejorar la calidad o introducir resistencia a plagas o
enfermedades. En éste caso, los recursos genéticos en general,
incluyendo cultivares primitivos, malas hierbas y especies
silvestres relacionadas son la base para el desarrollo de nuevas
variedades.
Conservación “ in situ”
Esta es la forma más apropiada de conservar las especies
silvestres ya que se realiza en el propio ecosistema del cual
naturalmente forman parte. En este caso, no sólo se preservan cada
uno de los componentes del ecosistema sino también todas sus
relaciones recíprocas, continuando los procesos evolutivos de las
26
27Manual para la Recolección y Conservación de Germoplasma Forrajero en México
plantas. Esto implica la protección y gestión de los ecosistemas en los
que habitan como son parques naturales, áreas de exclusión, parques
nacionales y reservas, entre otros. Los costos de este tipo de
conservación disminuyen cuando en la zona protegida están
concentradas diferentes especies.
Figura 10. Conservación “in situ” de las especies nativas en un bosque tropical en la Reserva de la Biosfera en Los Tuxtlas, Veracruz. Los bosques tropicales cubren el 25% de la superficie terrestre y albergan el 70% de las especies del planeta.
Desde una perspectiva real, la conservación “in situ” de
materiales locales parece poco viable si no se realiza con un enfoque
ecológico de utilización, contemplando el uso del fuego prescrito en las
áreas protegidas y mediante sistemas de producción más amistosos
con el ecosistema, más diversificados y poca demanda de insumos. En
otras palabras, más sostenibles ecológicamente, lo cual ofrece buenas
expectativas para revalorizar y preservar la diversidad genética de los
27
28 Manual para la Recolección y Conservación de Germoplasma Forrajero en México
materiales tradicionales especialmente adaptados a este tipo de
ecosistemas (Rincón del vago, 2011).
Conservación “ex situ”
El método más común de la conservación ex situ es la utilización
de bancos de germoplasma, donde se conserva el máximo posible la
biodiversidad existente para garantizar la posibilidad de usarla en el
presente o futuro. Los bancos de semillas y los jardines botánicos son
los métodos más comunes para conservar la diversidad biológica
vegetal ex situ. Los primeros, en particular, permiten conservar por
mucho tiempo y en un espacio reducido muestras representativas de
diversidad genética de una gran cantidad de especies de plantas (Gold
et al., 2004), mientras que los segundos representan una colección de
campo del germoplasma nativo e introducido recolectado en su centro
de origen o en cualquier otro lado.
Figura 11. Conservación “ex situ” de semillas de especies cultivadas y silvestres en el Centro Nacional de Recursos Genéticos del INIFAP, México.
28
29Manual para la Recolección y Conservación de Germoplasma Forrajero en México
Figura 12. Jardín botánico de Tripsacum spp en CIMMYT en Texcoco, estado de México. (Foto: Febrero de 2011).
Figura 13. Jardín botánico de leguminosas arbóreas en el Sitio Experimental “EL Verdineño”, en Santiago Ixcuintla, Nayarit. (Foto: Septiembre de 2012).
a) Bancos de semillas
Para conservar esta diversidad genética, se emplean diversos
métodos que permiten conservar la semilla, distinguiéndose diferentes
tipos de Bancos de Germoplasma (Rincón del vago, 2011):
El banco de germoplasma más comúnmente utilizado implica la
conservación de semillas en condiciones de baja humedad y
29
30 Manual para la Recolección y Conservación de Germoplasma Forrajero en México
temperatura. La gran ventaja es que permite preservar una gran
diversidad genética en un espacio relativamente pequeño, con un
costo modesto y por prolongados períodos de tiempo (hasta cientos de
años). El mayor inconveniente, aparte del riesgo de pérdidas
catastróficas del material conservado, es que las variedades
conservadas se separan de su medio natural, lo que supone una
necesidad de multiplicarlas y regenerarlas en un ambiente que no es el
suyo (alto riesgo de erosión genética).
Las condiciones en que se mantienen las semillas, una vez
desecadas y envasadas, depende del plazo de tiempo para el que se
pretendan conservar, así como los medios disponibles. Si la
conservación se realiza a mediano o largo plazo (más de 10 años),
puede ser conveniente sacar periódicamente muestras de semillas
para hacerles un ensayo de germinación que permita determinar si las
condiciones de conservación están siendo las adecuadas.
Otros métodos de conservación del germoplasma es mediante
la crioconservación (uso de nitrógeno líquido a -196°C), la
conservación “in vitro” y la ozonoterapia, las cuales han sido utilizadas
para conservación de las semillas y granos almacenados sin deterioro
tanto de su viabilidad como de su estabilidad genética y fisiológica
(Gold et al., 2004; Rincón del vago, 2011); sin embargo, éstos métodos
no serán abordados en el presente manual.
30
31Manual para la Recolección y Conservación de Germoplasma Forrajero en México
b) Jardines botánicos
Los jardines botánicos son un complemento de los bancos de
germoplasma de semilla y representan una colección de plantas
establecidas en campo fuera de sus lugares de origen. Constituyen
además una fuente de semilla fresca para los bancos de germoplasma,
programas de restauración de hábitat, investigación y mejoramiento
genético, entre otros.
El jardín botánico puede estar constituido por parcelas de
plantas individuales, hileras de plantas o pequeñas parcelas de plantas,
con o sin repeticiones. El uso de repeticiones es mucho más deseable
para hacer evaluaciones repetidas con fines de investigación; sin
embargo, la utilización de parcelas repetidas está frecuentemente
limitada por la disponibilidad de semilla y la necesidad de evaluar
grandes cantidades de especies y/o ecotipos simultáneamente.
En parcelas repetidas, se recomienda el establecimiento de dos
repeticiones de cinco plantas en lugar de una hilera de 10 plantas, o
bien, cuatro repeticiones de tres plantas en lugar de una hilera de 12
plantas. En estos casos, el uso de repeticiones tiene mayor valor
experimental. Sin embargo, aunque los diseños repetidos son más
laboriosos y costosos, la posibilidad de poder descartar un número
grande de las introducciones del germoplasma evaluado al primer o
segundo año de evaluación, es un factor positivo que supera las
desventajas observadas (Kretschemer, 1979). Si se utilizan parcelas
experimentales, estas podrán ser de 2.0 X 3.5 m con tres surcos de
siete plantas cada uno. Otra opción en áreas con una alta incidencia de
31
32 Manual para la Recolección y Conservación de Germoplasma Forrajero en México
malezas es utilizar parcelas de 1.2 x 2.1 m con tres surcos de siete
plantas cada uno (Toledo y Schultze-Kraf, 1982). Por experiencias
prácticas, es recomendable una distancia entre plantas de 1.5 m para
plantas de crecimiento erecto como Tripsacum spp. con callejones de
1.5 a 2.0 m entre hileras.
Figura 14. Parcelas de introducción en hileras de cinco plantas de Tripsacum spp. y en surcos con siete plantas de Brachiaria ruziziensis cada uno. Foto Sitio Experimental “EL Verdineño”, 2011.
Al momento de establecer los ensayos (jardines), es
recomendable establecer diferentes lotes, separando las leguminosas
herbáceas de las leñosas y de igual manera, separando las gramíneas
nativas de las introducidas y de ser posible, considerar los hábitos de
crecimiento, separando las gramíneas de crecimiento rastrero de
aquellas de crecimiento erecto y amacollado. En todos los casos, es
indispensable establecer una especie “estandar” (gramínea o
leguminosas con mejor adaptación en experimentos previos), la cual
servirá para hacer comparaciones entre los materiales evaluados
(Kretschemer, 1979).
32
33Manual para la Recolección y Conservación de Germoplasma Forrajero en México
Figura 15. Jardín botánico de especies forrajeras nativas (Tripsacum spp., al fondo), introducidas (parcelas de introducción al frente) y leguminosas (arriba del margen izquierdo) establecido en el Sitio Experimental “El Verdineño”, en Santiago Ixcuintla, Nayarit.
33
34 Manual para la Recolección y Conservación de Germoplasma Forrajero en México
Definiciones
CNRG. Centro Nacional de Recursos Genéticos.
Conservación ex situ. Es la conservación de recursos genéticos
fuera de su hábitat natural.
Conservación in situ. Es la conservación de recursos genéticos
en las zonas en que se han desarrollado naturalmente.
Ecotipo. Subpoblación genéticamente diferenciada y
restringida a un hábitat específico, un ambiente particular o un
ecosistema definido, con límites de tolerancia a factores
ambientales.
Ecosistema. Conjunto de relaciones entre un conjunto de seres
vivos (factores bióticos) dentro del medio físico en el que
habitan (factores abióticos).
Especie. Grupo de organismos reproductivamente
homogéneo, aunque muy cambiante a lo largo del tiempo y del
espacio. Especie es la unidad básica de la clasificación biológica
Erosión genética. Es la pérdida de diversidad genética.
Diversidad o biodiversidad. Variedad de formas de vida
(información genética o genes) que existen en la tierra
Donante. País o persona física que pone a disposición los
recursos genéticos para su recolección.
Género. Agrupación de los seres vivos con características
similares entre sí. Biológicamente, el género es un taxón que
agrupa a las especies.
34
35Manual para la Recolección y Conservación de Germoplasma Forrajero en México
Germoplasma vegetal o Material genético. Es el material de
reproducción o de propagación vegetativa de las plantas (FAO,
1993).
Hábitat. Lugar con las condiciones apropiadas para que viva un
organismo animal o vegetal. Espacio en el cual una población
biológica puede residir y reproducirse.
Pasaporte. Documento con validez internacional, que
identifica a la especie vegetal (o animal), el cual es expedido
por una autoridad y que acredita su origen de acuerdo a su
geolocalización y características del sitio de colecta.
Recursos genéticos. Es el germoplasma o material genético
con valor real o potencial.
Semilla ortodoxa. Son las semillas que sobreviven a los
periodos de desecación y congelación durante su conservación
ex situ.
Semilla recalcitrante (no ortodoxa). Semillas que no
sobreviven en condiciones de sequedad y bajas temperaturas
(< 10° C) cuando son conservadas ex-situ; por tanto, no
pueden ser conservadas por largos periodos de tiempo sin
detrimento en su viabilidad.
Semilla intermedia. Semillas con cierta sensibilidad a la
desecación (< 7 a 10% de humedad) y cuya exposición a
temperaturas bajas (< 5°C) reduce la longevidad.
35
36 Manual para la Recolección y Conservación de Germoplasma Forrajero en México
LITERATURA CITADA
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40 Manual para la Recolección y Conservación de Germoplasma Forrajero en México
ANEXOS
FORMATO 1. PASAPORTE PARA RECOLECTA DE RECURSOS GENÉTICOS FORRAJEROS NATIVOS DE MÉXICO (Adaptado de: Morales, 2008; Herrera et al., 2010).
Fecha de recolecta: ______________ Nombre del recolector: ________________ Clave: _____________ Número de recolecta: __________________ Clave: _____________ Nombre científico: ________________________________________ Nombre común: _________________________________________ Familia: ________________________________________________ No. de Accesión: _________________________________________ Ecotipo: _____________________________Clave: ______________ Cultivar: ________________________________________________ Origen: Nativa: _________ Endémica: _________ Introducida: _________ Rol ecológico: Pionera: ______ Clave: ______ Dominante:______ Útil/Rara:______ Estado de conservación: Extinta: _________ En peligro: _________ Vulnerable: __________ Fuera de peligro_________ Insuficientemente conocida: _________ Región agroecológica: Estado: _______________ Municipio: __________________ Localidad: ______________________________________________ Ubicación del punto de recolecta: ___________________________ _______________________________________________________ Geoposición: Elevación (msnm): ________ Latitud: ________ Longitud: ________ Hábitat: Tipo de vegetación: _______________________________________
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41Manual para la Recolección y Conservación de Germoplasma Forrajero en México
Especies dominantes: ____________________________________ Descripción del lugar de recolecta: Terreno plano: _____ Cerro: _____ Orilla de carretera: _________ Loma: _____ Orilla de arrollo: _____ Barranca: _____ Otro: ______ Tipo de suelo: Pedregoso: _____ Arcilloso: _____ Arenoso: ______ Limoso: _____ Franco: _____ Humus: _____ Otro (especificar): _______________ Color del suelo: __________________________________________ Altura de la planta: _______________________________________ Tipo de organismo: Gramínea: Erecto: ______ Rastrero: ______ Decumbente: ______ Leguminosa: Árbol: _______ Arbusto: _______ Herbácea: ________ Rastrera/trepadora: ___________________________ Material recolectado: Semilla: _____ Macollo: _____ Estolones: _____ Rizomas: ________ Otro (especificar): ________________________________________ Tipo de inflorescencia: Espiga: _____ Panícula abierta: _____ Panícula cerrada: _________ Racimo: _____ Fenología al momento de la recolecta: Prefloración: __________ Plena floración (antesis): ____________ Termino de floración: ________ Llenado de grano: ______________ Madurez fisiológica: _________ Madurez de cosecha: ___________ Color de estigmas frescos: Blanco: ______ Amarillo: ______ Café: ______ Rojizo: __________ Violáceo: ______ Otro: ______ Abundancia de floración: Escasa: _________ Regular: __________ Abundante: ___________
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42 Manual para la Recolección y Conservación de Germoplasma Forrajero en México
Semilla: Presencia: ________ Ausencia: ________ Escasa: _____________ Regular: ______ Abundante: _______ Tipo de semilla: Ortodoxa: ________ Recalcitrante: ________ Intermedia: ________ Color de la semilla: _______________________________________ Grado de manejo: Extensivo: _______ Intensivo: _______ Semi-intensivo: _________ Uso principal: Forraje: _______ Construcción: _______ Alimento: ________ Ecológico: _______ Otro (especificar): ________________________
Información adicional para el Centro Nacional de Recursos Genéticos (CNRG)
Instancia donadora: _______________________________________ Nombre del donante: _____________________________________ Fuente de germoplasma: __________________________________ Estructura (especies) asociada: -_____________________________ Taxónomo responsable: ___________________________________ Fecha de entrega al CRNG: _________________________________
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43Manual para la Recolección y Conservación de Germoplasma Forrajero en México
Indicaciones (Reid y Lazier, 1979; Chapman, 1989; Guarino y Friis-Hansen, 1995; Brown y Marshall, 1995; Morales, 2008):
Nombre del recolector: Éste, es asignado en forma consecutiva; por ejemplo: Carlos Morales, número de muestra 121, registrándose como un descriptor alfanumérico CM-121.
Número de Ecotipo: (Descriptor alfanumérico único que debe incluir un código alfabético para identificar el Estado, seguido por el número de recolecta, ejemplo CHI-135.
Fuente del germoplasma: (campo, institución, campo
experimental).
Localidad (kilómetro - de donde a donde-) GPS (latitud, longitud, altitud ) (grados,
minutos , segundos, UTM), Nombre del lugar más cercano, municipio y estado
Nombre del donador: (nombre o institución)
Material cosechado: (semilla, material vegetativo)
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44 Manual para la Recolección y Conservación de Germoplasma Forrajero en México
FORMATO 2. DESCRIPTORES DEL ÁREA (Morales, 2008).
Descriptor Datos Observación Precipitación anual del área Topografía Tipo vegetativo Vegetación local Uso de la tierra Manejo del área Posición del paisaje Pendiente Capa arable del sitio
Indicaciones:
Precipitación anual del área Topografía (plana, ondulada, montañosa, etc.) Tipo vegetativo (forestal, pastizal, desierto, etc.) Vegetación local (llanos, valles, sabana, etc.) Uso de la tierra (disturbada, pastizal nativo, pastizal,
inducido, cultivado, agrícola, etc.) Manejo del área (pastoreo por bovinos, ovinos, riego, etc.) Posición del paisaje (bajo, medio, alto) Pendiente (0-1%, 3-7%, 7-14%, 14-30%, >30%) Capa arable del sitio (delgado, moderado, profundo)
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45Manual para la Recolección y Conservación de Germoplasma Forrajero en México
FORMATO 3. DESCRIPTORES DEL SUELO (Reid y Lazier, 1979; León, et al., 1979).
Descriptor Datos Observación Textura de suelo Color de la superficie del suelo
Drenaje del suelo pH del suelo Salinidad del suelo Fósforo, calcio, magnesio, potasio, aluminio, capacidad de intercambio catiónico
Otros nutrientes Indicaciones:
Textura de suelo (arenoso, arcilloso, orgánico, rocoso, etc.) Color de la superficie del suelo (rojo, amarillo, café, gris,
etc.) Drenaje del suelo (pobre, regular, bueno, excelente) pH del suelo (valor numérico) Salinidad del suelo Fósforo, calcio, magnesio, potasio, aluminio, Capacidad de intercambio catiónico Otros nutrientes
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46 Manual para la Recolección y Conservación de Germoplasma Forrajero en México
FORMATO 4. DESCRIPCIÓN DE INSECTOS Y ENFERMEDADES (Reid y Lazier, 1979). DESCRIPTOR DATOS OBSERVACIÓN Nombre del insecto, familia y género
Parte de la planta atacada por el insecto
Tolerancia de la planta al ataque del insecto
Enfermedad Parte de la planta afectada por la enfermedad
Tolerancia de la planta al ataque
Descripción de evaluación del sitio
Indicaciones:
Nombre del insecto, familia y género Parte de la planta atacada por el insecto (hoja, tallo, raíz,
inflorescencia) Tolerancia de la planta al ataque del insecto (pobre,
regular, buena, excelente) Enfermedad (hongo, bacteria, virus, nemátodo, etc.) Parte de la planta afectada por la enfermedad (hojas,
tallos, inflorescencia) Tolerancia de la planta al ataque (pobre, regular, bueno,
excelente) Descripción de evaluación del sitio
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Centros Nacionales de Investigación Disciplinaria, Centros de Investigación Regional
y Campos Experimentales
COORDINADORES DE LA INFORMACIÓN
Dr. Gerardo Salazar Gutiérrez
MC Luis Enrique Fregoso Tirado
EDICIÓN Ph. D. José Francisco Villanueva Ávalos
REVISIÓN TÉCNICA Dr. Miguel Luna Luna Dr. Luis Ortega Reyes
MC. Luis Eduardo Arias Chávez
FORMACIÓN Y DISEÑO Ph. D. José Francisco Villanueva Ávalos
FOTOGRAFIAS Ph. D. José Francisco Villanueva Ávalos
(Herrera et al., 2010)
CODIGO INIFAP MX-0-310402-06-05-24-09-20
Esta publicación se terminó de imprimir en el mes de octubre del 2012 en Talleres Gráficos de Prometeo Editores S.A. de C. V., Libertad 1457, Col.
Americana, Guadalajara, Jalisco. C.P. 44160. Tel. (33) 3826-2726
Su tiraje consta de 2000 ejemplares
CAMPO EXPERIMENTAL SANTIAGO IXCUINTLA
MC Luis Enrique Fregoso Tirado Director de la Unidad de Coordinación y Vinculación en Nayarit y Encargado de
la Jefatura del Campo Experimental Santiago Ixcuintla
Ing. Eulises Javier Escobedo Rodríguez Jefe Administrativo
PERSONAL INVESTIGADOR
Ing. Arturo Alvarez Bravo
M.C. Feliciano Gerardo Balderas Palacios Ing. Juan Carlos Baltazar Barajas
Dr. Jorge Armando Bonilla Cárdenas M.C. Aurelio Borrayo Zepeda
M.C. Jose De Jesús Bustamante Guerrero M.C. Jesús Alberto Cárdenas Sánchez
M.C. Nadia Carolina García Álvarez Dr. Rafael Gómez Jaimes
Dra. Irma Julieta González Acuña Ph.D. Isidro José Luís González Durán
Dr. Luis Martín Hernández Fuentes Ph.D. Filiberto Herrera Cedano
Ph.D. Guillermo Martínez Velázquez Dra. Adriana Mellado Vázquez
Ing. Yolanda Nolasco González* Ph.D. Jorge Alberto Osuna García
M.C. José Antonio Palacios Fránquez M.C. María Hilda Pérez Barraza Ing. Raúl Plascencia Jiménez*
M.C. J. Vidal Rubio Ceja Ph.D. Samuel Salazar García Ing. Roberto Sánchez Lucio*
Ph.D. Mario Alfonso Urías López M.C. Jesús Valero Garza
Ph.D. Víctor Antonio Vidal Martínez Ph.D. José Francisco Villanueva Avalos
Agrometeorología y Modelaje Plantaciones y sistemas agroforestales Arroz Leche Carne de rumiantes Carne de rumiantes Carne de rumiantes Frijol y Garbanzo Sanidad Forestal y Agrícola Fertilidad de suelos y nutrición vegetal Frutales Sanidad Forestal y Agrícola Pastizales y cultivos forrajeros Recursos Genéticos Pecuarios Frutales Frutales e Inocuidad de Alimentos Frutales e Inocuidad de Alimentos Salud Animal Frutales Recursos Genéticos Carne de rumiantes Frutales Inocuidad de Alimentos Sanidad Forestal y Agrícola Inocuidad de Alimentos Maíz y Sorgo Pastizales y cultivos forrajeros
* Realizan estudios de postgrado
Directorio Institucional
SECRETARÍA DE AGRICULTURA, GANADERÍA, DESARROLLO RURAL, PESCA Y ALIMENTACIÓN
Lic. Francisco Javier Mayorga Castañeda Secretario
Dr. Everardo González Padilla Coordinador General de Ganadería Lic. Mariano Ruiz-Funes Macedo
Subsecretario de Agricultura Ing. Ignácio Rivera Rodríguez
Subsecretario de Desarrollo Rural Ing. Ernesto Fernández Arias
Subsecretario de Fomento a los Agronegócios MSc. Jesús Antonio Berumen Preciado
Oficial Mayor Lic. Emeterio Carlón Acosta
Delegado de la SAGARPA en Nayarit
INSTITUTO NACIONAL DE INVESTIGACIONES, FORESTALES, AGRÍCOLAS Y PECUARIAS
Dr. Pedro Brajcich Gallegos Director General
Dr. Salvador Fernández Rivera Coordinador de Investigación, Innovación y Vinculación
MSc. Arturo Cruz Vázquez Encargado de la Coordinación de Planeación y Desarrollo
Lic. Marcial A. García Morteo Coordinador de Administración y Sistemas
CENTRO DE INVESTIGACIÓN REGIONAL DEL PACÍFICO
CENTRO Dr. Gerardo Salazar Gutiérrez
Encargado del Despacho de los Asuntos Competencia de la Dirección del Centro de Investigación Regional Pacífico Centro y Director de
Investigación MC. Primitivo Díaz Mederos
Director de Planeación y Desarrollo Lic. Miguel Méndez González
Director de Administración M.C. Luis Enrique Fregoso Tirado
Director de Coordinación y Vinculación del INIFAP en Nayarit y Encargado del Despacho de los Asuntos de la Jefatura del Campo
Experimental Santiago Ixcuintla
Manual para la Recolección y Conservación de Germoplasma Forrajero en México
Instituto Nacional de Investigaciones Forestales, Agrícolas y PecuariasCentro de Investigación Regional del Pacífico CentroCampo Experimental Santiago Ixcuintla Santiago Ixcuintla, Nayarit. Octubre de 2012Folleto Técnico Núm. 20, ISBN: 978-607-425-874-5
José Francisco VILLANUEVA-ÁVALOS, Carlos Raúl MORALES–NIETO, Javier Francisco ENRÍQUEZ–QUIROZ, Adrián Raymundo QUERO–CARRILLO, Filiberto HERRERA–CEDANO, Regulo JIMÉNEZ–GUILLEN y Manuel SILVA-LUNA