bancos de semillas

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NORGENManuales para Bancos de Germoplasma No. 8Manual para el Manejo de SemillasenBancos de GermoplasmaN. Kameswara Rao, Jean Hanson, M. Ehsan Dulloo, Kakoli Ghosh, David Nowell y Michael LarindeNPGSManuales para Bancos de Germoplasma No. 8Manual para elManejo de Semillasen Bancos de GermoplasmaN. Kameswara Rao, Jean Hanson, M. Ehsan Dulloo, Kakoli Ghosh, David Nowell y Michael Larinde Bioversity International Via del Tre Denari 472a, 00057 Maccarese, Roma, Italia International Livestock Research Institute (ILRI)P.O. Box 5689, Addis Abeba, Etiopa Organizacin de las Naciones Unidas para la Alimentacin y la Agricultura (FAO)Via delle Terme di Caracalla, 00100 Roma, ItaliaiiManuales para Bancos de Germoplasma No. 8Bioversity International es una organizacin internacional independiente, de carcter cientfico, que busca contribuir al bienestar actual y futuro de la humanidad mejorando la conservacin y el aprovechamiento de la agrobiodiversidad enfincasybosques.Esunodelos15CentrosqueauspiciaelGrupoConsultivoparalaInvestigacinAgrcola Internacional (GCIAI), una asociacin de miembros del sector pblico y privado que apoya la ciencia para disminuir el hambre y la pobreza, mejorar la alimentacin y la salud humana, y proteger el medio ambiente. Bioversity tiene su sede principal en Maccarese, cerca de Roma, Italia, y oficinas en ms de 20 pases. La organizacin opera a travs decuatroprogramas:DiversidadalServiciodelasComunidades;ComprensinyManejodelaBiodiversidad; Asociaciones Colaborativas de Carcter Mundial; y Cultivos para Mejorar Medios de Vida.ElcarcterdeorganismointernacionaldeBioversityloconfiereelConveniodeCreacindelaorganizacin,que a agosto de 2006 haba sido ratificado por los gobiernos de los siguientes pases: Argelia, Australia, Blgica, Benin, Bolivia,Brasil,BurkinaFaso,Camern,Chile,China,Congo,CostaRica,CostadeMarfil,Chipre,Dinamarca, Ecuador, Egipto, Eslovaquia, Etiopa, Ghana, Grecia, Guinea, Hungra, India, Indonesia, Irn, Israel, Italia, Jordania, Kenia, Malasia, Mal, Mauritania, Marruecos, Noruega, Pakistn, Panam, Per, Polonia, Portugal, Repblica Checa, Rumania, Rusia, Senegal, Sudn, Suiza, Siria, Tnez, Turqua, Ucrania y Uganda.Los programas de investigacin de Bioversity reciben apoyo financiero de ms de 150 donantes, incluyendo gobiernos, fundacionesprivadasyorganismosinternacionales.Informacinadicionalsobrelosdonantesylasactividadesde investigacin de Bioversity aparece en los Informes Anuales de la organizacin, disponibles en forma electrnica en la direccin www.bioversityinternational.org, o en forma impresa en la direccin [email protected] designaciones geogrficas empleadas en esta publicacin al igual que la presentacin del material no expresan en modo alguno opinin de Bioversity o del GCIAI sobre el estatus legal de ningn pas, territorio, ciudad o regin, ni acerca de sus autoridades o de la delimitacin de sus fronteras. Asimismo, las opiniones expresadas son las de los autores y no necesariamente reflejan los puntos de vista de estas organizaciones.La mencin de alguna marca registrada se suministra con fines informativos nicamente, no de apoyo al producto.Cita: Rao, N.K., J. Hanson, M.E. Dulloo, K. Ghosh, D. Novell y M. Larinde. 2007. Manual para el manejo de semillas en bancos de germoplasma. Manuales para Bancos de Germoplasma No. 8. Bioversity International, Roma, Italia.Publicado inicialmente como:Rao, N.K., J. Hanson, M.E. Dulloo, K. Ghosh, D. Novell and M. Larinde. 2006. Manual of seed handling in genebanks. Handbooks for Genebanks No. 8. Bioversity International, Rome, Italy.ISBN 978-92-9043-757-4 (para la versin en espaol)ISBN 978-92-9043-740-6 (para la versin original en ingls)Bioversity InternationalVia dei Tre Denari, 472/a00057 MaccareseRoma, Italia Bioversity International, 2007iiiManual para el Manejo de SemillasiiiCONTENIDOAgradecimientosviA nuestros lectoresviiSocios colaboradores en esta publicacinviiRevisores del manuscrito originalxPrlogoxiPrefacioxiii1. Introduccin1 2. Adquisicin y registro del germoplasma5 2.1 Adquisicin del germoplasma52.2 Registro del germoplasma143. Limpieza de las semillas22 4. Determinacin del contenido de humedad y secado de las semillas31 4.1 Determinacin del contenido de humedad de las semillas314.2 Secado de las semillas405. Determinacin de la calidad de las semillas565.1 Pruebas de viabilidad de las semillas565.2 Pruebas de sanidad de las semillas855.3 Pruebas para verificar la introduccin inadvertida de transgenes en las semillas916. Empaque y almacenamiento de las semillas956.1 Empaque de las semillas956.2 Almacenamiento de las semillas1007. Distribucin del germoplasma1078. Monitoreo y regeneracin del germoplasma1158.1 Monitoreo del germoplasma1158.2 Regeneracin del germoplasma121Anexo I: Polticas internacionales y marcos de trabajo que afectan el acceso al germoplasma y el intercambio de germoplasma 132Anexo II: Mtodos serolgicos para la deteccin de patgenos vegetales135Anexo III: Glosario137Anexo IV: Equipo especializado para bancos de germoplasma de semillas 146Anexo V: Acrnimos164ivManuales para Bancos de Germoplasma No. 8 DIAGRAMAS DE FLUJODiagrama de Flujo 1.1. Secuencia general de las operaciones de un banco de germoplasma de semillas3Diagrama de Flujo 2.1. Registro del germoplasma15Diagrama de Flujo 3.1. Limpieza de las semillas23Diagrama de Flujo 4.1. Determinacin del contenido de humedad de las semillas32Diagrama de Flujo 4.2. Secado de las semillas41Diagrama de Flujo 4.3. Protocolo para determinar el comportamiento de las semillasen almacenamiento47Diagrama de Flujo 5.1. Pruebas de germinacin58Diagrama de Flujo 6.1. Empaque de las semillas96Diagrama de Flujo 7.1. Distribucin del germoplasma108Diagrama de Flujo 8.1. Monitoreo de la viabilidad117CUADROSCuadro 4.1.Mtodo recomendado para determinar la humedad de cultivos y especies forrajeras importantes (ISTA, 2005)34Cuadro 4.2.Especies que requieren maceracin (ISTA, 2005)35Cuadro 4.3.Registro y determinacin del contenido de humedad de las semillas36Cuadro 4.4.Contenidos de humedad en equilibrio (aproximados) de algunas semillas de cultivos comunes, a 25C43Cuadro 5.1.Normas para realizar pruebas de germinacin en las especies cultivadas mscomunes60Cuadro 5.2. Modelo de hoja de datos para registrar los resultados de la germinacin78Cuadro 5.3.Concentracin, temperaturas y perodo de tincin con solucin de tetrazolio 83Cuadro 6.1. Modelo de cuadro para registrar informacin sobre el empaque de las semillas99Cuadro 6.2. Temperatura de almacenamiento y contenido de humedad sugeridos paracolecciones activas 102Cuadro 8.1. Intervalo sugerido para monitorear la germinacin de colecciones base o activas de semillas oleaginosas y no oleaginosas118Cuadro 8.2.Umbral de porcentajes de germinacin para la regeneracin de accesiones118Cuadro 8.3.Plan de prueba de germinacin secuencial para una regeneracin estndarde 85%, cuando se evalan semillas para germinacin en grupos de 40119Cuadro 8.4.Comportamiento reproductivo y mecanismos de control de la polinizacin para la regeneracin de cultivos importantes130vManual para el Manejo de SemillasFIGURASFigura 2.1. Extraccin de las semillas de frutos carnosos9Figura 4.1. Isotermas de humedad44Figura 4.2. Prediccin del tiempo de secado45Figura 5.1. Prueba de germinacin sobre papel absorbente, en cajas Petri67Figura 5.2. Prueba de germinacin de semillas mediante el mtodo entre papel69Figura 5.3. Prueba de germinacin de semillas en arena71Figura 5.4. Anormalidades de plntula en arveja74Figura 5.5. Anormalidades de plntula en man forrajero75Figura 5.6. Anormalidades de plntula en trigo76Figura 5.7. Anormalidades de plntula en cebolla77Figura 5.8. Escarificacin manual de la testa de las semillas79Figura 5.9. Patrn de tincin despus de la prueba con tetrazolio en semillas dicotiledneas84Figura 5.10.Patrn de tincin despus de la prueba con tetrazolio en semillas monocotiledneas85RECUADROSRecuadro 2.1. Unidad base para el registro18Recuadro 4.1. Alternativas para el secado inicial50Recuadro 5.1. Humidificacin de semillas secas59Recuadro 5.2. Defectos de plntulas clasificadas como anormales73viManuales para Bancos de Germoplasma No. 8AGRADECIMIENTOSPara la versin original en inglsAgradecemosdemaneraespecialaT.vanHintum,L.deGroot,L. Boukema,A.Borner,S.Linington,C.N.Nkhoma,L.M.Engle,N. C.Altoveros,M.Mackey,A.W.Ebert,XiaorongHu,M.Wetzel,V. Mahalakshmi,H.KamauyW.Maranduporsuvaliosarevisindel primer borrador del manuscrito. Expresamos nuestro reconocimiento por la ayuda de Teodardo Calles en la elaboracin de los diagramas deflujo.DemaneraespecialagradecemoselauspiciodelCentro TcnicodeCooperacinAgrcolayRural(CTA)yelapoyodelos PasesBajosenlapublicacindeestemanual.Hacemostambin extensivos nuestros agradecimientos a Tran Hong de la Universidad deReadingporsuexpertaasesoraenalgunostemastcnicosde estagua.TambinagradecemosatodoelpersonaldeBioversity International,enespecialaAnnieHuie,porsucolaboracinenla preparacindeestemanual,yaHopeTraficanti,porlaedicinde idiomadelaversineningls.Asimismo,agradecemosaNicols Muemaporlasilustraciones,yaElizabethGoldberg,Jefedela UnidaddeApoyoeInvestigacinenDesarrollodeCapacidades deBioversityInternational,porsuorientacineneldesarrollodel manual y del mdulo de autoaprendizaje. Igualmente, agradecemos a Paul Neate y a su grupo de trabajo, en particular a Patrizia Tazza yFrancesFerraiuolo,poreldiseoyladiagramacindeesta publicacin.Para la versin en espaolLa versin en espaol de este Manual fue posible gracias al aporte econmico del Fondo Mundial para la Diversidad de los Cultivos, la ReddeRecursosGenticosdeAmricadelNorte(NORGEN)yel National Plant Germplasm System (NPGS) de los Estados Unidos.SeagradeceaMarleniRamrez,DirectoraRegionaldeBioversity InternationalparalasAmricas,porsugestinenlaconsecucin de los fondos; a Victoria Eugenia Rengifo, Asistente de Programa de Bioversity International, por el apoyo en la traduccin de los textos al espaol; y a Nelly Manosalva, editora independiente, por la revisin inicialdelmanuscrito.MargaritaBaena,EspecialistadeBioversity InternationalenDesarrollodeCapacidadeseInformacinPblica, revisyeditlostextosenespaolycoordinlaproduccindel manualenesteidiomaydelmdulodeautoaprendizajequelo acompaa.viiManual para el Manejo de SemillasA NUESTROS LECTORESLosManualesparaBancosdeGermoplasmapublicadospor BioversityInternationaltienenporobjetoproporcionarinformacin prcticaaloscuradoresyalpersonalquelaboraenbancosde germoplasma.Conelfindefacilitarsuutilizacin,elargollado permite mantenerlos abiertos sobre una mesa; de igual manera, las mrgenes amplias brindan a los lectores un espacio para escribir sus comentarios o anotaciones sobre el texto.Bioversityagradeceasuslectoresenviarcomentariossobreel contenido y el formato del manual, que servirn de base para futuras revisiones.SOCIOS COLABORADORES EN ESTA PUBLICACINPara la versin en inglsEl International Livestock Research Institute (ILRI) trabaja donde se entrelazan los temas pecuarios y la pobreza, aportando ciencia de alta calidad y creando capacidad institucional para disminuir la pobreza y hacer el desarrollo sostenible. El ILRI es una organizacin sin nimo de lucro con sede en Nairobi, Kenia, que realiza investigaciones en frica, Asia,AmricaLatinayelCaribe,ytieneoficinasenelsur,orientey occidentedefrica;enelsuryelsuroestedeAsia;enChinayen Amrica Central. Como uno de los 15 Centros del Grupo Consultivo paralaInvestigacinAgrcolaInternacional(GCIAI),laestrategiadel ILRIsecentraentresactividadesdelreapecuariaparacombatir lapobreza:(1)protegerlosbienesdelapoblacindeescasos recursos,(2)mejorarlaproductividaddelossistemaspecuariosy (3)incrementarlasoportunidadesdemercadoantelascambiantes demandas y canales de un mercado que evoluciona rpidamente. El portafoliodeinvestigacionesdelILRIcomprendetemasorientados hacia cuatro problemticas: reconocer las oportunidades de desarrollo einvestigacin;incrementarlasoportunidadesdemercado;utilizar labiotecnologaparaprotegerlosbienespecuarios;ypoblacin, ganadera y medio ambiente.LaOrganizacindelasNacionesUnidasparalaAlimentaciny laAgricultura(FAO)lideraesfuerzosinternacionalesparacombatir elhambre.Prestandosuapoyoapasestantodesarrolladoscomo envasdedesarrollo,laFAOseconstituyeenunforoneutroenel cualtodaslasnacionesserenenenigualdaddecondicionespara negociar acuerdos y debatir polticas. La FAO es tambin una fuente viiiManuales para Bancos de Germoplasma No. 8deconocimientoydeinformacin.LaFAOayudaalospasesen desarrolloyentransicinamodernizarymejorarlasprcticas agrcolas,forestalesypisciculturales,yaasegurarunabuena alimentacin para todos. Desde su constitucin en 1945, la FAO ha brindadoespecialatencinaldesarrollodelaszonasrurales,que alberganel70%delapoblacinmundialagobiadaporelhambre ylapobreza.LasactividadesdelaFAOcomprendencuatroreas principales: hacer accesible la informacin; compartir conocimientos especializadosenpolticas;proveerunlugardeencuentroparalas naciones; y llevar conocimiento al campo.ElCentroTcnicodeCooperacinAgrcolayRural(CTA)se establecien1983bajolaConvencindeLomentreelGrupode Pases de frica, el Caribe y el Pacfico y los pases miembros de la UninEuropea.Desde2000,haoperadoenelmarcodelAcuerdo ACP-EC de Cotonou. El CTA desarrolla y proporciona servicios para mejorar el acceso a informacin sobre agricultura y desarrollo rural, y fortalece la capacidad de los pases de frica, el Caribe y el Pacfico para producir, adquirir, intercambiar y utilizar informacin en esta rea. Los programas del CTA estn diseados para proporcionar un amplio rangodeproductosyserviciosdeinformacinyelevarelnivelde conciencia sobre fuentes de informacin relevantes; promover el uso integradodecanalesdecomunicacinapropiadoseintensificarlos contactos y el intercambio de informacin (particularmente entre los pases de frica, el Caribe y el Pacfico); y desarrollar en estos pases capacidadparagenerarymanejarinformacinagrcolayformular estrategiasdemanejodeinformacinycomunicacin,incluyendo aquellas relevantes para la ciencia y la tecnologa. El trabajo del CTA incorpora nuevos desarrollos en metodologas y aspectos de alcance transversal como el gnero y el capital social.Para la versin en espaolEl Fondo Mundial para la Diversidad de los Cultivos tiene la misin de asegurar la conservacin y disponibilidad de la diversidad de los cultivosenelmundoparalograrlaseguridadalimentaria.Aunque ladiversidaddeloscultivosesfundamentalparalucharcontra elhambreyparaelfuturodelaagricultura,elfinanciamientoes incierto y la diversidad se est perdiendo.El Fondo es un organismo internacionalindependiente,establecidomedianteunaasociacin entre la FAO y Bioversity International, a nombre del Grupo Consultivo paralaInvestigacinAgrcolaInternacional(GCIAI).ElFondoes elnicoorganismoanivelmundialquetrabajapararesolvereste problema.Para mayor informacin, visite el sitio www.croptrust.orgixManual para el Manejo de SemillasNORGENeslaRedSubregionaldeRecursosFitogenticos, queincluyeCanad,losEstadosUnidosyMxico,yoperaen coordinacinybajoelauspiciodelProgramadeCooperacin TcnicadelInstitutoInteramericanodeCooperacinenAgricultura (IICA)paralaReginNorte(PROCINORTE).NORGENpromueve lacomunicacinycolaboracinentreelpersonalinvolucradoen elmanejodelossistemasnacionalesderecursosfitogenticos, identificanecesidadesdecapacitacinyeducacin,promuevela integracinconotrasredesderecursosfitogenticosdeAmricay delmundoparabuscarelementoscomunes,desarrollaproyectos sobre recursos fitogenticos de inters de los tres pases, y promueve la participacin recproca de expertos nacionales de cada pas y de los comits de operacin y asesora.El Agricultural Research Service (ARS) es la agencia de investigacin cientficadelDepartamentodeAgriculturadelosEstadosUnidos. LainvestigacindelARSsolucionaproblemasrelacionadosconla agricultura, la nutricin humana, la seguridad alimentaria, los recursos naturalesyelmedioambiente.ElNationalPlantGermplasm System (NPGS) es una red de bancos de germoplasma y estaciones de campo coordinada por el ARS, cuya principal responsabilidad es conservar,caracterizarydistribuirrecursosgenticosvegetalesde importanciaagrcolayalimentaria.ElNPGSmantieneunavariedad de colecciones de germoplasma con ms de 475,000 accesiones de materialesvegetalesquecubrenprcticamentetodaslasespecies cultivadas y sus parientes silvestres. El NPGS es uno de los centros deconservacinydistribucindegermoplasmamsgrandesdel mundo. El NPGS participa en actividades de colecta e intercambio de germoplasma y distribucin de beneficios, coordinadas por la Oficina deIntercambioVegetal(ARSPlantExchangeOffice)deBeltsville, Maryland. La coleccin base de germoplasma del NPGS est ubicada enelNationalCenterforGeneticResourcesPreservation,enFort Collins, Colorado. Este centro mantiene ms de 700,000 muestras de semillas, realiza ms de 20,000 pruebas de germinacin, y apoya el uso y la transferencia de tcnicas adecuadas para la germinacin, el almacenamiento y el manejo de las semillas.xManuales para Bancos de Germoplasma No. 8T. van Hintum, L. Groot yL. Boukema Centre for Genetic Resources (CGN) PO Box 16, 6700 AA WageningenPases BajosA. BornerInstitut fr Pflanzengenetik und KulturpflanzenforschungCorrensstrae 3D-06466 GaterslebenAlemaniaS. LiningtonMillennium Seed Bank ProjectWakehurst PlaceArdinglyHaywards HeathWest Sussex RH17 6TNReino UnidoC.N. NkhomaSADC Plant Genetic Resources Centre (SPGRC) Private Bag CH6 LusakaZambia L.M. EngleGeneticist and Head Genetic Resources and Seed UnitAVRDC The World Vegetable Center60 Yi-Ming Liao 74151 Shanhua, Tainan 741Taiwn N.C. AltoverosDeputy Director and ResearcherInstitute of Plant Breeding University of the Philippines Los BaosCollege 4031, Laguna FilipinasM. MackeyAustralian Centre for International Agricultural Research (ACIAR)GPO Box 1571 Canberra ACT 2601AustraliaA.W. EbertCoordinadorRecursos Fitogneticos yBiotecnologaCATIE7170 Turrialba Costa Rica Xiaorong Hu ICGR, CAAS 12 Zhong Guan Cun South Street Beijing, 100081ChinaREVISORES DEL MANUSCRITO ORIGINALxiManual para el Manejo de SemillasPRLOGOLos bancos de germoplasma son depsitos de recursos fitogenticos queproporcionanlamateriaprimaparaelmejoramientodelos cultivos.Estosrecursoscumplenunafuncinvitaleneldesarrollo sostenible de la agricultura en tanto ayudan a aumentar la produccin dealimentosyacombatirelhambreylapobreza.Enloscultivos, sepuedeproducirunaresistenciaalasplagasyenfermedadesde manera que se reduzca la necesidad de usar qumicos que puedan tener efectos deletreos en los agricultores y en el medio ambiente. Las semillas que se almacenan en los bancos de germoplasma son un recurso vital e irreemplazable, una herencia que se debe conservar paraproveeropcionesalaagriculturaenelfuturo,enunmundo queafrontaelcambioclimticoyotrosdesafos.Laconservacin sostenible de los recursos genticos depende del trabajo eficaz del personal de los bancos de germoplasma, cuyo papel es crtico para garantizarqueelgermoplasmaseconservedemaneraefectivay eficiente.Estepersonaldebeaplicarprocedimientosadecuadosal manejo de las semillas para garantizar que stas sobrevivan y estn disponibles para las generaciones actuales y futuras.ElmanualprcticosobreProcedimientosparaelManejode SemillasenBancosdeGermoplasma(Hanson,1985),publicado porelConsejoInternacionaldeRecursosFitogenticos(IBPGR, hoy Bioversity International), ha ayudado a los curadores y tcnicos debancosdegermoplasmaensulabordeconservarlassemillas. Lostrabajosdeinvestigacinrealizadosendcadaspasadashan producidoavancesenelconocimientosobrelafisiologadelas semillasysucomportamientoencondicionesdealmacenamiento. El Convenio sobre la Diversidad Biolgica (CDB) en 1992, el Tratado Internacional sobre los Recursos Fitogenticos para la Alimentacin ylaAgricultura(TIRFGAA)en2004,yotrosacuerdosrelacionados han cambiado el contexto mundial en lo referente a la propiedad del germoplasmayladistribucindesusbeneficios.Eldesarrollode organismosmodificadosgenticamente(OMG)ylascontroversias asociadastienenimplicacionesimportantesenlamaneraenque losbancosmanejanelgermoplasma,particularmenteencuanto aevitarlaintroduccininvoluntariadegenesexticos,incluyendo lostransgenes.Todasestasnuevasoportunidadesydesafos llevaronareconocerlanecesidaddeactualizarelmanualpara bancosdegermoplasmapublicadoen1985.Laversinactual abordaloscambiosrecientesenelmanejodelassemillasen bancos de germoplasma y busca dar los elementos para cumplir los estndares actuales. Est complementado por un mdulo interactivo de autoaprendizaje, en CD-ROM, adjunto a esta publicacin. Tanto xiiManuales para Bancos de Germoplasma No. 8el manual como el mdulo de aprendizaje buscan tambin ayudar a enfrentareldesafoquesuponelaescasezyfrecuenterotacinde personal calificado en los bancos de germoplasma, particularmente en los pases en desarrollo.Elmanualyelmdulodeautoaprendizajeofrecenleccionese instruccionessobrelaconservacindesemillasyelmanejodeun bancodegermoplasmaalpersonalquenotienelaoportunidad deasistiraunacapacitacinformalsobreestostemas.Atravs deellos,elpersonaldelosbancosdegermoplasmapuede aprendersobrelasactividadesqueserealizanenellos,ydisponer deunaherramientadereferenciarpidasobrelosprincipales procedimientos. Esperamos que esta publicacin ayude al personal delosbancosamantenerelgermoplasmabajosucuidadoenlos ms altos estndares de supervivencia y calidad.Laura SnookDirectora de ProgramaComprensin y Manejo de la BiodiversidadBioversity InternationalxiiiManual para el Manejo de SemillasPREFACIOSeguirlosprocedimientosadecuadosenelmanejodelassemillas enunbancodegermoplasmaesfundamentalparaconservar losrecursosfitogenticosalargoplazoydemaneraeficientey efectiva en costos. Estos procedimientos garantizan que las semillas almacenadasseandelamsaltacalidadyalcancenlamxima longevidad.Elobjetivodeunbancodegermoplasmaesmantener accesionesdealtaviabilidadduranteperodosprolongados.Los avancesenlabiologadelassemillasdurantelasltimasdcadas hanpermitidocomprendermejorlafisiologadelassemillasysu comportamientoenalmacenamiento,haciendodeellaselmedio msfcilyconvenientedeconservacinalargoplazo.Estoha llevadoaldesarrollodetcnicasparamanejaradecuadamentelas semillas y prepararlas para el almacenamiento.Enladcadade1980,elConsejoInternacionaldeRecursos Fitogenticos(IBPGR),predecesordeBioversityInternational, publicunaseriedemanualesparabancosdegermoplasma, entreellosManualesPrcticosparaBancosdeGermoplasma No.1:ProcedimientosparaelManejodeSemillasenBancosde Germoplasma de Jean Hanson (1985), para ayudar a los curadores yalostcnicosdelosbancosenlaconservacindesemillas. Estemanual,cuyaedicinyaseagot,esanunareferencia estndarparaeltrabajodelosbancosysemantienecomouna delaspocasfuentesdeinformacinprcticaparacuradoresy tcnicosdebancosdegermoplasma.Enaosrecientes,sehan publicado muy pocos libros sobre el tema. Las pocas publicaciones cientficasconsideradasexcelentessobreelmismotemason,con frecuencia, demasiado complejas para ser utilizadas por un tcnico promedio, en especial en pases en desarrollo. Este manual es una actualizacindelmanualprcticoanteriorparaelpersonalnuevo delosbancosdegermoplasmaquenoharecibidocapacitacin formal. Su contenido se beneficia de los avances en la tecnologa de semillas,dealmacenamientodesemillasydetcnicasdemanejo delassemillasocurridosenlasltimasdosdcadas.Seutiliza tecnologamodernadecomunicacinparahacerqueestemanual sea ampliamente accesible.Lanecesidaddeesteproductosehizoevidenteenunareciente evaluacinsobrecapacitacinynecesidadesdeformacinde losprogramasnacionalesderecursosfitogenticos,realizadapor Bioversity International y la FAO. Como lo expresaron algunos socios durantevariasreunionesytalleres,lafaltadepersonalcapacitado es un obstculo importante para que muchos bancos conserven el germoplasma de manera efectiva y eficiente.Para muchos bancos xivManuales para Bancos de Germoplasma No. 8de germoplasma de pases en desarrollo, el personal encargado de lasoperacionesderutinacarecedefundamentosenfisiologade semillasydebuenasprcticasdemanejodelgermoplasma;otro agravante es la frecuente rotacin del personal.Este manual, sencillo yprctico,ayudaralpersonaldelosbancosdegermoplasmaa realizar sus labores cotidianas.Estapublicacintratasolamenteeltemadelalmacenamientode semillasortodoxas,esdecir,aquellasquesepuedensecarhasta alcanzar un contenido de humedad bajo y mantener a temperaturas bajo cero en bancos de germoplasma.Las principales actividades y procedimientosdelfuncionamientodelosbancosdegermoplasma desemillasson,engeneral,losmismosparatodoslosbancos,a pesar de que pueden variar en contenido y alcance.Desdelaprimeraedicindelmanualprcticoen1985,sehan dadonuevosdesarrollosqueplanteanlanecesidadderevisarlos procedimientosdelosbancosdegermoplasma.Laentradaen vigenciadelConveniosobrelaDiversidadBiolgica(CDB)en1992 y del Tratado Internacional sobre los Recursos Fitogenticos para la AlimentacinylaAgricultura(TIRFGAA)en2004hancambiadola percepcinenelmundosobrelapropiedaddelgermoplasmayla distribucin de sus beneficios. Estos acuerdos proporcionan nuevos principiosparaorientarlaadquisicin,conservacinyutilizacin delabiodiversidad,einfluyenenelfuncionamientodelosbancos de germoplasma. En el CDB y en el Tratado Internacional sobre los RFGAAsereconocequelabiodiversidadesunderechosoberano delasnaciones,quelacolectadegermoplasmasedebehacer conconsentimientofundamentadoprevio,yquelaadquisicin delgermoplasmaestsujetaatrminosmutuamenteacordados yalasuscripcindeacuerdosdetransferencia,bilateraleso multilaterales.Adicionalmente,secreelFondoMundialparalaDiversidadde losCultivos,paraapoyareldesarrolloyelfinanciamientodela conservacindeladiversidadcultivadaentodoelmundo.Este Fondoayudaamantenerlascoleccionescrticasparalaseguridad alimentaria y el desarrollo sostenible. Para recibir apoyo del Fondo, los bancos de germoplasma deben cumplir con una serie de criterios de elegibilidad, uno de los cuales es que tengan el recurso humano ylossistemasdemanejorequeridosparamantenerlosrecursos fitogenticos,ypuedancomprobarquesusestndarestcnicos ycientficosdemanejosonlosaceptados.Porello,serequieren normasparaayudaralosbancosamantenerestndaresaltosde manejo.xvManual para el Manejo de SemillasUnnuevoycontroversialdesarrolloqueprobablementeafectael manejodelgermoplasmaeseldelosorganismosmodificados genticamente(OMG).Enlaactualidad,seesperaquelosbancos degermoplasmatomeniniciativasparaevitarlaintrogresin involuntaria de genes exticos, incluyendo los transgenes, que an noseencuentranpresentesenlasmuestrasconservadasenlos bancos.Porestarazn,elComitdePolticasparalosRecursos Genticos(GRPC)delGrupoConsultivoparalaInvestigacin Agrcola Internacional (GCIAI) ha desarrollado principios orientadores que cubren los riesgos de introducir transgenes en las colecciones, particularmenteenpuntoscrticosdelosprocedimientosdelos bancosdegermoplasma.Estosprincipiosyloscambiosquese requieren en el protocolo para implementarlos se explican en forma detallada en esta nueva edicin.Lapublicacindeestemanualesunainiciativaconjuntade BioversityInternational(antesIPGRI),elInternationalLivestock ResearchInstitute(ILRI)ylaOrganizacindelasNacionesUnidas paralaAlimentacinylaAgricultura(FAO),auspiciadosenparte porelCentroTcnicoparalaCooperacinAgrcolayRural(CTA). El manual est dirigido al personal de bancos de germoplasma, en especial a los tcnicos que manejan semillas ortodoxas, y tiene por objeto explicar de manera sencilla los procedimientos para el manejo cotidiano de las semillas en los bancos. Con el fin de elevar el valor de este manual para la capacitacin y el desarrollo de capacidades, losautoreslohanadaptadoparacrearunmdulointeractivode autoaprendizaje; este mdulo es una herramienta complementaria al manual y ha sido publicado en CD-ROM y en internet, por Bioversity International, con el auspicio del CTA.Cabeanotarqueestemanualestenfocadoexclusivamente enlosprocedimientosinherentesalmanejodelassemillasy nocubreendetallelosprocesosdedocumentacin,colectao caracterizacin, en tanto son temas que ya se han cubierto en otras publicaciones. Los lectores podran consultar la literatura disponible para comprender mejor estas importantes actividades de los bancos de germoplasma.Kameswara RaoJean HansonEhsan DullooKakoli GhoshDavid Nowell Michael Larinde11.Introduccin2. Adquisicin y registro del germoplasma2.1 Adquisicin del germoplasma2.2 Registro del germoplasma3. Limpieza de las semillas4. Determinacin del contenido de humedad y secado de las semillas4.1 Determinacin del contenido de humedad de las semillas 4.2 Secado de las semillas5. Determinacin de la calidad de las semillas5.1 Pruebas de viabilidad de las semillas5.2 Pruebas de sanidad de las semillas5.3 Pruebas para verificar la introduccin inadvertida de transgenes en las semillas6. Empaque yalmacenamiento de lassemillas6.1 Empaque de las semillas6.2 Almacenamiento de las semillas7. Distribucin delgermoplasma8. Monitoreo yregeneracin delgermoplasma8.1 Monitoreo del germoplasma8.2 Regeneracin del germoplasma1. Introduccin1. INTRODUCCINEn el campo de los recursos fitogenticos, el com-portamiento fisiolgico en almacenamiento de las semillas de una especie y su longevidad determinan cmo conservarlas para el uso. Por tratarse de un mtodo prctico y econmico, el almacenamiento en forma de semilla es el preferido para conservar el90%delosseismillonesdeaccesionesman-tenidos en colecciones ex situ en todo el mundo. ste es el principal mtodo de conservacin de las especies que producen semillas ortodoxas, es de-cir, que resisten la desecacin a contenidos de hu-medad bajos y el almacenamiento a temperaturas muy bajas. La mayora de las especies cultivables y forrajeras, y muchas especies arbreas producen estetipodesemilla.Lastcnicasparaconservar semillas ortodoxas se han venido perfeccionando durante varias dcadas e incluyen el secado de las semillashastalograruncontenidodehumedad bajo (3-7% de peso fresco, dependiendo de la es-pecie) y el almacenamiento en recipientes hermti-cos, a bajas temperaturas, preferiblemente a -18oC o menos (FAO/IPGRI, 1994).Muchasespeciesimportantesderbolestropi-calesysubtropicalesproducensemillasqueno sobrevivenladesecacinnitolerantemperaturas bajas.Porestarazn,estassemillas,conocidas como recalcitrantes, no son fciles de almacenar. Sibienexistentcnicasparaalmacenaralgunas semillasrecalcitrantes,stasporlogeneralson decortavidaycadaespecierequieresupropio mtodo.Sehareconocidounaterceracategora desemillasquemuestranuncomportamientoin-termedio, es decir, que toleran combinaciones de desecacin y bajas temperaturas. De hecho, existe un gradiente de ortodoxa a recalcitrante, sin lmi-tesmuymarcadosentrelascategoras.Sinem-bargo, a pesar de las investigaciones para supe-rar los problemas asociados con la conservacin delassemillas,pocosehaavanzado,msall del corto plazo, en el almacenamiento de las se-millas no ortodoxas.Estapublicacintratadelalmacenamientode lassemillasortodoxasenbancosdegermo-plasma.Lasoperacionesbsicasdeunbanco degermoplasmadesemillasincluyenlacolecta, 2Manuales para Bancos de Germoplasma No. 8elprocesamiento,laconservacin,laregeneracinyladistribucin del germoplasma. Las principales actividades y procedimientos para elfuncionamientodeunbancodegermoplasmasonprcticamente losmismosentodoslosbancos,aunquepuedenvariardealguna manera.Losbancosdegermoplasmadesemillaspuedensermuy especializados; por ejemplo, el Banco Internacional de Germoplasma deArrozenLosBaos,Filipinas,nicamenteconservaarrozysus parientes silvestres. Sin embargo, la mayora de los bancos naciona-les de germoplasma de semillas almacenan semillas de todo tipo de cultivos.Elmantenimientodelaviabilidadydelaintegridadgenti-cadelassemillascontinasiendoelprincipiobsicoenelmanejo delosbancos.Lacalidadysostenibilidaddecualquieresfuerzode conservacin de recursos genticos depende de cmo se procesan yconservanlassemillas.Manejarlassemillasconprocedimientos inapropiados acelera el deterioro de stas y hace ms costosa la con-servacin.El funcionamiento de un banco de germoplasma involucra una serie de actividades complejas e interdependientes (ver Diagrama de Flu-jo 1.1). El primer paso hacia la conservacin ex situ de la diversidad cultivadaeslarecoleccindelgermoplasmaenreasdeconocida diversidad gentica o mediante donaciones de otros centros. Una vez se reciben las muestras en el banco de germoplasma, las semillas se registran y se incorporan a la coleccin, siempre y cuando cumplan con los estndares requeridos de cantidad y calidad, y con la informa-cin asociada a ellas. El procedimiento para integrar una accesin a un banco de germoplasma implica limpiar, determinar el contenido de humedad, secar, evaluar la viabilidad y empacar. Las accesiones de germoplasmasedebenmantenerconunaaltaproporcindesemi-llas viables, lo cual implica almacenarlas en condiciones adecuadas, monitorearlesperidicamentelaviabilidadyregenerarlascuandola situacinloamerite.Laregeneracinsedebehacerencondiciones ptimasparamantenerlaintegridadgenticaymaximizarlalonge-vidad.Parareduciralmnimoladerivagentica,sedebesembrar unnmeroadecuadodeplantasymuestrearlas.Adems,sedebe mantenerlaintegridadgenticadeloscultivosdepolinizacincru-zada mediante el aislamiento o la polinizacin controlada.Las semi-llas se deben cosechar despus de que hayan alcanzado el punto de madurez fisiolgica, y acondicionarse y procesarse en condiciones ptimas para asegurar una alta viabilidad y disponibilidad para el al-macenamiento. Para que las semillas tengan buena calidad en el mo-mento de la cosecha son tambin vitales unas condiciones climticas favorables durante los perodos de precosecha y postmaduracin: el clima seco acelera el secado de las semillas en las plantas a un con-tenidodehumedadfavorableparaelmanejo,mientrasqueelclima hmedo (con humedad relativa alta) retrasa el proceso de secado de las semillas en las plantas, produciendo un deterioro de stas incluso antes de la cosecha.3Manual para el Manejo de SemillasCOLECTA EN EL PAS INTRODUCCINEXTRACCIN Y LIMPIEZA DE LAS SEMILLASCUARENTENA VEGETALREGENERACINREGISTROLIMPIEZA, SECADO Y PRUEBAS DE GERMINACINREGENERACINALMACENAMIENTO MONITOREODISTRIBUCINCARACTERIZACINY EVALUACINEMPAQUEDOCUMENTACINDiagrama de Flujo 1.1. Secuencia general de las operaciones de un banco de germoplasma de semillas4Manuales para Bancos de Germoplasma No. 8La mayora de los bancos de germoplasma tiene el mandato de dis-tribuir germoplasma a los usuarios. Por lo general, las accesiones de germoplasma se distribuyen utilizando acuerdos de transferencia de materiales (ATM), que definen los trminos y condiciones de uso, y las provisiones para compartir los beneficios que surjan del uso del germoplasma. En la primera reunin del rgano Rector del Tratado Internacional sobre los Recursos Fitogenticos para la Alimentacin ylaAgricultura,enjuniodel2006,seformalizunacuerdoestn-dar de transferencia de materiales (ATM estndar), que constituye un contrato uniforme para todos los intercambios de germoplasma de las especies incluidas en el Anexo I del Tratado. ste incluye trminos especficos que rigen el acceso y la distribucin de beneficios, facili-tando el intercambio de germoplasma en todo el mundo.El trabajo con recursos genticos implica manejar una gran cantidad deinformacinquesedebedocumentaryalmacenarensistemas de manejo de informacin. El manejo de la informacin no se trata en este manual, pero se recomienda al lector consultar la gua para documentacin de los recursos genticos de Painting et al. (1993).Elmanejodeunbancodegermoplasmarequierecapacidadpara tomar decisiones de manera creativa y adaptativa. Dada la creciente presinaquesevensometidoslosbancosdegermoplasmapara mejorar la eficiencia en costos y la efectividad de sus operaciones, se hace necesario desarrollar estrategias de manejo coherentes. En una reciente publicacin de Engels y Visser (2003), se analizan elemen-tos importantes de manejo tanto a nivel de bancos de germoplasma como de colecciones, y se discuten opciones para un manejo ms eficiente y efectivo en cuanto a los costos. Lectura complementariaEngels,J.M.yVisser,L.(eds.).2003.Guaparaelmanejoeficazdeun banco de germoplasma. IPGRI Manual para Bancos de Germoplasma No. 6. IPGRI, Roma, Italia. Disponible en la pgina www.bioversityin-ternational.org/Publications/pubfile.asp?ID_PUB=899.FAO/IPGRI. 1994. Normas para Bancos de Genes. FAO y el IPGRI, Roma, Italia.Disponibleenhttp://www.bioversityinternational.org/publicatio-ns/pubfile.asp?ID_PUB=1250.Painting, K.A., Perry, M.C., Denning, R.A. y Ayad, W.G. 1993. Gua para ladocumentacinderecursosgenticos:Unenfoqueautodidctico para la comprensin, anlisis y desarrollo de la documentacin de los recursos genticos. IBPGR, Roma, Italia. Disponible en la pgina www.bioversityinternational.org/Publications/pubfile.asp?ID_PUB=507.52. ADQUISICIN Y REGISTRO DEL GERMOPLASMA2.1 Adquisicin del germoplasmaEn qu consiste la adquisicin de germoplasma?Adquirir germoplasma consiste en obtener material genticodeunaespeciecuyaconservacines mandatodeunbancodegermoplasma.Esel pasoinicialenlaconservacindelosrecursos genticos.Por qu se hace?La principal razn para adquirir germoplasma es ga-rantizar suficiente disponibilidad de diversidad para suplirnecesidadesactualesyfuturas.Lasrazones que justifican la adquisicin incluyen:prevenir la erosin gentica: cuando la amenaza deprdidadeladiversidadgenticaest presenteenunadeterminadazonaynose puede conservar in situ;llenarvacosenunacoleccin:cuandoenuna coleccin hace falta diversidad o sta est insu-ficientemente representada en ella;satisfacernecesidades:cuandosenecesita germoplasmaparaelmejoramiento,lainvesti-gacin o el desarrollo; yaprovechar una oportunidad: cuando se presen-ta la oportunidad de hacer una colecta fortuita, noplaneadadeespeciesdefinidascomono objetivo.Cmo se hace?El germoplasma se adquiere:a.colectando en campos de agricultores, hbitats silvestresomercados,especialmenteen centros de diversidad conocidos; yb.consiguiendomaterialesdeintersatravs decorrespondenciaeintercambioconotros centrosdeintroduccindeplantas,bancos degermoplasma,cientficos,agricultores, compaasproductorasdesemillauotros proveedores de germoplasma.2. Adquisicin1.Introduccin2. Adquisicin y registro del germoplasma2.1 Adquisicin del germoplasma2.2 Registro del germoplasma3. Limpieza de las semillas4. Determinacin del contenido de humedad y secado de las semillas4.1 Determinacin del contenido de humedad de las semillas 4.2 Secado de las semillas5. Determinacin de la calidad de las semillas5.1 Pruebas de viabilidad de las semillas5.2 Pruebas de sanidad de las semillas5.3 Pruebas para verificar la introduccin inadvertida de transgenes en las semillas6. Empaque yalmacenamiento de lassemillas6.1 Empaque de las semillas6.2 Almacenamiento de las semillas7. Distribucin delgermoplasma8. Monitoreo yregeneracin delgermoplasma8.1 Monitoreo del germoplasma8.2 Regeneracin del germoplasma6Manuales para Bancos de Germoplasma No. 8Polticas sobre la adquisicin de germoplasmaLosbancosdegermoplasmadebentenerpolticasclarassobre laadquisicindemaneraqueelvolumendematerialadquiridose encuentredentrodeloslmitesdecapacidaddemanejodecada banco. Cuando el espacio de almacenamiento o los recursos para mantenerlascoleccionessonlimitados,elgermoplasmasedebe adquirir con base en una prioridad. Establecimiento de prioridadesLaadquisicindegermoplasmadebebasarseensuvaloroenla amenazadeextincin.Elvalorsepuedeestimarcomolautilidad de las caractersticas y la adaptacin a ambientes nicos. Los cul-tivares,lasvariedadesnativasylasespeciessilvestresyarvenses compaerasdebenrecibiraltaprioridaddeadquisicin,seguidos por las reservas genticas, el material lite de mejoramiento y las va-riedades modernas y obsoletas.Antes de adquirir material silvestre, hay que considerar si hay recursos disponibles para manejarlo.ElConveniosobrelaDiversidadBiolgica(CDB)yelTratadoIn-ternacionalsobrelosRecursosFitogenticosparalaAlimentacin ylaAgricultura(TIRFGAA)constituyenelmarcodetrabajoparala adquisicinyutilizacindelgermoplasma.Lacolectaestregida por el CDB, que cubre el acceso con consentimiento fundamentado previo, de mutuo acuerdo y con participacin en los beneficios. El TratadoInternacionalsobrelosRFGAAserefiereespecficamente alasespeciescultivadasqueaparecenenlalistadelAnexoIdel Tratado, identificadas por los pases participantes como importantes paraserincluidasenunsistemamultilateraldeacceso.Elacceso algermoplasmabajoestosdosinstrumentosinternacionalesest regidohoyendamedianteelAcuerdoEstndardeTransferencia deMateriales(ATMestndar),adoptadoporelrganoRectordel Tratado.LostrminosdelATMestndarcubrentantoelaccesoal material gentico como los beneficios derivados de l, y se deben tener en cuenta durante la colecta y el intercambio.A. Adquisicin de germoplasma mediante la colectaLas publicaciones de Guarino et al. (1995) y Smith et al. (2003) han cubierto en profundidad la planificacin y la realizacin de una co-lectadegermoplasma.Parainformacinadicional,elpersonalde los bancos de germoplasma se puede referir a estas publicaciones.Cundo colectar las semillasIdealmente, las semillas se deben colectar cuando alcanzan la ma-durez ptima, es decir, cuando su vigor, tolerancia a la desecacin y longevidad se encuentran en los niveles ms altos. Como es difcil monitorear estas caractersticas en el campo, se pueden usar indi-7Manual para el Manejo de Semillascadores visuales para realizar valoraciones preliminares de la madu-rez ptima de las semillas, como los cambios en el color del fruto, el color de la semilla o la formacin de capas negras (en los cereales). Estoscambiossecorrelacionanbienconellogrodelamadurez, aunquenonecesariamenteconlamximalongevidad.Apesarde ello,estoscambiossonindicadorestilesparaloscolectoresde germoplasma. La dispersin de las semillas tambin es un buen in-dicio prctico de la madurez de stas.Color del frutoEn los frutos carnosos, la madurez viene acompaada de cambios de color generalmente de verde a amarillo, caf o rojo.Eneltomate,elcolorrojodelfrutoindicaquelamayorade las semillas est en su mxima longevidad. Las semillas de los frutos verdes, rosados-amarillos o muy maduros probablemente no han madurado o se han pasado de madurez y son de mala calidad.En Cucurbita moschata, un cambio en el color del fruto de verde aamarillo-cafyunpednculodecolorpajaindicanunalto vigor en las semillas.EnCapsicumannuum,elvigordelassemillasmejoraenla medida en que el color del fruto cambia de verde a rojo con unas pocas listas verdes y luego a rojo intenso.En Brassica oleracea, el color del fruto (silicua) cambia de verde a amarillo, y en la soya y muchas otras leguminosas, de verde a amarillo-caf y luego a caf, a medida que la semilla madura.Color de las semillasEn muchos frutos secos, el color de las semillas cambia de verde a amarillo o caf a medida que las semillas maduran:Enlasoya,elcolordelasemillacambiadeverdeaamarillo-verde y luego a amarillo.En Sesbania bispinosa, el color de la testa de la semilla cambia de amarillo a verde oliva y luego a un caf verdoso.Formacin de capas negrasEn los cereales, como el maz y el sorgo, la madurez coincide con la formacin de una capa de abscisin caf o negra, conocida como capa negra.La sequedad de la cscara y de las hojas inferiores es tambin un indicador de madurez.La capa negra est localizada en la base del grano, en el punto de unin a la mazorca en el lado opuesto del embrin (maz), o en la punta del grano (sorgo y millo). La capa negra se puede encontrar pelando con cuidado la testa de la semilla para exponer la capa de abscisin.8Manuales para Bancos de Germoplasma No. 8Variacin en la madurez de las semillas Loscolectoresdegermoplasmaencuentranconfrecuenciauna variacin en la madurez de las semillas por diferencias en el tiempo defloracin,tantoentreplantascomodentrodelainflorescencia deunamismaplanta.Estosepuedesuperarcolectandofrutos demadurezuniformesiempreycuandohayadisponibilidadde algunos marcadores y tiempo suficiente.Recipientes para recolectar muestrasUtilice bolsas de papel para colectar las semillas. Utilice bolsas de tela que permitan la circulacin del aire (como bolsas de muselina) para colectar panculas o frutos secos.Utilicerecipientesabiertos,comocestashechasdealambreo bamb o cubetas, para colectar frutos carnosos. Asegrese de que los frutos no se aplasten. Duranteeltransporte,nopermitaquelosfrutossecalienten demasiado y se fermenten.Lasbolsasconmalladenylonsontambinmuytilespara colectarmuestraspuespermitenlacirculacinlibredelaire. Ademsdeservirparacolectarsemillas,vainasyfrutos, sepuedenutilizarparaextraerlassemillasyparasecarlas. Estasbolsasseencuentrandisponiblesenmalladedistintos tamaos. Procesamiento de las semillas en el campoA menudo, las semillas recientemente colectadas tienen un contenido dehumedadalto(10-20%)ysonsusceptiblesdecontaminarse conhongosobacterias.Losfrutosylassemillashmedostienen altastasasderespiracin,ysieloxgenosereducedebidoauna aireacininadecuada,sefermentan.Tantolarespiracincomola fermentacincreancalor,locualdeterioraelmaterialcolectado. Cuandolasmisionesdecolectasonprolongadas,esnecesario hacerunlavadopreviodelassemillasenelcampo,yextraerlasy secarlasparareducirelvolumenyelpesoduranteeltransporte, eliminarloscontaminantesyllevarelcontenidodehumedadaun nivel seguro. Emplee nicamente mtodos manuales para limpiar y extraer las semillas con el fin de conservar la viabilidad.Silassemillassecolectanconhumedadsuperficial,squelas primeroalasombraoenuncuartoconbuenaventilacin, dispersndolas sobre papel peridico o papel secante antes de transferirlas a bolsas de papel o tela.Las semillas de frutos dehiscentes secos (como la ocra, la colza y el ajonjol) se pueden extraer dispersando los frutos sobre una lona, a la sombra.Losfrutosmadurosseabrenyliberanlassemillasmientrasse 9Manual para el Manejo de SemillasFigura 2.1. Extraccin de las semillas de frutos carnosos123410Manuales para Bancos de Germoplasma No. 8secan.Algunasvecesnecesitanunimpactoadicionalcomo rastrillarlos o sacudirlos.Elimine los frutos vacos y los desechos, y traslade las semillas a bolsas de algodn, malla de nylon o papel.Conlosfrutospulposos(comoeltomateyelpepino),extraiga las semillas cuidadosamente con la mano, lvelas bajo un chorro de agua corriente para retirar la pulpa y el muclago, disprselas formando una capa delgada para maximizar la aireacin y deje que se sequen a la sombra (ver Figura 2.1).Siempremantengalassemillasenrecipientespermeablesala humedad como bolsas de algodn o papel, y asegrese de que el aire circule libremente entre ellas y a travs de ellas.Cuando el clima es caliente y hmedo y las misiones de colecta prolongadas, seque las semillas an ms utilizando desecantes como el gel de slice (la proporcin recomendada de semillas por gel de slice es de 3:2 a 1:1).Para reducir el contenido de humedad de las semillas, ponga en un recipiente hermtico grande capas alternadas de gel de slice empacado y de semillas empacadas.Con los frutos pequeos y carnosos de muchas semillas (como elkiwiylafresa),silasmisionesdecolectasoncortasyla logstica viable, la opcin ms prctica es mantener las semillas dentro de los frutos.Si los frutos requieren maduracin posterior o si las semillas son delicadas o recalcitrantes, se debe evitar extraerlas.Traslado del material colectado al banco de germoplasmaElequipodecolectadebegarantizarlaseguridaddelmaterialco-lectadohastaelmomentoenqueterminelaexpedicinystese transportealbancodegermoplasma.Exponerlassemillasacon-dicionesambientalesdesfavorablesduranteeltrasladopuedeser muy daino.Hayquemantenerelmaterialaunatemperaturaptimaya uncontenidodehumedadseguroauncuandoladistanciadel traslado sea corta.Asegresedequeelrecipientequecontienelasmuestrasde las semillas sea acolchado, y que las semillas o frutos no sufran ningn dao durante el traslado.B.Adquisicindegermoplasmaporcorrespondenciaein-tercambio Cuando se sabe que ya se han hecho colectas en el rea de inters, sepuedenobtenermuestrasporcorrespondencia.Losbancosde germoplasmapuedenrequerirdocumentacindelospasesode entidades independientes para certificar que el material est libre de organismos modificados genticamente (OMG).Contrate los servicios de una compaa de mensajera para que acompae al equipo de colecta cuando realice expediciones prolongadas en reas remotas, y enve el material perecedero o las semillas con viabilidad limitada al banco de germoplasma lo ms pronto posible.11Manual para el Manejo de SemillasIdentificacin de muestras nicas para adquisicinMantener muestras en un banco de germoplasma es costoso; antes de adquirir germoplasma, los bancos deben verificar que las mues-tras no formen parte de sus colecciones. Debido a que cada banco adopta su propio sistema de numeracin, es posible que la misma accesin se registre dos veces con una identificacin diferente. La mejor forma de identificar duplicados en una coleccin es comparar camposrelevantesenlasbasesdedatosdepasaportedeotros bancos que reciben o donan germoplasma.Adquisicin de germoplasma nicoObtengainformacincompletadepasaporte,incluyendonombres alternos o nmeros de identificacin, pedigr y fuente de origen.Prepare una lista final de las accesiones que se van a adquirir.Envelalistafinaldeaccesionesidentificadasparaadquisicin al consignatario para facilitar la transferencia de las semillas. Si el material se recibe del exterior, verifique los requerimientos delasautoridadesfitosanitariasdelpasreceptorysigalos procedimientosparalaimportacindesemillasdescritosms adelante.Las accesiones de germoplasma que han sido seleccionadas y de-puradas debido a caractersticas deseables, y las mutantes identi-ficadas en cultivos de germoplasma, sirven como materia prima im-portante para el mejoramiento de los cultivos. stas incluyen fuentes de resistencia a problemas biticos y abiticos, lneas androestri-les, enanas y otras reservas genticas. Los bancos de germoplasma debenadquirirestematerialjuntoconlainformacincompletade pedigr.Los bancos tambin pueden adquirir germoplasma lite en progra-masdemejoramientoconcaractersticasespecficasoconrendi-miento alto comprobado. Durante la adquisicin, asegrese de que elmaterialvengaconinformacindetalladadepedigrydatosde caracterizacin morfolgica.Introduccin de germoplasma y cuarentena posterior al ingresoCon frecuencia, los bancos de germoplasma adquieren germoplasma dereasendondehancoevolucionadoplagas,patgenosy especieshospederas.Lasiguienteclasificacinayudaraqueel personal de los bancos de germoplasma evale el estado potencial de las enfermedades del material que se va a adquirir. El riesgo de introducir nuevas plagas y patgenos es: 1.bajoparaelgermoplasmaquehasidocolectadooproducido La mayora de los errores se cometen durante el ingreso de los datos, particularmente en lo referente a espacios, guiones, minsculas, maysculas y ortografa, lo cual requiere una cuidadosa vericacin cuando se comparan bases de datos para identicar accesiones duplicadas.12Manuales para Bancos de Germoplasma No. 8enelreaopasendondeelbancodegermoplasmaest ubicado;2.medio para el germoplasma colectado o producido en la misma regingeogrficaocontinenteendondeestubicadoelpas receptor; y 3.altoparaelgermoplasmacolectadooproducidoenotros continentes y para material vegetativo.Parareducirelriesgodeintroducirplagas,patgenosymalezas, algunospasestienenleyesqueregulanelingresodematerial exticodepropagacin,incluyendosemillas.Antesdeimportar cualquier tipo de semilla, el importador se debe asegurar de cumplir con todos los requerimientos fitosanitarios del pas de destino. Lascaractersticasgeneralesdelasregulacionesdeimportacin pueden incluir provisiones como las siguientes:Puede ser necesario importar los envos de vegetales y semillas a travs de puntos especficos de entrada, segn lo determine la autoridad nacional de proteccin vegetal del pas importador.Sepuederequerirquelassemillasyelmaterialdesiembra secultivenenaislamiento,osemantenganenunainstalacin certificadadecuarentena,duranteunperododetiempo especficodespusdelingreso,oquecumplanciertas condiciones.Paraenvosdeplantasoproductosvegetales,puedenexistir provisiones adicionales.Engeneral,estprohibidalaimportacindematerialde siembra,suelo,tierra,arena,abonoydesechosvegetalesque acompaen las semillas.Los envos probablemente sern inspeccionados y, si es necesario, desinfectadosporpersonalfitosanitarioautorizadoantesde liberarlos,siempreycuandosehayancumplidotodoslosdems requerimientosdelpasimportador.Elincumplimientodeestos requerimientospuedeocasionardemorasinnecesariasypuede causar la destruccin de material.Elmaterialquerequieraaislamientosepuedesembrarbajocristal apruebadeplagas,eninvernaderosoenparcelasdecampo.El personal fitosanitario lleva a cabo inspecciones peridicas durante el perodo de crecimiento en el cual las plantas afectadas por plagas asociadasalassemillassedestruyen,mientrasquelassemillas colectadas de plantas sanas se liberan y entregan a los bancos de germoplasma.13Manual para el Manejo de SemillasProcedimiento para la importacin de semillasEnlafasedeplanificacindelaadquisicin,presteatencina lasplagasqueseencuentranenlasespeciesobjetivoyalos requerimientos fitosanitarios para introducir el germoplasma.1.Renainformacinsobrelasplagasqueposiblementese encuentren en el pas o en el rea de produccin o de colecta de las semillas.2.Determineenqupartesdelaplantaseencuentranestas plagas.3.Verifiquelosrequerimientosparalaimportacindesemillascon laautoridadnacionalfitosanitaria.Siesnecesario,obtengaun permiso de importacin1de plantas de la autoridad competente y envelo al remitente antes de la importacin. Todas las solicitudes fitosanitariassedebenpresentarantelaautoridadnacional fitosanitaria del pas anfitrin para aprobacin.4.Siserequierecuarentenadespusdelingreso,siembrecada nueva accesin en condiciones de aislamiento.5.Las plantas se deben observar peridicamente y aquellas que se sospecha estn infectadas por plagas asociadas con las semillas se deben incinerar.6.Todaslasplantasasintomticassedebenevaluarparaverificar la presencia de infecciones latentes debidas a virus de conocida existencia en el lugar de origen y en el pas de mantenimiento; las plantas infectadas se deben incinerar.7.Las semillas se deben colectar de plantas sanas nicamente.Organismos modificados genticamente (OMG) Los bancos de germoplasma deben estar conscientes de los peligros inherentesalaintroduccininadvertidadetransgnicosocultivos modificados genticamente durante la consecucin de germoplasma, ydebentomarmedidasparaminimizarestasintroducciones(ver AnexoIytambinSeccin5.3deestemanual).Cuandoseplanea colectar o adquirir nuevas accesiones por otros medios, los bancos de germoplasma deben realizar un anlisis de riesgo para determinar:1.siesprobablequehayauneventotransgnico(comercialyde investigacin) en los materiales de los taxa relevantes en el rea de colecta o adquisicin;2.ladistanciaentreelsitiodecolectaylasreasendondeestn situados los eventos transgnicos; y3.silosproveedoresdelgermoplasmapuedensuministrar documentacinpertinentesobresusprcticasdemanejocon respecto al material en cuestin.1 Unpermisodeimportacinesunaautorizacinescritaexpedidaporlos servicios nacionales de proteccin vegetal para importar productos regulados, incluyendo plantas y productos vegetales.14Manuales para Bancos de Germoplasma No. 8Lectura complementariaEbbels,D.L.2003.Principlesofplanthealthandquarantine.CAB International, Wallingford, Reino Unido.FAO(2006).ThirdSessionoftheIntergovernmentalTechnicalWorking Group on Plant Genetic Resources for Food and Agriculture, Roma, Italia, octubre 26 28 de 2005 http://www.fao.org/waicent/FaoInfo/Agricult/AGP/AGPS/pgr/ITWG3rd/docsp1.htm(direccinvigentea octubre 18 de 2007).Guarino,L.,Rao,V.R.yReid,R.(eds).1995.Collectingplantgenetic diversity. CAB International, Wallingford, Reino Unido.Hay, F.R. y Smith, R.D. 2003. Seed maturity: when to collect seeds from wildplants.Pp.97-133inSeedconservation:Turningscienceinto practice.(R.D.Smith,J.B.Dickie,S.H.Linington,H.W.Pritchardy R.J. Probert, eds.). Royal Botanic Gardens, Kew, Reino Unido.TratadoInternacionalsobrelosRecursosFitogenticosparala AlimentacinylaAgricultura.FAO,Roma,Italia.http://www.planttreaty.org/index_es.htm.2.2 Registro del germoplasmaQu es el registro?Elregistroeslaasignacindeunnmerodeidentificacinnico llamadonmerodeaccesinquepermiteubicarcadamuestrade semillarecibidaenunbancodegermoplasmaydistinguirladelas dems.Por qu se hace?Elregistrosellevaacaboconelfindepermitirquelosbancos degermoplasmamantenganregistrosprecisosdelasmuestrasy preparenlistasdeinventarioparaconservacin,distribucinyotros aspectos de manejo del germoplasma. Cundo se hace?Elregistrosehacecuandolamuestraingresaporprimeravezal bancodegermoplasma.Paraunusoymanejoeficientedelas colecciones,registrelasmuestrassicumplenconlascondiciones que se describen ms adelante.Cmo se hace?Elregistrosellevaacaboenvariospasos(verDiagramadeFlujo 2.1).Paso 1: Antes del registroAntesdeaceptaryregistrarlasmuestras,elbancodebeverificar enquestadoestnparaasegurarquecumplanlassiguientes condiciones. 15Manual para el Manejo de SemillasSEMILLAS QUE INGRESANREVISAR LOS ACUERDOS Y PERMISOS DE ADQUISICIN ADJUNTOS AL MATERIALVERIFICAR DUPLICACIN EN LA BASE DE DATOSSOLICITARLOS AL DONANTECOMUNICARSE CON EL DONANTE Y OBTENER MS INFORMACINDESINFECTAR O DESECHAR LA MUESTRAPROGRAMAR LA MUESTRA PARA RENERACINSUBDIVIDIR LA MUESTRACULTIVAR LOS PRESUNTOS DUPLICADOS JUNTOS Y COMPARAR LAS CARACTERSTICAS. SI SE CONFIRMA LA DUPLICACIN, JUNTAR LAS SEMILLAR Y MANTENER EL LOTE CON EL NMERO DE ACCESIN ORIGINALEstn disponibles?Los datos de pasaporte son adecuados?La muestraes un posibleduplicado?El estadotosanitario dela semilla essatisfactorio?Hay que subdividir?Regeneracin > 85%?ASIGNAR NMERO DE ACCESIN Y ARCHIVAR LA INFORMACINLa cantidadde semilla es sucientepara por lo menostres generaciones?NONONONONOSSSSNOSNOSSDiagrama de Flujo 2.1. Registro del germoplama16Manuales para Bancos de Germoplasma No. 8Acuerdos y permisos de adquisicinLasmuestrassedebenhaberadquiridodecolectores,bancosde germoplasma u otras fuentes, con acuerdos y permisos apropiados detransferenciaoadquisicindemateriales,deacuerdoconlas regulacionesnacionaleseinternacionalessobreconservacin, distribucin y uso (ver Anexo I para mayor informacin).Datos de pasaporteLasmuestrasdebenestaracompaadasporunaadecuada informacindepasaporte,especialmentenombredelcultivar, nmerodelcolectorypedigr(parareservasgenticasymaterial mejorado)paraverificarquelasmuestrasnoformanyaparte delbancodegermoplasma.Losdatosmnimosdepasaporte requeridos pueden incluir los siguientes:A.Muestras provenientes de misiones de colecta:Nombre comn del cultivo, gnero y especieNmero de colectaUbicacin del sitio de colectaPas de origenFecha de colectaFenologaFuente de colecta Nmero de plantas muestreadasB. Muestras recibidas como donacin:Nombre comn del cultivo, gnero y especieNombredelaaccesinuotraidentificacinasociadaconla muestraInformacindelpedigrydatosdelinstitutodemejoramiento (para las lneas de mejoramiento)FenologaFuente de adquisicinPas de origenNmero de accesin del donante (si corresponde)Diferenciacin genticaLasnuevasmuestrasdebensergenticamentedistintasde cualquier otra accesin ya registrada en el banco de germoplasma. Dos muestras pueden tener nombres idnticos o muy parecidos, e idnticas caractersticas de grano, pero pueden ser genticamente muydiferentes;mientrasquelasmuestrasconnombresmuy diferentes pueden ser genticamente similares.Paraidentificarduplicados,sepuedenemplearmtodos morfolgicos,bioqumicosymoleculares,dependiendodelas 17Manual para el Manejo de Semillasfacilidades y los recursos disponibles en el banco de germoplasma. Se pueden llevar a cabo las siguientes pruebas:MorfolgicasEl material detectado como presunto duplicado se cultiva junto, en el campo o en un invernadero, y se comparan las diferencias entrecaractersticasmorfolgicascomoalturadelaplanta, tiempo de floracin, tamao de la flor y de las hojas, y forma y color de stas.La accesin candidata se define como distinta cuando difiere de manera significativa en al menos una caracterstica con respecto a las accesiones ya registradas en el banco.Laspruebasdediferenciacinbasadasenlamorfologa pueden ser similares al grupo de caractersticas especficas del cultivoquecumplenconlasnormasestablecidasporlaUnin InternacionalparalaProteccindelasObtencionesVegetales (UPOV,1991).Siesnecesario,estascaractersticassepueden evaluar durante dos o tres ciclos de cultivo. Sin embargo, esto puede no resultar prctico en razas nativas con alta variabilidad dentro de la accesin.Lapruebateselprocedimientoestadsticoparaevaluarla diferenciacin.BioqumicasCuandolacomparacinfenotpicanoarrojasuficienteevidencia dediferenciacin,sepuedenemplearmtodosbioqumicoscomo laelectroforesisdelasprotenaseisoenzimasdelassemillas paracompararmejorloscaracteresmorfolgicosydiscriminarlas muestras. Moleculares LosmarcadoresdeADNcomolosdeAFLP(Polimorfismodela longitud de los fragmentos amplificados), los de SSR (Repeticiones desecuenciasimple)ylosdeSNP(Polimorfismodeunsolo nucletido)ofrecenvaliosasherramientasdediscriminacinyse pueden aplicar con xito para verificar la relatividad gentica entre muestras, siempre y cuando este enfoque sea factible y efectivo en costos. Para mayor informacin sobre los mtodos moleculares, se sugiere consultar a de Vicente y Fulton (2003). Siseconfirmaquelasmuestrascomparadassonduplicados, serecomiendaalosbancosdegermoplasmahacerunsololote con las semillas y tratarlas como una sola pieza.Si la muestra es idntica a una accesin existente, consrvela bajo el nmero de la accesin original.18Manuales para Bancos de Germoplasma No. 8Sanidad de las semillasCada muestra debe ir acompaada de un certificado fitosanitario ydedeclaracionesadicionalessegnserequieradeacuerdo con las regulaciones fitosanitarias del pas anfitrin (ver Captulo 7 para ms detalles).Lasmuestrasdesemillassedebeninspeccionarmedianteun examen visual bajo un microscopio estereoscpico.stas deben estarlibresdepatgenos,hongos,infeccionesbacterianasy virales, e insectos.Calidad y cantidad de las semillasLas semillas deben ser de la ms alta calidad y estar disponibles en una cantidad adecuada para el almacenamiento.Engeneral,elporcentajegerminadonodebeserinferior al85%enlasespeciescultivadasniinferiora75%enlas especiessilvestres(paramayorinformacinsobrepruebasde germinacin, ver Captulo 5). Lacantidaddesemillasdebesersuficienteparahacerporlo menostresregeneraciones.Estogarantizarquehayasemillas disponiblesparaotrasiembrainclusosielprimerintentode regenerar fracasa (ver Recuadro 2.1).Qu sucede si no se cumplen las condiciones mnimas?Si la muestra no cumple las condiciones requeridas, asigne un nmero temporalhastaquelamuestraestlistapararecibirunnmerode registro permanente. El nmero temporal se debe distinguir fcilmente de los nmeros de otras accesiones.Recuadro 2.1. Unidad base para el registroElnmeromnimodesemillasparaunregistro(unidadbase)sepuedecalcularapartirdeltamaodemuestra estndar utilizado para regenerar y de la viabilidad de la muestra, de acuerdo con la siguiente ecuacin:Nmero de semillas requeridas para registro = Poblacin de plantas deseada para la regeneracin x nmero mnimo de regeneraciones / (% de Germinacin x Establecimiento de campo esperado 1*%)Ejemplo: Poblacin de plantas deseada para cada regeneracin = 100 Germinacin = 95% Establecimiento en campo esperado = 90%Nmero mnimo de regeneraciones (factor de seguridad) = 3 Unidad base o nmero mnimo de semillas para el registro =(100 x 3) = 351 semillas(0.95 x 0.90) La germinacin y el establecimiento en campo se expresan en decimales; por ejemplo, 95% se expresa como 0.95. El establecimiento de la planta es generalmente 5% menos que el porcentaje de germinacin en malas condiciones y 1% menos en buenas condiciones.19Manual para el Manejo de SemillasAcuerdos y permisos Contactealcolectorodonanteparaobtenerlosacuerdosnecesarios que definan el estatus de las muestras con respecto a conservacin y uso posterior. Accesiones duplicadas Confirme la duplicacin y asigne las semillas como un nuevo lote bajo el nmero de la accesin original.Datos de pasaporte incompletos Escribaalcolectoroaldonantedelgermoplasmaparasolicitarla informacin que falte.Deciencias en la sanidad de las semillas Silassemillascontienenpatgenosoinsectos,envelamuestraa unfitopatlogooentomlogoparatratamiento.Siesposibleadquirir unamuestraparareemplazarla,inmediatamenteincinerelamuestray registrelaaccintomadaylajustificacin;soliciteunanuevamuestra al donante.Cantidad y calidad inadecuada de las semillas Regenere la muestra inmediatamente.Reestructuracin de las muestras Encultivosdeautopolinizacin,siunamuestraconstadeuna mezclafsicadedosomsespeciesolneasdiferentes,stasse puedensubdividirymantenercomoaccesionesdistintas.Eneste caso,lasubdivisindelamuestraensuscomponentesayudaa mantenerlaintegridadgentica.Sinembargo,nosubdividasila variacinenlamuestraoriginalescontinua,comoocurreenlos cultivos de alta polinizacin cruzada. Paso 2: Procedimiento para el registroSilamuestracumpleconlascondicionesmnimasdescritas anteriormente, se puede aceptar para registro y se le puede asignar un nmero de accesin utilizando el siguiente procedimiento:1. Organice el material en orden alfabtico por nombre de la variedad o en orden numrico por nmero de colecta, dependiendo de la identificacin suministrada.2. Revisetodoslospaquetesconellistadoqueacompaalas muestras.3. Si no se ha entregado un listado o las semillas no corresponden alosdatos,prepareunnuevolistado.Verifiquedenuevopara confirmar que todos los paquetes se han incluido.4. Reviseelarchivodedatosdepasaporteparadeterminarel ltimo nmero de accesin asignado.Si las muestras se registran sin los datos de pasaporte adecuados, su identidad y estado biolgico seguirn siendo desconocidos, lo cual va a obstaculizar su uso. Si la regeneracin arroja muestras con baja viabilidad o muy pocas semillas, la accesin se puede perder y quedar un vaco en el inventario. 20Manuales para Bancos de Germoplasma No. 85. Asigne el siguiente nmero de accesin, en orden ascendente, a la primera muestra en el listado y los nmeros consecutivos a las muestras subsiguientes.6. Con un marcador permanente escriba con claridad el nmero de la accesin en el paquete y en el listado de las nuevas muestras.7. Ingrese la informacin en los archivos de datos de pasaporte del sistemadedocumentacindelbancodegermoplasma.Para cadaaccesin,registretodoslosdatosdepasaporte,losdatos depasaporteoriginalesylafechaderegistroenloscampos designados del archivo de datos de pasaporte.8. Si faltan datos, deje el espacio en blanco y contacte al donante para que proporcione la informacin faltante.Procedimientos de numeracin para nuevos bancos de germoplasmaElsistemadenumeracindeunbancodegermoplasmadebeser sencillo y prctico.Utiliceunsistemaestrictamentenumrico,queseasecuencial (1, 2, 3). A los nmeros asignados, por lo general los precede un acrnimo(comoBGKparaBancodeGermoplasmadeKenia) paraidentificarcadamuestraconsubancodegermoplasma registrado.Lainformacinadicional,comoaodeadquisicin ycdigodecultivo,nosedebeincorporaralnmerodeuna accesin.Cuandosemantienengrandescoleccionesdegermoplasmase puede asignar a cada cultivo una numeracin de accesin aparte, pero secuencial.Este mtodo no se recomienda si el banco es pequeo o tiene muchos cultivos.Cuandoutiliceunsolosistemadenumeracin,eviteasignar nmeros reservados a cultivos especficos (por ejemplo, 1 a 500 para maz, 501 a 1000 para caup) o a especies silvestres.DocumentacinUnaspectoimportantedelprocesoderegistroesdocumentarla informacin recibida con una muestra.La informacin documentada en el registro contiene los datos de pasaporte, es decir, la informacin bsica que permite identificar y manejar las accesiones.Granpartedeestainformacinseregistracuandolamuestra secolecta,ovieneconlamuestracuandostaserecibede otrasfuentes.Elusodelistasdedescriptoresinternacionalmente aceptadosparadocumentarlosdatosdepasaportesimplificael intercambiodedatosentrebancosdegermoplasma.LaListade Descriptores de Pasaporte para Cultivos Mltiples desarrollada por la FAO y el IPGRI est disponible en http://www.bioversityinternational.org/Publications/pdf/124_ES.pdf.21Manual para el Manejo de SemillasLectura complementariade Vicente, C. y Fulton, T. 2003. Tecnologas de marcadores moleculares paraestudiosdediversidadgenticadeplantas:Mdulode aprendizajeVol.1.IPGRI,Roma,Italia.Disponibleenladireccin http://www.bioversityinternational.org/publications/pubfile.asp?ID_PUB=1015.Engels, J.M.M. y Visser, L. (eds.). 2003. A guide to effective management ofgermplasmcollections.IPGRIHandbookforGenebanksNo.6. IPGRI, Roma, Italia. (prximamente disponible en espaol)UninInternacionalparalaProteccindelasObtencionesVegetales (UPOV).1991.ConvenioInternacionalparalaProteccindelas ObtencionesVegetales.UPOV,Ginebra.Disponibleenladireccin http://www.upov.int/es/publications/conventions/1991/act1991.htm.223. Limpieza3. LIMPIEZA DE LAS SEMILLASEn qu consiste la limpieza de las semillas?Lalimpiezadesemillaseslaeliminacinde desechos,materialinerte,semillasdaadase infectadas,ysemillasdeotrasespeciesconel findemejorarlacalidaddelasmuestraspara almacenamiento (ver Diagrama de Flujo 3.1).Por qu limpiar las semillas?Limpiar las semillas:reduce el volumen durante el transporte porque se eliminan materiales extraos;mejoralapurezadelamuestraporquese eliminan las semillas daadas e inmaduras; optimizaelespaciodealmacenamientoy reduce los costos.Los cultivos de frutos pueden requerir una limpieza previapararetirarlashojasyramas,locual reduce el volumen y evita la posible dispersin de enfermedades y plagas. Cundo se deben limpiar las semillas?Lassemillassedebenlimpiarinmediatamente despusdecolectarseotanprontolleguenal bancodegermoplasma.Losfrutospuedenser suaves y carnosos, como las drupas cuya pulpa es carnosa, o duros y coriceos como las vainas.Por lo tanto, el primer paso en la limpieza consiste en extraer las semillas.Silassemillasnosepuedenmanipularde inmediato, los frutos se pueden almacenar por un perodocortoantesdeextraerlassemillas.Los frutossuavessealmacenanmejora10-15Cen condiciones de humedad suficientemente alta para evitar que se sequen.Los frutos duros o secos se almacenan mejor a la sombra, dispuestos en capas delgadas.Es esencial que el aire circule libremente entrelosfrutoshmedos.Parafacilitaresto,los frutos se deben mantener en recipientes ventilados como bandejas con agujeros o mallas de alambre en el fondo, o en bolsas de malla de nylon. 1.Introduccin2. Adquisicin y registro del germoplasma2.1 Adquisicin del germoplasma2.2 Registro del germoplasma3. Limpieza de las semillas4. Determinacin del contenido de humedad y secado de las semillas4.1 Determinacin del contenido de humedad de las semillas 4.2 Secado de las semillas5. Determinacin de la calidad de las semillas5.1 Pruebas de viabilidad de las semillas5.2 Pruebas de sanidad de las semillas5.3 Pruebas para verificar la introduccin inadvertida de transgenes en las semillas6. Empaque yalmacenamiento de lassemillas6.1 Empaque de las semillas6.2 Almacenamiento de las semillas7. Distribucin delgermoplasma8. Monitoreo yregeneracin delgermoplasma8.1 Monitoreo del germoplasma8.2 Regeneracin del germoplasmaMantener accesiones en un banco de germoplasma es costoso. Conserve en almacenamiento slo semillas limpias y de alta calidad.23Manual para el Manejo de SemillasREVISE SI EL MATERIAL RECIBIDO ES DE FRUTOS SECOS O CARNOSOSREVISE SI EL CONTENIDO DE HUMEDAD DE LAS SEMILLAS (CHS) ES ADECUADO PARA TRILLAR O LAVARREVISE SI LA MUESTRA SE PUEDE TRILLAR MECNICAMENTEDETERMINE LA CONDICIN FSICA DE LAS SEMILLASFRUTOS SECOS SI ES DE FRUTOS CARNOSOS, DETERMINE EL MTODO DE EXTRACCIN ADECUADOEXTRAIGA LAS SEMILLASHAGA UN SECADO PREVIOHAGA TRILLA MECNICAHAGA TRILLA MANUALPROCEDA A DESINFECTAR LAS SEMILLASELIMINE LOS DESECHOS QUE VIENEN CON LA MUESTRAREGENERE LA MUESTRAOBTENGA UNA NUEVA MUESTRATRATE DE RECUPERAR TANTA SEMILLA COMO SEA POSIBLELa muestra requieretrilla?El CHS es ptimo?La muestraest sana?La accesinest libre de desechos?Las semillasestn llenas e intactas?Hay sucientesemilla para almacenar?Se puederealizar mecnicamente?Se puedeobtener una nuevamuestra?El procesode desinfeccin es difcil o costoso?ELIMINE LAS SEMILLAS DAADAS Y VACASARCHIVE LA INFORMACIN SOBRE EL PROCESO DE LIMPIEZAPROCEDA CON EL SECADONO NONONONO NONONO NOSSSSSSSSSDiagrama de Flujo 3.1. Limpieza de las semillas24Manuales para Bancos de Germoplasma No. 8Extraccin de las semillas de los frutosLas semillas deben estar maduras antes de la extraccin. Si no lo estn, los frutos se pueden poner a madurar con las semillas adentro dejndolos en un ambiente fresco, bien ventilado. Las condiciones de almacenamiento debensimularlasdelaplantamadre.Losprocedimientosparala extraccin de semillas varan de acuerdo con el tipo de fruto.Extraccin de semillas de frutos secos dehiscentesGeneralmente, los bancos de germoplasma reciben semillas provenientes de frutos secos dehiscentes despus de la trilla. En algunos casos, sin embargo, las reciben en frutos como cabezuelas o como inflorescencias que es necesario separar de la vegetacin.Muchos frutos secos dehiscentes (cpsulas, silicuas, folculos y vainas dehiscentes)seabrenfcilmenteduranteelsecadocuandoestn dispersosenunacapadelgadaconsuficientecirculacindeaire.La liberacin fsica de las semillas de sus frutos vara segn la especie. En algunas, un movimiento leve como rastrillarlas, sacudirlas o dejarlas caer essuficienteparaquesalgantodas.Lassemillasdeciertasespecies comoalgunasleguminosasmantienenunafuerteuninatravsdel funculo y las semillas pueden requerir extraccin manual o trilla. La trilla tambin es necesaria cuando las semillas se reciben como cabezuelas (maz,milloperla,etc.).Estosedebehacercuandoelcontenidode humedad de las semillas se encuentra entre el 12 y el 16% con el fin de minimizar el dao a las semillas.Lassemillassepuedentrillaryaseaenformamanualomecnica.Latrillamanualeselmtodopreferidoporquelaprobabilidadde daarlassemillasduranteesteprocesoesmenor.Lassemillasse puedentrillarcolocndolasensacosoesparcindolassobreun pisodetrillaygolpendolasconpalos.Otromtodoparaextraer las semillas unidas fuertemente a las vainas es frotarlas con cuidado entre dos superficies speras, como caucho, lija o piedras, teniendo cuidado de no escarificarlas o aplastarlas.Cuandoseusantrilladorasmecnicas,esesenciallimpiarlas mquinas con un cepillo o un soplador de aire entre lotes para:-evitarcontaminacinconsemillasdeaccesionespreviamente trilladas; y-prevenir la transmisin de enfermedades y plagas de una accesin a otra.Extraccin de semillas de frutos secos indehiscentesLaextraccindelassemillasdealgunosfrutosindehiscentespuede requerirrupturamecnica.Parafacilitarquelosfrutossetornen quebradizosysepuedanextraerlassemillas,esnecesariohacerun secado inicial.25Manual para el Manejo de SemillasLas semillas de frutos ms grandes (como el man y los frijoles) se pueden extraer rompiendo cada fruto manualmente aplicando tratamiento mecnico sin daar las semillas.Los frutos indehiscentes ms pequeos (como el garbanzo y las brassicas) se pueden romper por medio de la trilla como ya se describi.Lasvainasconmaterialpegajoso(comoProsopiscineraria) necesitan varios ciclos intermitentes de trilla y secado.Tcnica de sudoracin para las gramneas forrajerasLa sudoracin es una tcnica til para mejorar la madurez y facilitar la trilla y la limpieza de algunas semillas de gramneas tropicales que se conservanmuyjuntasdentrodelasglumas.Latcnicaconsisteen apilar las cabezuelas recin cortadas, envolvindolas en pasto o en lona para que se calienten o suden, y dejndolas a la sombra durante tres o cuatro das, evitando que se sequen. Pasado este tiempo, las semillas madurasseexpulsanconfacilidadsinnecesidaddetrilla.Lapilase debe vigilar y voltear ocasionalmente para evitar que se caliente de ms, puesto que las temperaturas muy altas durante la sudoracin pueden deteriorar las semillas.Extraccin de semillas de frutos carnososElmtododeextraccindefrutoscarnososvarasegneltipode fruto.La mejor forma de extraer las semillas es cortar el fruto en dos o cortar el extremo distal y exprimir el contenido en un recipiente.Lassemillaspequeasdefrutospulposossepuedenextraer macerandolapulpaymezclndolaconagua,dejandoquelas semillas se asienten en el fondo y vertiendo despus la pulpa con cuidado.Las semillas grandes (como las de Citrusspp.) se pueden separar de la pulpa con frceps. La pulpa tambin se puede retirar lavando lassemillasencribas,enaguacorriente,ofrotndolascontra unamalladealambreyenjuagndolaspararetirarlapulpa.Para cantidadesgrandesdepulpa,sepuedeutilizarunalicuadora, perohayquetenercuidadodenosobrepasareltiempode licuadoyarruinarlassemillas.Liceporperodoscortosyen formaintermitente,avelocidadesbajas.Cubrirlascuchillasdela licuadora con un revestimiento de caucho puede tambin minimizar el dao.Para evitar dao fsico a las semillas durante este proceso, es preferible el procesamiento manual.Despus de lavar las semillas, squelas a la sombra donde circule elaireyevitandoelcalor,dispuestasencapasdelgadassobre hojas de papel absorbente. 26Manuales para Bancos de Germoplasma No. 8Semillas mucilaginosasSi las semillas estn recubiertas de muclago (como en el tomate, el pepino y en algunos melones) y ste no se puede sacar con el lavado, existen varias opciones:Con la mano enguantada, frote con cuidado las semillas mojadas sobre una malla de alambre (el tamao de la malla debe retener las semillas mientras que la pulpa pasa a travs de ella).Frote con cuidado las semillas con arena gruesa limpia y lvelas posteriormente para retirarles la arena y el muclago.Tambinpuedesecarlassemillasprimeroyfrotarlasluegopara retirarelmuclagoseco.Asegresedequelassemillasnose peguen a la superficie de secado y que estn bien separadas para evitar que se peguen entre s durante el secado.Pararemoverelmuclago,tambinseutilizalafermentacinde la masa gelatinosa (a 20-25C hasta por tres das); el tratamiento cido (solucin de cido clorhdrico al 2-4% adicionada a la masa en una proporcin de 1:1, durante una hora), la digestin enzimtica (solucin de pectinasa, 0.1% peso/volumen adicionada a la masa en una proporcin de 1:40, durante 24 horas) y el bicarbonato de sodio (solucin a 10% mezclada con la masa en una proporcin de1:1,durante18-24horas).Lostratamientosprolongados pueden daar las semillas; por esta razn, se deben utilizar con cuidado.Frutos con pulpa rmemente adheridaLosfrutosenlosquelapulpaestadheridafirmementealas semillas(comolaalmendra)sepuedenprocesarempleandolos siguientes mtodos:Sumerjalosfrutosencubetasuotrosrecipientesadecuados hasta que estn suaves, pero no por mucho tiempo pues pueden empezar a fermentarse, como lo indicaran las burbujas y el olor. Separe las semillas de la pulpa de forma manual.Macere los frutos mojados para separar la pulpa de las semillas.Despus de retirar la pulpa, lave muy bien las semillas para eliminar cualquier rastro de pulpa. El mejor mtodo es lavar bajo un chorro de agua.Drupas (frutos de hueso)A las drupas (como el melocotn, la ciruela y el albaricoque) se les puede retirar la pulpa en un procesador de alimentos (las cuchillas sedebenprotegerconcaucho)paraevitarelriesgodedaar lassemillas.Parapequeascantidadesdesemillas,tambines convenienteretirarlapulpamanualmenteconuncuchilloafilado. Despusdedespulpar,laveloshuesosenaguacorrientepara eliminar cualquier rastro de pulpa y seque la superficie. Si se deben No intente secar las semillas si sabe que son recalcitrantes y no pueden sobrevivir la desecacin a un contenido de humedad bajo.27Manual para el Manejo de Semillasextraerlassemillasparaalmacenamiento,sequeloshuesosy rompa cada endocarpio con unas tenazas, aplicando presin en el punto ms ancho del eje longitudinal del hueso.Una alternativa es insertar una cuchilla resistente en la hendidura y girarla.Es importante que las semillas ortodoxas que se han separado de losfrutossesequenrpidamenteatemperaturasadecuadaspara reducirleselcontenidodehumedadparaalmacenamientoalargo plazo. Cmo limpiar las semillasLalimpiezanodebecausarnidaonidesperdicioalgunoalas muestras.Sepuederealizardemaneramanualoconequipos aunqueserecomiendaalosbancoslimpiarlasaccesiones manualmente por las siguientes razones:La limpieza mecnica puede resultar en un proceso de seleccin deaccesionesgenticamenteheterogneas(debidoaque elpasoporaberturasmecnicasexcluyelassemillasmuy pequeas o muy grandes).Losequiposrequierenunalimpiezarigurosayunajuste cuidadoso entre tandas de accesiones. Paso 1: Separacin de los desechosEl primer paso en la limpieza de la semillas es eliminar todos los desechos (materiales que no son semillas) de la totalidad de la muestra.Utilice cribas manuales con diferente tamao de malla para eliminar desechos grandes y muy finos.Al limpiar accesiones genticamente heterogneas, es importante devolver las semillas pequeas al lote de la accesin.Separelassemillasvacasycualquierotromateriallivianocomo cascarillaquenohayasidoseparadoenelcribadomediante cernido2 o colocndolas en un soplador de semillas3. Paso2:Inspeccindelassemillasparadetectardao ocasionado por hongos o insectosDisperse las semillas sobre una superficie plana bien iluminada de color contrastante y observe cualquier seal visible de infestacin. Utilice una mesa iluminada o una mesa de trabajo para determinacin de pureza si se dispone de ellas.2Lassemillassecolocanencestasplanasysearrojanalaire.Elvientohace volar el material liviano como el polvo y los fragmentos de hojas mientras que las semillas caen de nuevo en la cesta por ser ms pesadas.3 Loslotesdesemillasecolocanenelcilindroverticalconectadoenlaparte inferior a una corriente de aire impulsada por electricidad. La corriente de aire en movimiento ascendente desplaza todo el material liviano como cascarilla hacia la parte superior, mientras que las semillas se acumulan en la parte inferior por ser ms pesadas.28Manuales para Bancos de Germoplasma No. 8Si descubre que las semillas estn mohosas o infestadas: asle la muestra afectada del resto del material;sequelassemillashastaobteneruncontenidodehumedad bajo, en recipientes sellados con gel de slice, para evitar mayor dispersin de hongos o insectos;sisospechaquehayinfestacin,almacenelassemillasauna temperaturabajoceroenuncongelador,durantesietedas, paramatarlosinsectosantesderetirarlassemillasinfectadas ycontinuarconlosprocedimientosnormalesdeempaquey almacenamiento.Paso 3: Inspeccin de las semillas para detectar dao mecnico y semillas vacasDisperse las semillas sobre una superficie plana bien iluminada de color contrastante, como una mesa iluminada o una mesa de trabajo para determinacin de pureza.Examine si existe dao fsico o alguna semilla vaca.Manualmentesepareydescartecualquiersemillavisualmente daada o marchita.Separelassemillasvacasyelmateriallivianomedianteuna corriente de aire como se describi anteriormente.Paso 4: Anlisis de purezaLa pureza es una indicacin de qu tan limpio est el lote de semillas. Lainformacinsobrelacomposicinrealdellotedesemillases importante; el anlisis de pureza sirve para determinar si es necesario hacerunalimpiezaadicional.Duranteelanlisisdepureza,cada fraccin4desemillapuradelamuestradetrabajoseseparadela materia inerte y de otras semillas.Conunabalanzaelectrnica,peseunamuestradetrabajodeun determinado peso (por ejemplo 250 g) del total del lote de semillas, escogida al azar.Disperselamuestrasobrelamesayseparemanualmente,con pinzas,todaslassemillaspuras,oretirelasimpurezasconuna corriente de aire, seleccionando o dejando que las semillas rueden por una superficie inclinada.La pureza debe atribuirse a las muestras libres no slo de semillas de malezas y otras especies cultivadas, desechos y material inerte, sino tambin de semillas vacas, inmaduras, daadas e infectadas. Los bancos de germoplasma deben buscar la pureza absoluta es importante establecer estndares tan altos como del 95% para la proporcin de semillas puras en las accesiones. Si una accesin no cumple este estndar despus de la limpieza inicial, debe volverse a limpiar tantas veces como sea necesario hasta obtener la pureza absoluta.4 La International Seed Testing Association (ISTA, 2005) especifica que una fraccin desemillapuracontiene:(i)semillasintactasdeespeciesrealesaligualque semillas muertas, marchitas, enfermas, inmaduras y pregerminadas; (ii) aquenios y frutos similares, como la smara, con o sin perianto, sin importar si contienen o no semilla verdadera, a menos que sea evidente que no contienen ninguna; y (iii)fraccionesdesemillaspartidas,aquenios,etc.,quetienenmsdelamitad deltamaooriginal.Losbancosdegermoplasmadebenatribuirpurezaalas muestrasnoslolibresdesemillasdemalezasyotrasespeciescultivadas, desechosymaterialinerte,sinodesemillasvacas,inmaduras,daadase infectadas.29Manual para el Manejo de SemillasEjemplo:Peso total de la muestra de trabajo = 250 gPeso de las semillas puras = 245.2 gMateria inerte = 3.5 gOtras semillas = 1.3 gPureza (%) = 245.2 x 100 = 98.08%250 Peselafraccindesemillapurayexpreselapurezacomoel porcentaje de peso de semilla pura sobre el peso total de la muestra de trabajo, como se indica a continuacin.Pureza (%) =Peso de las semillas puras (g)x 100 Peso total de la muestra de trabajo (g) Paso 5: Verificacin Despus de la limpieza:haga otra inspeccin visual de las muestras para verificar la pureza y la presencia de semillas daadas.reviselamuestradereferencia(verCaptulo6)olosdatosde referencia para comparar el color y la forma de las semillas, si las muestras se han recibido despus de una regeneracin.destruyacuidadosamenteelmaterialdedesechoparaevitarla propagacin de insectos y enfermedades a otro material.Equipo tilEl siguiente equipo es til en la limpieza de las semillas:Cribas: un juego de cribas graduadas y apilables como las que se usanparaevaluacindesuelos.Lostamaosmstilessonlos nmerosestndar5,10,18,35y60,correspondientesaorificios conuntamaode0.1574/4mm,0.787/2mm,0.394/1mm, 0.197/0.5mmy0.0098/25mm.Sepuedenutilizartambin cedazos de cocina con diferentes tamaos de malla o un pao de tejido gruesoTazasmedidorasdevidriodeunavariedaddetamaos:tazas medidoras Pyrex de 1, 2 y 4 tazasBandejas pequeas, tazones para mezclar, coladores, escurridores yotrosrecipientesplsticos;tambinsontileslosutensiliosde cocina comunesUtensiliosparacortar:uncuchilloafilado,uncuchillodesierra, cuchillas de afeitar o una navaja de afeitar con cuchillas desechables, tijeras podadoras de punta finaTabla para picarAlicates tipo hombre solo30Manuales para Bancos de Germoplasma No. 8Limas, lijas, ralladores de alambre y otras herramientas abrasivasFiltros como los Melitta para el caf, nmero 6, y papel de filtroLmpara con lente, lupa para portar en la cabeza y lupas manuales con aumento de 7 a 14 vecesFrceps, pinzas, tenazasSecador de pelo manual, preferiblemente de varias velocidades con la unidad de calor deshabilitadaSopladordesemillasunaparatomecnicoparacernirsemillas para reducir la cantidad de desechos, especialmente en la semilla de las gramneas (e.g., soplador de semillas South Dakota)Ventilador pequeoLicuadora con las cuchillas forradas en cauchoBotellas con atomizador de perilla ajustable DocumentacinMuchosbancosdegermoplasmatiendenanodocumentarlos procesosdelimpiezadelassemillas,exceptolafechaenquesta sehaefectuado.Dadoquelascoleccionesdegermoplasmacon frecuenciacontienenmaterialesdeespeciesconcaractersticas desemillayfrutodiversas,yconsiderandoquelosprocedimientos delimpiezavarandeacuerdoconelcultivoylasaccesiones,es importantequetodoslosdatosasociadossecaptenyalmacenen parareferenciafutura.Lossiguientesdescriptoressepuedenutilizar para documentar informacin a nivel de accesin sobre la limpieza de las semillas:Tipo de muestraMtodo de extraccinMtodo de trillaMtodo de limpiezaFecha de limpiezaProporcin de semilla vaca, inmadura o daada (%)Cantidad total o peso de las semillas despus de la limpiezaPureza de las semillas (%)Lectura complementariaEllis, R.H., Hong, T.D. y Roberts, E.H. 1985. Handbook of Seed Technology forGenebanks.Volumen1.Principlesandmethodology.IBPGR, Roma,Italia.Disponibleenhttp://www.bioversityinternational.org/Publications/pubfile.asp?ID_PUB=433.ISTA.2005.InternationalRulesforSeedTesting.Edition2005. International Seed Testing Association, Bassersdorf, Suiza. Sitio de la ISTA en la direccin http://www.seedtest.org.Schmidt, L. 2000. Guide to handling of tropical and subtropical forest seed. Danida Forest Seed Centre, Humlebaek, Dinamarca.31Manual para el Manejo de Semillas4. Contenido de humedadEn los bancos de germo-plasma, el contenido de hume- dad normalmente se expresa con base en el peso fresco.4. DETERMINACIN DEL CONTENIDO DE HUMEDAD Y SECADO DE LAS SEMILLAS4.1 Determinacin del contenido de humedad de las semillasQu es el contenido de humedad de las semillas?Elcontenidodehumedaddelassemillas(CHS) eslacantidaddeaguaquehayenunasemilla. Elaguaestpresentetantoenformalibrecomo combinadaconloscompuestosqumicosdelas clulas, como los carbohidratos y las protenas.El CHS se expresa en trminos del peso del agua contenidaenunasemillacomoporcentajedel peso total de la semilla antes del secado, conocido como peso hmedo o como base de peso fresco (pf)(InternationalSeedTestingAssociation[ISTA], 2005).CHS (% pf) =peso fresco peso secox 100 peso fresco Elcontenidodehumedadtambinsepuede expresar con base en el peso seco (ps), es decir, laprdidadepesocomoporcentajedelpeso seco de las semillas. CHS (% ps) =peso fresco peso secox 100 peso seco Por qu es importante determinar el contenido de humedad de las semillas?El contenido de humedad es el factor ms importante para determinar la velocidad a la cual las semillas sedeterioran,ytieneunimpactoconsiderableen lalongevidaddelassemillasenalmacenamiento enunbancodegermoplasma.Inclusopequeos cambiosenelcontenidodehumedadtienenun granefectoenlavidaenalmacenamiento.Es importantedeterminarelcontenidodehumedad antes de almacenar las semillas para predecir con 1.Introduccin2. Adquisicin y registro del germoplasma2.1 Adquisicin del germoplasma2.2 Registro del germoplasma3. Limpieza de las semillas4. Determinacin del contenido de humedad y secado de las semillas4.1 Determinacin del contenido de humedad de las semillas 4.2 Secado de las semillas5. Determinacin de la calidad de las semillas5.1 Pruebas de viabilidad de las semillas5.2 Pruebas de sanidad de las semillas5.3 Pruebas para verificar la introduccin inadvertida de transgenes en las semillas6. Empaque yalmacenamiento de lassemillas6.1 Empaque de las semillas6.2 Almacenamiento de las semillas7. Distribucin delgermopl