DIVERSIDAD GENÉTICA Y ESTRUCTURAGENÉTICA DE POBLACIONES

MEJORAMIENTO GENÉTICOy

DOMESTICACIÓN DE PLANTAS

CULTIVARESDIVERSIDAD GENÉTICAo Variabilidad genética oGermoplasma o RECURSOSFITOGENÉTICOS

Multiplicación

Mercedes Rivas

DIVERSIDAD BIOLÓGICA

Diversidad de ecosistemasDiversidad de especiesDiversidad genética

Diversidad de ecosistemasDiversidad de especiesDiversidad genética

Los RECURSOS FITOGENÉTICOS comprenden la Diversidadgenética útil o potencialmente útil para el Hombre.

Alimentos, Forrajes, Fibras, Maderas, Tintas, Ceras, Gomas,Aromas, Medicinas, Cosméticos, Ornamentales, etc.

Categorías o tipos de Recursos genéticosde especies cultivadas

Cultivares: producto del mejoramiento genético“formal” o “científico”. Poblaciones que cumplen loscriterios DUE.Variedades locales (variedades criollas, landraces).Poblaciones silvestres de la especie (naturales osubespontáneas).Especies emparentadas.

Cultivares: producto del mejoramiento genético“formal” o “científico”. Poblaciones que cumplen loscriterios DUE.Variedades locales (variedades criollas, landraces).Poblaciones silvestres de la especie (naturales osubespontáneas).Especies emparentadas.

Variedades locales (landraces) ocriollas

Originadas por selección natural yartificial – realizada por los productores;que mantienen su propia “semilla”.Alta diversidad genética y adaptación.Recursos fitogenéticos muy valiosos.Asociadas a sistemas de producciónfamiliares.No se compra semilla de cultivares.

Originadas por selección natural yartificial – realizada por los productores;que mantienen su propia “semilla”.Alta diversidad genética y adaptación.Recursos fitogenéticos muy valiosos.Asociadas a sistemas de producciónfamiliares.No se compra semilla de cultivares.

Poblaciones silvestres de la especie(cultivo) y de especies emparentadas

Pool génico de una especie: Pool génico primario: Especie biológica. No

existen barreras de esterilidad. Pool génico secundario: Especies

emparentadas. Cruzamientos condificultades, híbridos más o menos fértiles.

Pool génico terciario: Fuertes barreras deesterilidad. Su requieren técnicas mássofisticadas para su utilización en elmejoramiento.

Pool génico de una especie: Pool génico primario: Especie biológica. No

existen barreras de esterilidad. Pool génico secundario: Especies

emparentadas. Cruzamientos condificultades, híbridos más o menos fértiles.

Pool génico terciario: Fuertes barreras deesterilidad. Su requieren técnicas mássofisticadas para su utilización en elmejoramiento.

¿DÓNDE ESTÁN LOS RECURSOSFITOGENÉTICOS?

Va a depender de la especie y del país o región

NaturalezaEn manos de:

AgricultoresMujeres ruralesCuranderos/chamanes

En la actualidad también en:Programas de mejoramientoBancos de germoplasmaProyectos de investigación

Especies silvestres

Especies cultivadas (domesticadas)

NaturalezaEn manos de:

AgricultoresMujeres ruralesCuranderos/chamanes

En la actualidad también en:Programas de mejoramientoBancos de germoplasmaProyectos de investigación

Especies silvestres

Especies cultivadas (domesticadas)

Ejemplos:

Recursos fitogenéticos de maíz en Uruguay:- Cultivares- Variedades criollasEstán en programas de mejoramiento, proyectos de investigación,

bancos de germoplasma y en manos de agricultores.• Recursos fitogenéticos de trébol blanco en Uruguay:- Cultivares- Variedades criollas- Poblaciones silvestres subespontáneasEstán en programas de mejoramiento, proyectos de investigación,

bancos de germoplasma, en manos de agricultores y en lanaturaleza.

Recursos fitogenéticos de maíz en Uruguay:- Cultivares- Variedades criollasEstán en programas de mejoramiento, proyectos de investigación,

bancos de germoplasma y en manos de agricultores.• Recursos fitogenéticos de trébol blanco en Uruguay:- Cultivares- Variedades criollas- Poblaciones silvestres subespontáneasEstán en programas de mejoramiento, proyectos de investigación,

bancos de germoplasma, en manos de agricultores y en lanaturaleza.

Centros de diversidad genética

• La distribución de la diversidad no eshomogénea en el mundo.

• Tanto para las especies cultivadas comosilvestres existen regiones donde se concentrala diversidad genética.

Esas regiones son Centros de diversidad genética

• La distribución de la diversidad no eshomogénea en el mundo.

• Tanto para las especies cultivadas comosilvestres existen regiones donde se concentrala diversidad genética.

Esas regiones son Centros de diversidad genética

Nicolai Ivanovich Vavilov (1887 – 1943,ex URSS)

Principal aporte hasta elpresente, en catalogar yclasificar la diversidad agrícoladel mundo.

Sus teorías sobre ladistribución geográfica de labiodiversidad agrícola sonaceptadas hasta hoy.

Principal aporte hasta elpresente, en catalogar yclasificar la diversidad agrícoladel mundo.

Sus teorías sobre ladistribución geográfica de labiodiversidad agrícola sonaceptadas hasta hoy.

El origen de la agricultura mundial (IICongreso Internacional de Historia de la Ciencia.Londres, 1931)

¿Orígenes de la agricultura? ¿Localizacióngeográfica? ¿Dónde se encuentran las fuentesoriginarias de las plantas cultivadas?“Experiencia del pasado para mejorar lasprácticas actuales”Expediciones a diferentes partes del mundo. Secolectaron más de 200.000 muestras.Centros de origen de las plantas cultivadas.

¿Orígenes de la agricultura? ¿Localizacióngeográfica? ¿Dónde se encuentran las fuentesoriginarias de las plantas cultivadas?“Experiencia del pasado para mejorar lasprácticas actuales”Expediciones a diferentes partes del mundo. Secolectaron más de 200.000 muestras.Centros de origen de las plantas cultivadas.

CENTROS DE DIVERSIDAD

Centro de Diversidad primario:Área geográfica dónde se da naturalmente ladiversidad genética de una especie y de susespecies emparentadas.

Centro de Diversidad primario:Área geográfica dónde se da naturalmente ladiversidad genética de una especie y de susespecies emparentadas.

CENTROS DE DIVERSIDAD PRIMARIOS.VAVILOV (1926 – 1935)

Mapa adaptado

Centros de diversidad primarios:

Suroeste de Asia (Cercano Oriente): “…. bosques demanzanos silvestres, de perales, guindales,membrillos, cubiertos de parras silvestres – paraísosen el sentido real de la palabra”

India: “Aquí es posible todavía observar el arroz ensu primer estadio como planta silvestre, como unamala hierba en los campos, y seguir su desarrollodentro de las formas cultivadas primitivas, quepresenta una asombrosa diversidad”. “Este estambién……. la caña de azúcar, algodones asiáticos,árboles frutales tropicales (mango)”.

Suroeste de Asia (Cercano Oriente): “…. bosques demanzanos silvestres, de perales, guindales,membrillos, cubiertos de parras silvestres – paraísosen el sentido real de la palabra”

India: “Aquí es posible todavía observar el arroz ensu primer estadio como planta silvestre, como unamala hierba en los campos, y seguir su desarrollodentro de las formas cultivadas primitivas, quepresenta una asombrosa diversidad”. “Este estambién……. la caña de azúcar, algodones asiáticos,árboles frutales tropicales (mango)”.

Asia oriental: “Esta es la tierra natal de loscítricos, el té, el caqui, el melocotón,..”

Mediterráneo: “La agricultura antigua se basa enel olivo y la higuera”. “Una serie de plantasforrajeras son originarias de este centro”.

Abisinia: “Aquí encontramos la máximadiversidad del mundo, al menos en lo queconcierne a las variedades de trigo, cebada yquizás también del sorgo de grano”. “Abisinia esel hogar de la planta de café, así como de lacebada utilizada para la elaboración de cerveza”.

Asia oriental: “Esta es la tierra natal de loscítricos, el té, el caqui, el melocotón,..”

Mediterráneo: “La agricultura antigua se basa enel olivo y la higuera”. “Una serie de plantasforrajeras son originarias de este centro”.

Abisinia: “Aquí encontramos la máximadiversidad del mundo, al menos en lo queconcierne a las variedades de trigo, cebada yquizás también del sorgo de grano”. “Abisinia esel hogar de la planta de café, así como de lacebada utilizada para la elaboración de cerveza”.

Andino: “Perú y Bolivia son el hogar de lapatata, el árbol de la quina, el arbusto dela coca, …”. “Aquí se han distinguidogrupos extraordinariamente polimórficosde maíz”.

Mexicano: “Ha dado nacimiento acultivos tales como el maíz, el algodóndel altiplano, el cacao, la calabaza, lajudía, la papaya y…”

Andino: “Perú y Bolivia son el hogar de lapatata, el árbol de la quina, el arbusto dela coca, …”. “Aquí se han distinguidogrupos extraordinariamente polimórficosde maíz”.

Mexicano: “Ha dado nacimiento acultivos tales como el maíz, el algodóndel altiplano, el cacao, la calabaza, lajudía, la papaya y…”

I. China: soja, pepino, rábano, nabo, repolloII. India e IIa. Indo-Malayo: arroz, berenjena, pepino,banana, caupí, caña de azúcarIII. Asia central: arveja, haba, mostaza, cebolla, ajo, zanahoriaIV. Cercano Oriente: lenteja, lupino, trigo, cebada, avena, higoV. Mediterráneo: apio, espárrago, arveja, achicoria, repollo,olivo, almendroVI. Etiopía: berro, caupí, sorgo, caféVII. Sur de Méjico y CentroAmérica: pimentón-ají, zapallo,boniato, porotos, maízVIII. SudAmérica (Perú, Ecuador, Bolivia): tomate, papa, maíz,porotos, pimentón-ajíVIIIa. Isla de Chiloé: papa

I. China: soja, pepino, rábano, nabo, repolloII. India e IIa. Indo-Malayo: arroz, berenjena, pepino,banana, caupí, caña de azúcarIII. Asia central: arveja, haba, mostaza, cebolla, ajo, zanahoriaIV. Cercano Oriente: lenteja, lupino, trigo, cebada, avena, higoV. Mediterráneo: apio, espárrago, arveja, achicoria, repollo,olivo, almendroVI. Etiopía: berro, caupí, sorgo, caféVII. Sur de Méjico y CentroAmérica: pimentón-ají, zapallo,boniato, porotos, maízVIII. SudAmérica (Perú, Ecuador, Bolivia): tomate, papa, maíz,porotos, pimentón-ajíVIIIa. Isla de Chiloé: papa

Centro de diversidad secundario: área geográficadonde se da variación genética de una especie, nosiendo el área natural de distribución. Generalmenteno existe diversidad en las especies emparentadas.Originada por actividades humanas (concientes oinconcientes).

Existencia de variedades criollas y/o poblacionessilvestres subespontáneas.

Centro de diversidad secundario: área geográficadonde se da variación genética de una especie, nosiendo el área natural de distribución. Generalmenteno existe diversidad en las especies emparentadas.Originada por actividades humanas (concientes oinconcientes).

Existencia de variedades criollas y/o poblacionessilvestres subespontáneas.

En el caso de especies no domesticadas loscentros de diversidad primarios seencuentran obviamente en las regionesdonde las mismas han evolucionado.

Por ejemplo: Stipa setigera o Eugenia uniflora,respectivamente en las praderas naturales ybosques del Uruguay, sur de Brasil yArgentina.

En el caso de especies no domesticadas loscentros de diversidad primarios seencuentran obviamente en las regionesdonde las mismas han evolucionado.

Por ejemplo: Stipa setigera o Eugenia uniflora,respectivamente en las praderas naturales ybosques del Uruguay, sur de Brasil yArgentina.

Recursos genéticos de Tomate(Solanum lycopersicum)

Complejo de S. lypersicumS. lycopersicumS. lycopersium var. cerasiformeS. pimpinellifoliumS. cheesmaniiS. cheesmanii f. minorS. parviflorumS. chmielewskiiS. hirsutum f. typicumS. hirsutum f. glabratumS. pennellii

Complejo de S. peruvianumS. chilenseS. peruvianum

Centro de diversidadprimario: Andes del Perú,Ecuador y Chile. Domesticación: México –Centro de diversidadsecundario.

Complejo de S. lypersicumS. lycopersicumS. lycopersium var. cerasiformeS. pimpinellifoliumS. cheesmaniiS. cheesmanii f. minorS. parviflorumS. chmielewskiiS. hirsutum f. typicumS. hirsutum f. glabratumS. pennellii

Complejo de S. peruvianumS. chilenseS. peruvianum

Centro de diversidadprimario: Andes del Perú,Ecuador y Chile. Domesticación: México –Centro de diversidadsecundario.

10000 cultivares

Variedades criollas –Centros de diversidad secundarios

Recursos genéticos de Guayabo del país(Acca sellowiana)

Centro de diversidadprimario: Uruguay yBrasil. Poblacionessilvestres y“variedades locales”.Etapas iniciales dedomesticación.Cultivares en NuevaZelanda.

Centro de diversidadprimario: Uruguay yBrasil. Poblacionessilvestres y“variedades locales”.Etapas iniciales dedomesticación.Cultivares en NuevaZelanda.

Recursos genéticos de raigrás (Loliummultiflorum)

Centro de diversidad primario: MediterráneoCultivares en países templadosVariedades criollas (en Uruguay)Poblaciones naturalizadas o subespontáneas:viven de forma silvestre. Escapadas de cultivo.

Centro de diversidad primario: MediterráneoCultivares en países templadosVariedades criollas (en Uruguay)Poblaciones naturalizadas o subespontáneas:viven de forma silvestre. Escapadas de cultivo.

Definición: Material genético y bioquímico de especies de la

flora autóctona, de especies naturalizadas y deespecies domesticadas en que exista diversidadgenética propia.

Conocimientos tradicionales o culturales asociadosa los Recursos Fitogenéticos. “Sin conocimientoninguna planta puede catalogarse como recursofitogenético”.

RECURSOS FITOGENÉTICOS (Germoplasma):

Definición: Material genético y bioquímico de especies de la

flora autóctona, de especies naturalizadas y deespecies domesticadas en que exista diversidadgenética propia.

Conocimientos tradicionales o culturales asociadosa los Recursos Fitogenéticos. “Sin conocimientoninguna planta puede catalogarse como recursofitogenético”.

RECURSOS FITOGENÉTICOS DEL URUGUAY

Centro de diversidad primario de:

• gramíneas y leguminosas forrajeras• especies de usos: medicinales, frutales, aromáticas, maderables,ornamentales, etc.• especies emparentadas de especies cultivadas

Centro de diversidad primario de:

• gramíneas y leguminosas forrajeras• especies de usos: medicinales, frutales, aromáticas, maderables,ornamentales, etc.• especies emparentadas de especies cultivadas

Centro de diversidad secundario de:

• algunas especies cultivadas (variedades criollas)• especies naturalizadas o subespontáneas

¿Cómo se obtienen los recursosfitogenéticos?

Introducciones: Colectas Intercambio u otro tipo de acuerdo

La necesidad de introducir recursos genéticosdepende del grado de desarrollo de los programasde mejoramiento y de la riqueza en recursosgenéticos del país para esa especie.

Introducciones: Colectas Intercambio u otro tipo de acuerdo

La necesidad de introducir recursos genéticosdepende del grado de desarrollo de los programasde mejoramiento y de la riqueza en recursosgenéticos del país para esa especie.

DIVERSIDAD GENÉTICA -RECURSOS FITOGENÉTICOS

MEJORAMIENTO GENÉTICOy

DOMESTICACIÓN DE PLANTAS

CULTIVARESDIVERSIDAD GENÉTICAo Variabilidad genética oGermoplasma o RECURSOSFITOGENÉTICOS

Multiplicación

Objetivos del Convenio sobre Diversidad Biológica,Cumbre de la Tierra, Río, 1992; LEY NACIONAL 16408,1993):

CONSERVACIÓN DE LA DIVERSIDAD BIOLÓGICA

UTILIZACIÓN SUSTENTABLE DE LA DIVERSIDADBIOLÓGICA

UTILIZACIÓN SUSTENTABLE DE LA DIVERSIDADBIOLÓGICA

DISTRIBUCIÓN JUSTA Y EQUITATIVA DE LOSBENEFICIOS DERIVADOS DE LOS RECURSOSGENÉTICOS

Erosión genética

Pérdida de poblaciones, genotipos y genes

Causas principales:Ampliación de frontera agrícolaSobrepastoreoPérdida de variedades locales y criollasDesecación de bañadosTalas ilegales de especies del bosqueConstrucción de represas, rutas, etc.

NECESIDADESDE

CONSERVACIÓN

Hoy en Uruguay sereconocenoficialmente comoprincipales causasde erosióngenética:

-Pérdida de hábitats

- Sobrepastoreo

Causas principales:Ampliación de frontera agrícolaSobrepastoreoPérdida de variedades locales y criollasDesecación de bañadosTalas ilegales de especies del bosqueConstrucción de represas, rutas, etc.

Hoy en Uruguay sereconocenoficialmente comoprincipales causasde erosióngenética:

-Pérdida de hábitats

- Sobrepastoreo

Utilización de los Recursos Genéticos

Problemas:Dependencia de cada vez menos especies en la alimentaciónEspecies subutilizadasDes - domesticación de especiesCultivares genéticamente homogéneos (uso de una estrecha base

genética)Vulnerabilidad genética de los cultivos

ALTERNATIVAS:Ampliar la diversidad de los programas de mejoramiento.Apoyo a los programas nacionales y regionales.Valorización de variedades locales.Domesticación de nuevos cultivos (nuevas alternativas productivas)

Dependencia de cada vez menos especies en la alimentaciónEspecies subutilizadasDes - domesticación de especiesCultivares genéticamente homogéneos (uso de una estrecha base

genética)Vulnerabilidad genética de los cultivos

ALTERNATIVAS:Ampliar la diversidad de los programas de mejoramiento.Apoyo a los programas nacionales y regionales.Valorización de variedades locales.Domesticación de nuevos cultivos (nuevas alternativas productivas)

Propiedad de los Recursos Genéticos

Pre – Convenio sobre Diversidad Biológica (1992):“Patrimonio de la Humanidad”

En el CDB se reconoce la Soberanía de los países sobre susrecursos genéticos

Uruguay: etapas finales de proyecto de Ley para regular elacceso a los recursos fitogenéticos.

Esta legislación permitirá colaborar en lograr “la distribuciónjusta y equitativa de los beneficios que se deriven de losrecursos fitogenéticos”.

UN GEN PUEDE GENERAR GANANCIAS DEMILLONES DE DÓLARES:

Pre – Convenio sobre Diversidad Biológica (1992):“Patrimonio de la Humanidad”

En el CDB se reconoce la Soberanía de los países sobre susrecursos genéticos

Uruguay: etapas finales de proyecto de Ley para regular elacceso a los recursos fitogenéticos.

Esta legislación permitirá colaborar en lograr “la distribuciónjusta y equitativa de los beneficios que se deriven de losrecursos fitogenéticos”.

¿Qué aprendimos?:

Importancia diversidad genética ¿Qué materiales son recursos fitogenéticos? ¿Dónde o cómo conseguirlos? ¿Cómo se estructura la diversidad genética

según el sistema de reproducción de lasplantas?

¿Cómo se estima la diversidad?

Importancia diversidad genética ¿Qué materiales son recursos fitogenéticos? ¿Dónde o cómo conseguirlos? ¿Cómo se estructura la diversidad genética

según el sistema de reproducción de lasplantas?

¿Cómo se estima la diversidad?