F. Nuez, J. Prohens, J.J. Ruiz
Centro de Conservación y Mejora de la Agrodiversidad Valenciana, Universidad Politécnica de Valencia, Camino de Vera 14, 46022 Valencia

Resumen

El material vegetal ha recibido una atención relativamente poco importante en el desarrollo de la Agricultura Ecológica. Las variedades tradicionales presentan una buena adaptación a las condiciones agroecológicas en que han evolucionado. Eso hace posible su cultivo con una menor cantidad de insumos, lo cual las hace de gran interés para este tipo de Agricultura. Sin embargo, la mayor parte de variedades locales han dejado de cultivarse al ser reemplazadas por variedades modernas genéticamente uniformes, más productivas y resistentes a enfermedades. Estas variedades llevan asociadas la utilización de mayores cantidades de fertilizantes, pesticidas y la adaptación del medio a sus necesidades, por lo que son poco compatibles con el respeto al medio ambiente. Gracias a los Bancos de Germoplasma, donde se conservan muchos de estos materiales ha sido posible evitar la pérdida irreversible de nuestras variedades. Nuestra propuesta es la conservación a través de la utilización, con lo cual no sólo se podría conseguir un manejo ecológico de forma más fácil, sino que supondría un mayor compromiso de la Agricultura con la cultura local, al conservar el conocimiento asociado a ellas. Sin embargo, la situación no es tan fácil como parece. El fenómeno de la globalización ha traido como consecuencia la introducción de plagas y enfermedades frente a las cuales las variedades locales son susceptibles y que hacen prácticamente imposible su cultivo. Las técnicas de mejora convencional pueden utilizarse para mantener la integridad genética de nuestras variedades solventando al mismo tiempo las deficiencias específicas que puedan presentar. Junto con esto, en este artículo se presentan las actividades de recolección, multiplicación y regeneración del material, caracterización, conservación, informatización y documentación del Centro de Conservación y Mejora de la Agrodiversidad Valenciana (CCMAV), así como la utilización de los materiales en él conservados para su utilización en el ámbito de la Agricultura Ecológica.

Palabras clave: Recursos genéticos, diversidad agrícola, mejora genética.

Introducción

En el ámbito de la Agricultura Ecológica se hace especial énfasis en la no utilización de pesticidas, herbicidas y en el mantenimiento de prácticas culturales respetuosas con el medio ambiente. Sin embargo, generalmente se presta poca atención al material vegetal utilizado. En este sentido, las variedades locales suelen presentar una buena adaptación a las condiciones agroecológicas de las zonas en que se cultivan (Nuez et al., 1997). Este tipo de variedades permite una Agricultura con una menor necesidad de modificación del medio y de utilización de insumos, aunque normalmente presentan una menor producción y el producto obtenido es más heterogéneo que el de las variedades modernas. Aún así, para las producciones ecológicas, en ocasiones, se utilizan variedades híbridas comerciales de pobre calidad. En otros casos se usan variedades locales de zonas con condiciones agroecológicas muy diferentes. Así, se han llegado a cultivar variedades tradicionales de otros países. Esto puede constituir un error importante, pues estas variedades en general no se encuentran bien adaptadas a los nuevos ambientes. La utilización correcta de las variedades locales en la Agricultura Ecológica supondría un mayor compromiso de este tipo de Agricultura con la cultura local y podría permitir el aprovechamiento que presentan este tipo de materiales para adaptación a las condiciones ambientales de una región determinada.

La aparición de nuevas variedades mejoradas, homogéneas, con mayor producción y resistentes a enfermedades han propiciado la sustitución de las variedades tradicionales. Estos nuevos cultivares se han desarrollado a partir del material genético de las razas locales. De esta forma, se produce la paradoja de que las variedades mejoradas están acabando con los materiales que han permitido su obtención. Esto no sólo compromete la obtención de mejoras futuras por la pérdida de genes de utilidad presente o futura. Trae consigo la desaparición del acervo cultural asociado a estas variedades. Con ellas desaparece la cultura de nuestro pueblo, la cual ha ido íntimamente ligada a las variedades tradicionales. De hecho, puede que seamos la primera generación de la Historia que está perdiendo más conocimiento del que adquiere, debido a la erosión del conocimiento cultural producido por la pérdida de biodiversidad (Nuez y Ruiz, 1999a).

Afortunadamente, muchas de las variedades autóctonas que ya han dejado de cultivarse se han podido recoger antes de que se pierdan definitivamente y ser guardadas en Bancos de Germoplasma. En los Bancos de Germoplasma, el material vegetal se conserva, ya sea en forma de semillas o de otros órganos de propagación. Sin embargo, no sólo es necesario evitar que estas variedades se recojan y se conserven Acongeladas@ en bancos de germoplasma para poder ser utilizadas en un futuro. Por otra parte, al dejar de cultivarse, la evolución para adaptación a condiciones cambiantes queda paralizada. Parece más adecuado asociar los Bancos de Germoplasma a la utilización de estas variedades. La tendencia que debe prevalecer es la conservación a través de la utilización (Nuez y Ruiz, 1999a).

En muchos casos, a pesar de la voluntad de usar estas variedades, pueden aparecer problemas graves, como por ejemplo los ocasionados por enfermedades y plagas introducidas, a las cuales las variedades locales son susceptibles. Con esto, la cantidad y sobretodo la calidad de la cosecha pueden verse enormemente perjudicadas. Es por ello, que mediante sencillas técnicas de mejora basadas en cruzamientos (por ejemplo el método del retrocruzamiento) es posible mantener la integridad genética de nuestras variedades solventando las carencias graves que puedan presentar. Se trataría de Arestaurar@ nuestras variedades para poder utilizarlas hoy en día. En este trabajo vamos a revisar las actividades del CCMAV, las cuales están íntimamente ligadas a la recuperación de las variedades autóctonas.

El Centro de Conservación y Mejora de la Agrodiversidad Valenciana (CCMAV)

El CCMAV se originó a partir del Banco de Germoplasma de la UPV, el cual se formó a partir de una colección de mejoradores. Esta colección fue consolidándose y creciendo, pasando a convertirse en Banco de Germoplasma, el cual es el núcleo a partir del cual se ha constituido el CCMAV. En la actualidad cuenta con dos cámaras frías (-3 1C) con una capacidad de 84.5 m³, una cámara para desecación de semillas, así como invernaderos y laboratorios. La actividad del Banco se centra fundamentalmente en especies hortícolas, aunque también se conservan semillas de otros cultivos. En el momento actaul se conservan 6305 muestras (Tabla 1), muchas de las cuales han sido recolectadas en la Comunidad Valenciana (Nuez y Ruiz, 1999a).

Actividades de recolección

Las actividades de recolección del CCMAV se han centrado fundamentalmente en materiales en grave riesgo de extinción. Así, se han explorado áreas no prospectadas de España y de algunas zonas del extranjero de especial relevancia por su diversidad para determinados cultivos (Nuez et al., 1989, 1992, 1993; Casañas et al., 1997). Esto ha evitado la pérdida irreversible de cultivares tradicionales. Aún así, hay zonas que todavía permanecen por recolectar, especialmente áreas ganaderas, de montaña o con poca importancia hortícola, en donde las variedades tradicionales aún no han sido reemplazadas por los cultivares modernos. Es en estas zonas donde se está realizando un esfuerzo mayor en la actualidad. Dentro de las actividades de recolección se ha hecho énfasis en la prospección y recolección de hortalizas menores o que se encuentran en desuso, y que incluso una parte importante de la población ya ni conoce (oruga, salsifí, escorzonera, chirivía, etc.).

En las espediciones se han seguido las normas sugeridas por el Manual de Colectas de Hawkes (1980) y las prácticas de recogida recomendadas por el Código Internacional de Conducta para la Recolección y Transferencia de Germoplasma Vegetal de la FAO (CRF, 1993a). En las expediciones realizadas se cuenta con especialistas en los cultivos objetivo y se procura que alguno de los miembros tenga un buen conocimiento de la región a prospectar. Además, se siguen normas derivadas de nuestras propias experiencias en la recolección. En la recolección de germoplasma no se trata simplemente de recoger el material vegetal, sino que es importante recoger toda la información posible de tipo etnobotánico, es decir, el nombre local que recibe, tipo de utilización, manejo del cultivo, etc. De esta forma, el dirigirse a los agricultores mayores es una estrategia más rentable, ya que suelen ser ellos los únicos que conservan año tras otro su propia semilla y tienen un mayor conocimiento de este tipo de materiales. Entre los agricultores más jóvenes es más habitual recurrir a semilla comercial o a comprar planteles de viveros, los cuales en el caso de las hortalizas corresponden a híbridos (Nuez y Ruiz, 1999b).

De todas formas, no todas las muestras que se conservan en Bancos de Germoplasma son producto de la recolección por los miembros de dicho banco, sino que existen cesiones e intercambios con otros bancos e investigadores, aportaciones de particulares, etc.

Multiplicación y regeneración del material

En el CCMAV se realiza una multiplicación y regeneración de una entrada cuando se da alguna de estas circunstacias (Ellis et al., 1985; IPGRI, 1985):

-Cuando ha sido recolectada, para su reproducción y evaluación.
-Cuando la viabilidad de la semilla es igual o inferior al 85%.
-Cuando el número de semillas conservadas es igual o menor que tres veces las necesarias para una multiplicación.

El objetivo de la regeneración es obtener semilla fresca con un alto porcentaje de viabilidad. El de la multiplicación es conseguir semilla en cantidad suficiente para asegurar la conservación de una cantidad suficiente de material vegetal para atender las peticiones. En los procesos de regeneración y multiplicación, en el caso de entradas genéticamente uniformes es suficiente utilizar 10 plantas para la reproducción, siempre que la tasa reproductiva sea adecuada. En cambio, con alógamas, el número de plantas a utilizar deberá ser mayor ya que de lo contrario, por efectos de muestreo y de deriva genética, se puede perder una parte importante de la variación existente en la entrada, especialmente en lo que respecta a los genes que se encuentran en frecuencias bajas.

Mientras que en autógamas estrictas no es necesario, aunque si es conveniente para evitar cruzamientos fortuitos, en plantas alógamas las plantas a reproducir deben aislarse unas de otras. Para ello las entradas se sitúan en parcelas distanciadas suficientemente o se utilizan otros dispositivos que aseguren que la polinización se realice entre los individuos de una misma entrada. Así, en el caso de plantas entomófilas, se suelen cubrir las plantas de una misma entrada con una malla antiinsectos, formandose una especie de jaula, situándose los insectos polinizadores dentro. De esta forma, se consigue una correcta polinización y se evitan cruzamientos entre entradas distintas. En los trabajos de regeneración y multiplicación, los materiales autóctonos reciben la máxima prioridad.

Caracterización

Para que los materiales conservados en un Banco de Germoplasma sean de utilidad, se deben conocer sus características, es decir deben estar caracterizados. Para ello se distinguen 3 tipos de datos (IBPGR, 1989):

-Datos de pasaporte. Sirven para identificar la procedencia de la muestra y se toman en el momento de su recolección.
-Datos de caracterización. Se toman a partir de caracteres fácilmente observables y con elevada heredabilidad, es decir que se ven poco afectados por el ambiente o que poseen un alto valor agronómico.
-Datos de evaluación. Son útiles para definir características específicas de cada cultivo: resistencia a enfermedades, respuesta a estreses bióticos y abióticos, etc.

Con el objeto de homogeneizar los datos de caracterización y facilitar la posterior recuperación de la información, se dispone de listas de descriptores en que para cada caracter se puede elegir entre distintos estados de cada descriptor. Los descriptores son unidades de información que pueden hacer referencia a características intrínsecas de la planta o a otros datos de interés, como el país de origen o la fecha de recolección. Cada descriptor presenta varios estados entre los que se elige el correspondiente a la entrada en cuestión. Así, por ejemplo, en el caso del melón un descriptor podría ser AForma del fruto@ y los estados del descriptor: ARedondo, ovalado, elíptico, alargado, fusiforme o deforme@.

Conservación

El almacenamiento de semillas en condiciones que permitan un periodo extendido de viabilidad es una de las actividades más importantes del CCMAV. Mediante la utilización de ecuaciones de viabilidad y parámetros característicos de cada especie y muestra, en semillas ortodoxas es posible calcular el incremento de longevidad conseguido mediante la reducción de la humedad y la temperatura. Las semillas ortodoxas son aquellas en las cuales puede inducirse un aumento de su longevidad disminuyendo la temperatura y humedad de almacenamiento. Afortunadamente, la mayoría de semillas de las especies cultivadas son de este tipo. Una aproximación para la predicción de la longevidad de estas semillas viene dada por la ley de Harrington. Esta ley predice que por cada 51C que baja la temperatura de almacenaje o por cada 2% de disminución de la humedad interna de la semilla la longevidad se duplica. Aunque en la actualidad existen modelos para la predicción de la longevidad más exactos (Ellis y Roberts, 1980), la ley de Harrington da una idea de la longevidad aproximada de una semilla ortodoxa almacenada en determinadas condiciones. Así, mediante la desecación y descenso de la temperatura de almacenaje se puede conseguir que la longevidad de las semillas sea de decenas, centenares o incluso miles de años. Primero, la semilla se deseca de forma suave y luego se coloca en frascos herméticos que se mantienen a temperaturas bajas (normalmente -31C ó -181C). Si se congela antes de la desecación, la semilla puede perder la viabilidad debido a la formación de cristales de hielo que pueden dañar las estructuras celulares. Normalmente, se suele desecar de una forma suave, por ejemplo encerrándolas en un frasco junto con algún agente hidrófilo, como el silica-gel.

Las semillas recalcitrantes son aquellas que no toleran la reducción de su humedad interna y/o la reducción en la temperatura de almacenamiento. Estos tratamientos provocan daños irreparables que originan la muerte de las semillas. Muchas especies que producen semillas grandes y carnosas (castaña, nuez, níspero,...) o que son de origen tropical (mango, cacao, coco,...) presentan un comportamiento de este tipo. En estas especies generalmente no se conserva la semilla, sino que se deben seguir otros sistemas, en los que se conservan otras estructuras, generalmente vegetativas, que permitan la propagación de estos materiales. Para ello suele ser habitual la utilización del cultivo in vitro o la criopreservación. La conservación de colecciones de campo supone, además de un coste de mantenimiento elevado, los riesgos de pérdida del material por accidentes meteorológicos, plagas, enfermedades, etc.

Dependiendo del tipo de colecciones de germoplasma, el IPGRI considera dos tipos de bancos de germoplasma, "bancos base" y "bancos activos" (CRF, 1993b). En los bancos base se almacenan colecciones a largo plazo (decenas o centenas de años) como legado para las generaciones futuras y únicamente se pueden extraer accesiones de ellas para su regeneración o en casos excepcionales, como por ejemplo, cuando en los bancos activos no se encuentre disponible algún material en concreto. En los bancos activos se almacenan colecciones a medio plazo (entre 3 y 20 años) para la utilización de los materiales por los mejoradores, investigadores y otros usuarios públicos y privados (Hawkes, 1980).

Las recomendaciones de IBPGR-FAO para las colecciones base de semillas ortodoxas son el almacenamiento con un contenido de humedad interna de aproximadamente un 6% y una temperatura de -18 1C, lo cual permite que en estas condiciones se mantenga una buena viabilidad a muy largo plazo en la mayoría de especies. Las colecciones activas suelen mantenerse a una temperatura superior (usualmente -3 1C) para facilitar los movimientos de muestras. Antes de proceder al almacenamiento, las muestras deben limpiarse, desinfectarse (usualmente con fosfuro de aluminio y/o termoterapia) para eliminar plagas y enfermedades.

Informatización y documentación

La utilización de los materiales almacenados en los bancos de germoplasma requiere que la información que de ellos se dispone esté al alcance de los ususarios y pueda ser recuperada de una forma fácil. Para ello, los datos de origen y caracterización de las muestras almacenadas en el CCMAV se hallan informatizadas. No es posible un buen funcionamiento de un banco activo si no se dispone de un sistema de documentación eficiente. La documentación de las colecciones está estandarizado, de forma que se utiliza un solo sistema para todas las bases de la red de bancos.

La conservación de la Biodiversidad Agrícola debe ir unida a la utilización de una forma equitativa y sostenible, gracias a lo cual ésta se ve reforzada. Para favorecer el acceso a la información de más interés para la mejora se ha considerado prioritaria la publicación de catálogos, donde se encuentran las características principales de las accesiones del CCMAV. En estos catálogos las entradas se encuentran estructuradas en grupos de reconocido valor agronómico. En la actualidad, ya se han publicado catálogos de tomate, melón, pimiento, sandía y de coliflor y bróculi (Nuez et al., 1996 a y b, 1998 a y b, 1999) y se encuentran en prensa los de cebolla, calabaza, lechuga y especies menores.

La utilización de las variedades tradicionales del CCMAV

En el CCMAV se encuentra un gran número de variedades tradicionales, muchas de las cuales podrían recuperarse para la Agricultura Ecológica. Los Bancos de Germoplasma no deben convertirse en museos o cementerios de genes y variedades. Afortunadamente, la labor de los Bancos de Germoplasma ha permitido que muchos materiales no se pierdan irremediablemente para siempre. Estas variedades presentan una buena adaptación a las condiciones agroecológicas en las que han evolucionado. Normalmente no se trata de cultivares genéticamente homogéneos, lo cual contribuye a su capacidad de tamponamiento frente a condiciones ambientales cambiantes. Esta diversidad es uno de los causantes de que los productos obtenidos de estas variedades locales sean menos uniformes que las variedades modernas, uniformes genéticamente. Esto no debe constituir un problema para el consumidor de productos ecológicos, el cual debe ser consciente de que la variación existente en estas variedades locales es un factor que contribuye a su mejor adaptación al medio, por lo que requiere de menos insumos externos. Es decir, la variedad se adapta al medio y no al revés. Sin embargo, en algunos casos, el cultivo de algunas de estas variedades es poco menos que imposible debido fundamentalmente a las plagas y enfermedades exóticas introducidas.

Con la globalización de los intercambios de todo tipo de materiales, mercancías y personas, se han introducido plagas y enfermedades antes inexistentes en nuestra región y a las cuales nuestras variedades no son resistentes. Con esto, la producción y calidad de las variedades tradicionales se ha visto afectada notablemente. En el caso del tomate, por ejemplo, las variedades locales son sensibles al virus del mosaico del tomate (ToMV), virus que se extiende muy rápidamente y con gran eficacia por la acción del hombre. Esa ha sido una de las causas del abandono de este tipo de variedades. Por otra parte, la situación en este caso concreto se ha agravado con otras enfermedades nuevas. Así, tenemos los recientes ejemplos del virus del bronceado (TSWV) y del virus del rizado amarillo o virus de la cuchara (TYLCV). La introducción y dispersión de estos virus corrió paralela a la de sus vectores, el trips de las flores (Frankliniella occidentalis) y la mosca blanca del tabaco (Bemisia tabaci) (Picó et al., 1996; Roselló et al., 1996). Estas enfermedades han convertido en anecdótico el cultivo de las variedades autóctonas de tomate.

En la situación actual la erradicación de estas plagas y enfermedades para volver al estado anterior es imposible, por lo que las variedades tradicionales de tomate tienen pocas posibilidades de ser cultivadas con garantías de éxito. Es por eso que creemos que la recuperación debe pasar por solventar las deficiencias puntuales que presentan, sin alterar su fondo genético. De esta forma se podría conseguir que se conviertan en resistentes y que al mismo tiempo mantengan sus características fenotípicas. Es en este punto donde las herramientas de la mejora genética pueden ayudar a recuperar estas variedades. Mediante sencillos programas de cruzamientos, utilizando por ejemplo el método del retrocruzamiento, y seleccionando por resistencia a las enfermedades se puede conseguir el objetivo deseado (Nuez et al., 1997). En la actualidad estamos llevando a cabo programas de mejora de variedades autóctonas de tomate, como el Valenciano y el Muchamiel, para conseguir introducir en ellas resistencia a estas enfermedades viróticas.

Conclusiones

La Agricultura Ecológica debería fundamentarse en la utilización de variedades tradicionales. En este sentido, los Bancos de Germoplasma y sus actividades de mejora asociadas pueden desempeñar un papel fundamental en la recuperación de estas variedades.

Bibliografía

Casañas, F., L. Bosch, E. Sánchez, R. Romero del Castillo, J. Valero, M Bladi, J. Mestres, F. Nuez. (1997). Collecting, conservation and variability of the Ganxet common bean Phaseolus vulgaris. Plant Genetic Resources Newsletter 112,105-106.

CRF. (1993a). Proyecto de código internacional de conducta para la recolección y transferencia de germoplasma vegetal. FAO, Roma.

CRF. (1993b). Normas para bancos de genes. FAO, Roma.

Ellis, R.H., T.D. Hong, E.H. Roberts. (1985). Handbook of seed technology for genebanks. Vol. I: principles and methodology. IBPGR, Roma.

Ellis, R.H., E.H. Roberts. (1980). Improved equations for the prediction of seed longevity. Annals of Botany 45,13-30.

Hawkes, J.C. (1980). Crop genetic resources. Field collection manual. IBPGR and EUCARPIA, Birmingham.

IBPGR. (1985). Procedures for handling seeds in genebanks. IBPGR, Roma.

IBPGR. (1989). Scientific management of germplasm: characterisation, evaluation and enhancement. Lecture Series 2, Roma.

Nuez, F., P. Fernández de Córdova, M.J. Díez. 1992. Collecting vegetable germplasm in the Iberian Peninsula. Plant Genetic Resources Newsletter 90, 31-33.

Nuez, F., C. Ferrando, M.J. Díez, P. Fernández de Córdova. (1989). A collection of vegetable crops germplasm from Canary Islands. Acta Horticulturae 242, 171-174.

Nuez, F., M.J. Díez, B. Picó, P. Fernández de Córdova. (1996a). Catálogo de semillas de tomate. Monografías INIA Núm. 95. MAPA, Madrid, 178 pp.

Nuez, F., J. Prohens, A. Iglesias, P. Fernández de Córdova. 1996b. Catálogo de semillas de melón. Monografías INIA Núm. 96. MAPA, Madrid, 220 pp.

Nuez, F, J.J. Ruiz, J. Prohens. (1997). Mejora genética para mantener la diversidad en los cultivos agrícolas. Documento preparado para la Séptima sesión de la Comisión de Recursos Genéticos para la Alimentación y la Agricultura (Background study paper No. 6), 42 pp.

Nuez, F., M.J. Díez, J.J. Ruiz, P. Fernández de Córdova, J. Costa, M.S. Catalá, J.A. González, A. Rodríguez. (1998a). Catálogo de semillas de pimiento. Monografías INIA Núm. 105. MAPA, Madrid, 208 pp.

Nuez, F., J. Prohens, A. Rodríguez, J.A. González, P. Fernández de Córdova. (1998b). Catálogo de semillas de sandía. Monografías INIA Núm. 106. MAPA, Madrid, 104 pp.

Nuez, F., C. Gómez-Campos, P. Fernández de Córdova, S. Soler. (1999). Colección de semillas de coliflor y bróculi. Monografías INIA: Agrícola Nº 1. Ministerio de Agricultura, Pesca y Alimentación, Madrid, 120 pp.

Nuez, F., J.J. Ruiz. (1999a). Encuentro internacional sobre conservación y utilización de recursos fitogenéticos, 5-6 Mayo 1999. Servicio de Publicaciones de la Universidad Politécnica de Valencia, Valencia, 263 pp.

Nuez, F., J.J. Ruiz. (1999b). La biodiversidad agrícola valenciana: Estrategias para su conservación y utilización. Servicio de Publicaciones de la Universidad Politécnica de Valencia, Valencia, 129 pp.

Picó, B., M.J. Díez, F. Nuez. (1996). Viral diseases causing the greatest economic losses to the tomato crop II. The tomato yellow leaf curl virus (TYLCV) - A review. Scientia Horticulturae 67, 151-196.

Roselló, S., M.J. Díez, F. Nuez. (1996). Viral diseases causing the greatest economic losses to the tomato crop I. The tomato spotted wilt virus (TSWV) - A review. Scientia Horticulturae 67, 117-150.

Tabla 1. Número de entradas del CCMAV por cultivos.