Resúmenes ejecutivos: ejercicio fiscal 2010 Resúmenes ejecutivos: ejercicio fiscal 2010 Servicio Nacional de Inspección y Certificación de Semillas Sistema Nacional de Recursos Fitogenéticos para la Aiimentación y la Agricultura Av. Presidente Júarez, núm. 13. Col. El Cortijo. Tlalnepantla, Estado de México. C.P.: 5400 Imagen Digital Portada: Miguel Ángel Báez Pérez. Diseño de interiores: Saúl Ruiz Oble. Corrección: Francisco Isaac Galicia Rodríguez. Primera edición: septiembre 2012 “Este programa es de carácter público, no es patrocinado ni promovido por partido político alguno y sus recursos provienen de los impuestos que pagan todos los contribuyentes”. Directorio SECRETARÍA DE AGRICULTURA, GANADERÍA, DESARROLLO RURAL, PESCA Y ALIMENTACIÓN Dr. Francisco Javier Mayorga Castañeda Secretario de agricultura Lic. Mariano Ruiz-Funes Macedo Subsecretario de agricultura Dr. José Arnulfo del Toro Morales Director general de productividad y desarrollo tecnológico SERVICIO NACIONAL DE INSPECCIÓN Y CERTIFICACIÓN DE SEMILLAS Ing. Enriqueta Molina Macías Directora general del SNICS M. en C. Rosalinda Gonzáles Santos Directora del SINAREFI Básicos e Industriales Resúmenes ejecutivos: ejercicio fiscal 2010 Conservación de la diversidad genética de amaranto Eduardo Espitia Rangel1, Cristina Mapes Sánchez2, Diana Escobedo López1, Micaela de la O Olán1, Lorena Cortés Espinoza1, Patricia Rivas Valencia1, Mirna Bobadilla Meléndez1 y Juan Manuel Hernández Casillas1. INIFAP. 2Universidad Nacional Autónoma de México. Instituto de Biología, Jardín Botánico. 1 Resumen El amaranto es un recurso que puede ayudar a solucionar los problemas de alimentación, de desnutrición y de salud en la población; sin embargo, hace falta efectúar el mejoramiento genético para la obtención de variedades más productivas y con mejores características nutricionales. Los primeros pasos son la recolección, el estudio y la conservación de la variabilidad genética disponible. El objetivo del presente proyecto fue colectar, conservar y caracterizar el germoplasma de amaranto en México. Dentro de los resultados más relevantes se tiene la información etnobotánica reunida en las zonas productoras tanto de amaranto para grano como de amaranto para verdura. Se lograron reunir 100 colectas de amaranto para grano, 56 colectas de amaranto para verdura y 20 colectas de materiales silvestres de amaranto. Asimismo, se realizó la caracterización de 200 accesiones pertenecientes a la colección que el Instituto Nacional de Investigaciones Forestales, Agrícolas y Pecuarias (INIFAP) reunió en la década de los ochenta. Se está rescatando mucho de ese germoplasma que estaba en riesgo de perderse. También se ha iniciado un esquema de selección participativa, con el fin de mejorar los materiales que tienen los productores y de especificar cuáles de las variedades mejoradas son las mejores opciones para cada localidad. Dentro del material colectado y caracterizado se identificaron materiales con características valiosas, como la de crecimiento indeterminado. También se identificaron materiales preponderantemente machos. Introducción El amaranto tiene una amplia diversidad y variabilidad genética. Presenta diversas formas de planta, desde erectas hasta completamente decumbentes. También muestra variación en el color del grano; precocidad; contenido de proteína en granos y hojas; adaptación a diferentes tipos de suelos, a distinto pH, a diversos climas, a variaciones en la precipitación pluvial, a diferentes altitudes y a distintas temperaturas; adecuación al fotoperíodo; rendimiento de grano; resistencia a plagas y enfermedades; contiene amarantina y distintos tipos de almidón; sus granos son cristalinos y amiláceos; y posee otras características agronómicas, nutricionales e industriales. Para lograr el mejoramiento genético se dispone de especies cultivadas, semidomesticadas y silvestres. La conservación y el uso racional de la diversidad genética son requisitos fundamentales en el mejoramiento de un cultivo. La diversidad genética se puede concentrar en un banco de germoplasma, el cual sirve para la conservación de los recursos fitogenéticos. Los objetivos del presente proyecto fueron: conservar y caracterizar el germoplasma del amaranto proveniente de diversas instituciones, con el fin de que esté accesible y de que sea utilizado de manera sistemática para formar una colección nacional; establecer una estrategia para la conservación in situ y ex situ de la diversidad del amaranto; y coadyuvar a la difusión del amaranto entre la población en general. Materiales y métodos Para realizar el rejuvenecimiento y la caracterización agronómica se sembraron, en tres surcos de 5 m de largo, cada una de las poblaciones o materiales que serán entregados al banco básicos e industriales de germoplasma del INIFAP. Durante la siembra se aplicó el paquete de recomendaciones generado por el INIFAP. Las siembras se realizaron en el Campo Experimental Valle de México. La caracterización se hizo con base en los descriptores de la guía del Sistema Nacional de Inspección y Certificación de Semillas (SNICS). Los descriptores son: especie y raza; color del tallo; forma y color de las hojas; color, forma, longitud, diámetro y densidad de la inflorescencia; color y cubierta de la semilla; ramificación lateral; acame; incidencia de mancha parda (Phoma); incidencia del barrenador del tallo; diámetro del tallo; ancho y longitud de la hoja; días a floración; altura de la planta; humedad de la semilla; y contenido de proteína y rendimiento. Una vez que se contó con los datos pasaporte y los datos de caracterización de los materiales, se procedió a la elaboración de la base de datos con el fin de facilitar el intercambio de información y de hacer más eficiente la utilización del germoplasma. La colección nacional se mantendrá en el banco de germoplasma del INIFAP, ubicado en la localidad de Chapingo, Estado de México, y en el banco de germoplasma asignado por el Sistema Nacional de Recursos Fitogenéticos para la Alimentación y la Agricultura (SINAREFI). En los viajes de colecta se utilizó la información previa sobre las localidades en donde se cultiva el amaranto. En la Sierra Norte de Puebla se colectó material semicultivado o tolerado, por lo que las rutas de exploración fueron más inciertas. En relación al mejoramiento participativo, se establecieron siembras con los materiales de los productores y con las variedades mejoradas: amaranteca, dorada, nutrisol y revancha. Este material se sembró en dos localidades. Durante la evaluación intervinieron los productores, los industriales y los investigadores. 37 Resultados y discusión Con relación a los aspectos etnobotánicos, se logró recopilar la información del cultivo del amaranto para grano y del amaranto para verdura. Se tiene información sobre el cultivo de amaranto, en referencia a los sistemas de producción; a las variedades empleadas; a los métodos de siembra; a la fertilización; a los aspectos fitosanitarios; a la cosecha, la trilla y la limpieza; y al manejo de postcosecha. Asimismo, se reunió información sobre la transformación y el uso del amaranto. Esta información fue obtenida a través de una muestra de alrededor de 115 productores encuestados. Con base en la información reunida, se concluye que es necesario tomar en cuenta los factores sociales, culturales, económicos y técnicos para poder diseñar cualquier estrategia dirigida a mejorar el desarrollo de los diversos procesos de la cadena productiva del amaranto. Por consiguiente, en la actualidad se deben de desarrollar dichas estrategias con un enfoque interdisciplinario, tomando en cuenta las diferentes aristas que componen e influyen en la cadena productiva del amaranto. En la actividad denominada «colecta de germoplasma» se han hecho recorridos de campo en distintas zonas de la Sierra Norte de Puebla. En este segundo año se realizaron más de 50 colectas para verdura, de las especies Amaranthus cruentus, A. hybridus y A. hypochondriacus. En cuanto a la colecta de amaranto para grano, en este primer año se colectó principalmente en las zonas productoras del Distrito Federal, de Guanajuato, de Morelos, de Puebla y de Tlaxcala. En las zonas mencionadas se lograron colectar 100 poblaciones nativas de A. hypochondriacus, y en menor cantidad, algunas poblaciones de A. cruentus. En relación a la colecta de parientes silvestres, se colectaron 20 accesiones de las especies A. hybridus, A. palmeri, A. powellii, A. retroflexus y A. watsoni, en el Distrito Federal y en los estados de Coahuila, Estado de México, Guanajuato, San Luis Potosí y Tlaxcala. En relación a los avances en la colecta de germoplasma, se ha logrado la integración de la información sobre la caracterización de 217 colectas de la colección del INIFAP, las cuales ya habían sido caracterizadas en la década de los años ochenta. Se incluyeron también las 525 colectas realizadas dentro del período de vigencia de este proyecto. En lo relativo al rejuvenecimiento o al rescate del germoplasma en peligro de perderse, se inició con las 152 colectas que estaban disponibles, las cuales se sembraron para conseguir su regeneración y su caracterización al mismo tiempo. La diversidad de materiales resguardados en un banco de germoplasma, convierte a esta instalación en un sitio característico para preservar germoplasma proviniente de todos los programas de mejoramiento genético. De este modo se puede enfrentar el cambio climático que hoy en día se presenta. La caracterización amplia de las especies, locales e introducidas, es una herramienta poderosa e importante para identificar caracteres de gran valor en el mejoramiento genético. En la actividad designada «caracterización de germoplasma» se logró caracterizar 200 accesiones. De las 20 variables consideradas para la caracterización agronómica, se lograron identificar 13 variables. Además, se identificaron las colectas por especie y por raza. Dentro del material que se está caracterizando se identificaron materiales con características agronómicas sobresalientes, 38 tanto de la especie A. cruentus como de la especie A. hypochondriacus. Estos materiales sobresalen por su uniformidad, precocidad y color de semilla, entre otros caracteres. En los viajes de colecta se identificaron materiales de A. hypochondriacus de crecimiento determinado, característica que solo se encuentra en A. caudatus. La importancia de esta identificación es que dichos materiales podrían resultar ser importantes en el proceso del mejoramiento genético para las características de: cosecha mecánica, tamaño de la semilla y uniformización de la madurez. En lo relacionado con la integración de la colección nacional, se lograron avances muy importantes. Se han integrado los 153 materiales que han sido rejuvenecidos, las más de 200 accesiones que se colectaron y alrededor de 300 materiales que se recibieron de otras colecciones, como la de San Miguel de Proyectos Agropecuarios, del Centro de Investigación y de Estudios Avanzados del Instituto Politécnico Nacional (CINVESTAV). Otros investigadores nos han prometido que nos entregarán algún germoplasma que tienen en sus colecciones. En la actividad «mejoramiento participativo» se identificó que la variedad nutrisol fue la que presentó mayor rendimiento; sin embargo, un defecto de esta variedad fue que su semilla es muy pequeña. La variedad revancha fue la de mayor precocidad en el ciclo de verano. En invierno la variedad dorada fue la más precoz, la cual, conjuntamente con la variedad amaranteca, representaron las mejores opciones para climas semitropicales y para siembras de invierno. Todas las variedades mejoradas superaron en rendimiento a las variedades criollas; además de que permitieron la cosecha mecánica. En cuanto al libro sobre amaranto, se ha definido el contenido aproximado y a la fecha se han escrito otros tres capítulos. Productos entregables e indicadores de impacto Los productos comprometidos en el proyecto fueron: 100 colectas de amaranto para grano, 50 colectas de amaranto para verdura y 25 colectas de especies silvestres de amaranto, lo cual fue ampliamente superado. En la parte entnobotánica, también se logró la elaboración de los dos documentos comprometidos. En cuanto a la caracterización, se logró caracterizar a 200 materiales de las especies A. caudatus, A. cruentus y A. hypochondriacus. Finalmente, se señala que también se posee la información de las características morfológicas de la planta, de la hoja, del tallo, de la inflorescencia y de la semilla de las accesiones estudiadas. Conclusiones La información etnobotánica reunida en las diferentes zonas productoras; el germoplasma de amaranto reunido, tanto para grano como para verdura; la caracterización de 200 accesiones; el rejuvenecimiento y el rescate de 152 accesiones; y la consolidación de la Red Amaranto, son sin duda avances muy importantes para la conservación, el estudio y la utilización de la diversidad genética del amaranto en México. Las variedades mejoradas superan en rendimiento y en características agronómicas a las variedades criollas que utilizan los productores. Referencias bibliográficas Espitia, E. 1992. Amaranth germplasm development and agronomic studies in Mexico. Food Reviews International 8(1): 71-86. Espitia-Rangel, E. 1994. Breeding of grain amaranth: A comprhensive review 23-38. In: Paredes-Lopez, O. Amaranth: biology, chemistry and technology, CRC Press, Boca Raton FL. Grubben, G. J. H. y D. H. Van Sloten. 1981. Genetics resources of amaranths. International Board for Plant Genetic Resources, Rome. Italy. 57 p. básicos e industriales 39 Resúmenes ejecutivos: ejercicio fiscal 2010 Se terminó de imprimir en Grupo Publicitario Imagen Digital. Prol. 2 de Marzo, núm 21. Col. Zaragoza. Texcoco, Estado de México. Se tiraron 500 ejemplares. Forros: cartulina sulfada. Interiores: papel couché de 150 g. Familia tipográfica utilizada: Minion Pro. Agosto, 2012.