MEMORIAS Primer Congreso Nacional del Teocintle de Nicaragua (Zea nicaraguensis Iltis & Benz) Managua, Nicaragua 04 Noviembre, 2011 MEMORIAS Primer Congreso Nacional del Teocintle de Nicaragua (Zea nicaraguensis Iltis & Benz) Primer congreso Nacional del Teocintle de Nicaragua (Zea nicaraguensis Iltis & Benz) El teocintle (Zea nicaraguensis Iltis & Benz), un recurso genético de importancia mundial, ayudemos a conservarlo Invitación al Primer congreso Nacional del Teocintle de Nicaragua (Zea nicaraguensis Iltis & Benz) en la Universidad Nacional Agraria COMITÉ ORGANIZADOR DEL CONGRESO El Teocintle de Nicaragua, (Zea nicaraguensis, Iltis & Benz), un recurso genético de importancia mundial, ayudemos a conservarlo Dr. Carlos Henry Loáisiga Caballero Responsable del Laboratorio de Biotecnología-UNA Dr. Denis Salazar Centeno Decano Facultad de Agronomía-UNA Ing. MSc. Álvaro Benavides González-UNA Coordinar del Proyecto FAO/APACUNCA Ing. MSc. José Dolores Cisne-UNA Coordinador del equipo DEPARTIR Organizadores y expositores del Primer Congreso Nacional del teocintle de Nicaragua Editores Ing. Álvaro Benavides González Ing. Juan Carlos Morán Centeno INDICE DE CONTENIDO Contenido Página Presentación 1 Descubriendo, caracterizando y utilizando germoplasma de los teosintes centroamericanos. Dr. Robert McK. Bird. 2 Estado actual del teocintle (Zea nicaraguensis Iltis & Benz) en la Reserva de Recursos Genéticos de Apacunca (RRGA). Ing. Álvaro Benavides González. 17 Las áreas protegidas y los Recursos Genéticos. Ing. Edilberto Duarte. 32 La importancia de los recursos genéticos silvestres y el rol de la UNA en su protección y aprovechamiento. Ing. Daniel Querol Lipcovich. 38 Diversidad genética y evolución del maíz silvestre de Nicaragua: 41 Teocintle (Zea nicaraguensis Iltis & Benz). Dr. Carlos Henry Loáisiga Caballero. Turismo sostenible y Áreas Protegidas. Dra. Matilde Somarriba Chang. 45 Poster 52 Elementos de discusión 54 Comentarios del teocintle entre expositores 55 Breve reseña bibliográfica de los expositores en el Congreso 56 Lista de participantes y temáticas desarrolladas 57 Invitados principales 58 Programa 60 Gráficas del Congreso 61 PRESENTACIÓN La Reserva de Recursos Genéticos de Apacunca (RRGA) obtuvo este estatus mediante la Ley 217 (Ley General del Medio Ambiente y los Recursos Naturales), el Artículo 154 y publicada en La Gaceta (Diario Oficial de Nicaragua), No. 105 del 06 de junio de 1996. Esta valiosa reserva genética está siendo mermada por las comunidades humanas aledañas, que en su mayor parte se dedica a la ganadería y la agricultura. En este sentido la Universidad Nacional Agraria se propuso, junto a otros actores incorporar a las comunidades aledañas de Somotillo y Villanueva en el proceso de conservación y uso del teocintle y especies asociadas, manteniendo los hábitats, y ampliar la investigación sobre el conocimiento científico de la biología, ecología y genética del teocintle como pariente silvestre del maíz. La historia natural del teocintle es de vital importancia, considerando que el maíz (Zea mays L.), tiene su origen en Mesoamérica, por tanto la variabilidad genética existente simboliza un reservorio para el mejoramiento de plantas cultivadas, los estudios indican que las especies silvestres que se encuentran emparentadas con el maíz, como es el caso del teocintle (Zea spp.), esta amenazadas por el proceso de erosión genética (Miranda, 1997). El grupo de Desarrollo Participativo Integral Rural (DEPARTIR) desarrolló el proyecto denominado: Rescate, conservación y manejo sostenible del teocintle de Nicaragua (Zea nicaraguensis Iltis & Benz) en la reserva de Recursos Genéticos de Apacunca, el cual fue financiado por FAO durante el período 2010-2011. Esto con el objetivo de coadyuvar a la conservación del teocintle y el mejoramiento de la calidad de vida de las comunidades vinculadas a este importante recurso genético. Las primeras investigaciones sobre el teocintle en Nicaragua se realizaron en 1996 por la Universidad Nacional Agraria y fue reconocido tentativamente como Zea luxurians. En ese mismo año, se reconocieron 7 poblaciones de teocintle en Somotillo y Villanueva, municipios de Chinandega. Hoy en día, sólo existe una población de teocintle en El Papalonal. Los temas presentados y expuestos a discusión estuvieron enfocados a los recursos fitogenéticos nacionales y los hábitats donde se encuentra el teocintle. Ing. MSc. Álvaro Benavides González Coordinador del Proyecto/FAO/APACUNCA Descubriendo, caracterizando y utilizando germoplasma de los teosintes centroamericanos Dr. Robert McK. Bird 1. El Gran Teocintle por El Rodeo, Reserva de Apacunca, Chinandega La importancia del teosinte nicaragüense se observa de varias maneras. Entre los teocintles se distingue por muchas caracteres. Vamos a revisar los diversos teocintles. Estudios de unas de las especies incluyendo visitas a Apacunca, y al final el proyecto japonés, seguido por sugerencias para estudios y preguntas. Hay varios teocintles los más comunes son los Teocintles Anuales de México (TAM) con varias razas geográficas. También en México hay dos especies perennes (Z. perennis y Z. diploperennis). En Centro América hay Z. nicaraguensis, Z. luxurians y Z. mays subespecie huehuetenangensis. El género Zea (los maíces y los teocintles) ahora se divide en dos secciones, uno con los maíces y los TAM en una especies, el otro, distinguido por muchos caracteres, las especies Z. nicaraguensis, Z. luxurians, Z. perennis y Z. diploperennis. Las poblaciones del departamento guatemalteco de Huehuetenango en el oeste Guatemala son distintas, más o menos, intermedio entre las dos secciones, unos caracteres de una sección, unos de la otra. Para una historia del descubrimiento, la caracterización y la historia de cambios en nomenclatura de los teocintles centroamericanos, ver la bibliografía, Z. luxurians en los años 1869/1872/1924/1967/1978, Z. nicaraguensis en 1989/2000, y lo de Huehuetenango en 1967/1980/1990. El Gran Teocintle. Tomado de Alvaro Benavides (2002). 2 2. Hugh Iltis y Alfredo Grijalva por Apacunca En 1989 el ingeniero Allan Hruska encontró semillas del teocintle Nica al noreste de Chinandega y les envió a un amigo en los EEUU, quien notificó al Dr. Hugh Iltis. El año siguiente, Iltis organizó una búsqueda para el origen de las semillas con los Doctores: Alfredo Grijalva y Bruce Benz, y lo encontraron cerca al Rancho Apacunca. Semillas que ellos colectaron fueron depositadas en el banco de germoplasma de CIMMYT en México. En 1997, el Ing. Carlos Henry Loáisiga e Ing. Alvaro Benavides González colectaron semilla de la misma población. Iltis y Benz dieron el apellido, Z. nicaraguensis, al Gran Teocintle en 2000. En 2002 Ing. Benavides terminó sus estudios del Gran Teosinte para su tesis de maestría, y en 2011, Loaisiga finalizó su tesis doctorado tratando del mismo (los dos tesis están a disposición en Internet). El Dr. Grijalva y el Dr. Iltis sobre el río que bordeo al Rancho Apacunca. Hábitat del teocintle. Tomado de Iltis & Benz (2000). 3. Vista de la zona de la Reserva de Apacunca, tomado por un satélite Nota: Esta discusión está en un proceso de cambio porque, hace poco, tres poblaciones fueron descubierto en México y descrito parcialmente en un artículo de hace dos meses. Dos se relacionen con los perennes, y uno (del este del estado de Oaxaca) es curiosamente semejante a Z. luxurians. 3 Vista de la zona de la Reserva de Apacunca, tomado por un satélite 4. Mis estudios de los teocintles en tres décadas Empecé mis estudios de los teocintles en los años 70, y en 1978 cambié el apellido del teosinte oriental de Guatemala a Zea luxurians. Hasta entonces, este teosinte tenía una historia de cambios de nombre, últimamente a Zea mays subesp. luxurians, una tontería porque hay muchas diferencias citoplásmicas, genéticas y morfológicas ya conocidas entre estos, el teocintle y las poblaciones de maíz y los teocintles mexicanos anuales. Usando un invernadero en Missouri, realice crucé Z. luxurians con un maíz pequeño. Los híbridos crecieron a más que 4 m de altura, cada uno con cuatro tallos secundarios (hijos) de 4 m. Me sorprendió, y en los años 90 en México observé igual al cruzar Z. nicaraguensis con un maíz convencional. Mi interés en el Gran Teocintle siguió así – La semilla de Iltis, Grijalva y Benz en el CIMMYT necesitaba un aumento para disponer de suficiente semilla para los investigadores. Esto fue en proceso en la estación experimental de Tlaltizapán cuando visité el lugar temprano en 1995. Y las plantas casi floreciendo, pero todavía muchos hijos basales crecieron, algo muy inesperado. Pedí que me llevarán dos plantas a la sede. El Batán, después de la cosecha para ver si iban a seguir creciendo. Sí, crecieron como plantas perenes, y corté uno en tres partes. Sobrevivieron y devolví un parte a Tlaltizapán adonde unos científicos franceses lo cruzaron con un maíz resultando en unas semillas híbridas que crecieron a plantas de casi 5 m con varios hijos tan altos. Una planta de teocintle que quedó en El Batán floreció dos veces más. Caramba, que especie, pero hay más. 4 Después, en Carolina del Norte, puse a crecer unas muestras del Gran Teocintle en un invernadero y detrás de mi casa. Como fue observado en mis siembras del mismo en México, empezó muy normalmente, como otros teocintles, hasta tener cinco hojas (tres semanas). 5. Planta tipo prostrada, a tres meses, sin inundación A cuatro semanas, brotes o hijos empezaron a salir de los tallos, y de los hijos salieron otros brotes; últimamente habían 22 a 31 en total. Una semana más tarde, los tallos estaban inclinando hacía el suelo. Finalmente unos fueron completamente prostrado, otros inclinado 50°-70° grados de la vertical. A las 15 semanas todos los tallos empezaron a crecer más verticalmente, a empezar la etapa de floración. Se podían cortar los brotes y dejar crecerlos para tener varias clones de y compararles en distintas condiciones. Por ejemplo, atrás de mi casa, metí unos en contenedores de agua. Cubrí otros con una jaula de plástico negro para inducir floración manteniendo 13 horas de oscuridad. Las mismas plantas fueron creciendo en el invernadero sin florecer por culpa de luces problemáticas; finalmente tocaron al techo. Otras características observadas en Carolina del Norte: Con inundación, muchos raíces crecieron arriba del suelo, en el agua, hasta tocar al aire; Unas raíces desarrollaron “cepillas” pequeñas, grupos de pequeños raíces; Sin inundación, los entrenudos fueron muy cortos, con distancias entre el nudo 1 y el nudo 20 de 3.5 cm a 11.5 cm; con inundación, fueron mucho más largo, hasta 10 cm o más por entrenudo. Raíces adventicias salieron de muchos nudos del tallo principal. La floración fue susceptible a largo de la noche, inducido por períodos oscuros de 12 horas o más para 21 noches o menos, variando con la edad de la planta. Escribí un resumen en el 2000, disponible en el Internet. En el año 2000 el Departamento de Agricultura de los EE.UU otorgó fondos para observar y colectar el nuevo teocintle en Nicaragua. 6. El teocintle en el bosque del estero Acompañado del Dr. Loaisiga, Dr. Grijalva, y el Ing. Benavides viajé dos veces a Apacunca, con el objetivo de para observar la situación y colectar muestras de semillas. 7. Una planta seca con ramas, muy impresionante Allí hemos encontrado un “bosque” del teocintle, al lado de un bosque ribereño. La zona se inunda varias veces al año y las plantas responden a la humedad, ya que crecen muy alto. Para ese entonces, había dos metros de agua sobre las plantas de poblaciones de teocintle. 8. Raíces resultando de la inundación que mantenían la planta Se colectaron 100 muestras de plantas individuales para la obtención de semillas, tratando de tener una muestra representativa. Cinco muestras grandes que mezclaron la semilla de 15 a 26 plantas fueron para satisfacer pedidos de semilla. 5 Tallos secos de teocintle en El Papalonal, Apacunca. 9. Croquis de la área del teocintle en el año 2000 – una especie El área en que se encuentra el Gran Teocintle extiende 200 m por 160 m, en manchas, unas muy densas. 10. Zona del teocintle, tomado por satélite En esta vista se nota la cerca que es el límite occidental de la población. Es una de las especies más en peligro de extinción, por las vacas que le gusta, un finquero quien quiere erradicarlo, un volcán que puede erupcionar, etc. 11. Tolerancia a inundaciones en tres teocintles centroamericanas: un proyecto japonés. http://www.japanlandjourney.com. 6 12 Arrozales en terrazas en Japón El gobierno japonés quiere cambiar unos arrozales regados del país a campos de producción de maíz porque el consumo de carne ha aumentado. Para soportar más la producción de carne, necesitan más grano y forraje. Piensan sustituir el maíz por arroz, pero el maíz no está bien adaptado a inundaciones que son características de estos arrozales japoneses, que son terrenos planos que no dejan que el suelo se seque. En Japón las lluvias van de de mayo a julio y son fuertes (150 mm, mensual en promedio, en Tokyo) y hay tormentas de agosto a octubre (148-216 mm, mensual). 13. Maíz dañado por la inundación. Mano y Omori 2007 Por este razón, unos científicos japoneses están investigando la adaptación a inundaciones de los parientes del maíz, los teocintles, y de muchas líneas seleccionadas del maíz. El equipo: Dr. Yoshiro Mano, Fumie Omori, Tadashi Takeda, y otros en el Instituto Nacional de la Ciencia de Ganadería y Pradera, Nasushiobara, Tochigi, Japan. 7 14. Raíces respondiendo a la inundación, maíz Mi29 (izq.) y Z. nicaraguensis (der.) Aunque los tallos del Gran Teosinte de Apacunca son impresionantes, las características de mayor interés en estudios de tolerancia a inundaciones son las de raíces: Raíces adventicios a la superficie del suelo (sin geotropismo) cuando están inundadas o muy mojadas. Hay unos maíces con raíces superficiales en tales condiciones. Aerénquima o canales internos al largo de la raíz. Tolerancia a gases y sustancias químicas tóxicas en suelos ácidos o hipóxicos. 15. Aerénquima en raíces de un maíz, el teosinte Nica, un hibrido F1 y un segregante F2, sin inundación Hay dos genes ya conocido, Adh1 y Adh2, que ayudan en mantener unos maíces en situaciones de inundaciones temporales; posiblemente están involucrados con la tercera característica. 8 16. Aerénquima en un maíz, Z. luxurians y dos segregantes F2 El equipo japonés está comparando cómo varían los raíces superficiales y la aerénquima en varios maíces y teosintes, y en híbridos de la primera generación y las más avanzadas. Durante el proceso de mejoramiento de varios maíces para que soporten inundaciones, van a seguir tomando en cuenta el aerénquima y el crecimiento de raíces sobre la superficie del suelo. 9 Hasta ahora, el teosinte nicaragüense tiene más ventajas que los dos otros de Centroamérica. ¿ Cómo están los japoneses transmitiendo los caracteres de tolerancia a inundación a los maíces ? El proceso de seleccionar y avanzar las plantas mejoradas empieza en encontrar una serie de marcadores que distinguen los padres, el maíz y el teocintle involucrado. Hace décadas, Mangelsdorf desarrolló un “tester stock” que tiene un marcador fenotípico por cada uno de los 10 pares de cromosomas. Con esto un mejorador puede ver si un carácter de interés está asociado con uno o más de los 10 genes marcadores, sea o el ceroso, o el amarillo, o el dulce. Pero las plantas de este material son débiles y no están adaptados a muchos ambientes. Mangelsdorf Tester Stock: bm2; lg1; a1; su1; pr1; y1; gl1; j1; wx1; g1 and r1 on chromosomes 1 to 10 respectively; brown midrib2, liguleless1, anthocyaninless1, sugary1, red aleurone1, yellow endosperm1, glossy1, japonica striping1, waxy1, golden plant1, colored1 Usando esto, Mangelsdorf y Galinat calcularon que varias caracteres morfológicas que distinguen los maíces de los teocintles se ubican en el cromosoma 4. En realidad marcadores en gran cantidad y sin efecto fenotípico fueron necesarios para mejorar al maíz en un gran escala. Ahora hay muchos que han resultado por los esfuerzos de varios, especialmente la University of Missouri, el Brookhaven National Laboratory y la compañía Pioneer Hi-Bred. 10 17. Los 10 cromosomas marcado por muchos SSRs (microsatélites) con carácteres asociados Entonces, se calcula un mapa de los genes de interés, en este caso cruzando el Z. luxurians con una línea de maíz adaptado al centro de Japón. Con el mapa genético se puede hacer más eficiente el proceso de transferencia. También, se puede identificar y eliminar los alelos que controlan la forma de teocintle en vez del maíz. Aquí se nota la posición de varios genes o más bien QTLs (loci de características cuantitativas). Los marcadores son SSRs o microsatélites en las 10 cromosomas de Zea que distinguen las especias en el experimento. La transformación genética por retro-cruzamiento asistido por marcadores sigue así: Crecer 150 o más plantas hibridas F2 o retrocruzadas po unas semanas, tomar muestras de las hojas y extraer al ADN por cada planta, amplificar los pedazos de ADN que contienen microsatélites de interés, analizar cuales pedazos se correlacionen con el efecto de interés para tener un mapa genético con los QTLs pertinentes, seleccionar las plantas con los alelos de interés, y dejar crecerlos hasta que expresen el fenotipo buscado, hacer retrocruzas de los mejores materiales, y seguir el proceso. 18. Sugerencias para estudios del Gran Teocintle y preguntas Durante esta semana (primera de noviembre, 2011), hice algunos apuntes sobre estudios que se podían realizar a lo inmediato en Nicaragua, pero al llegar a Managua encontré que ya varios estudios se están desarrollando. Uno de ellos es el estudio del teocintle como forraje para el ganado: su rendimiento por hectárea y su calidad. 11 El Ing. Benavides me explicaba que al momento él, y otros investigadores están en el proceso de este estudio, incluyendo análisis del nivel de proteína durante el desarrollo de la planta. Asimismo, se estaban buscando otros sitios ecológicos cercanos al hábitat del teocintle para aumentar las áreas de teocintle. Esto ya está en proceso en Apacunca y en la Universidad Nacional Agraria, además de que se están protegiendo el área actual de plantación de teocintle. Se debe continuar los estudios del Ing. Benavides en cuanto a fotoperiodismo usando luces para interrumpir las noches y jaulas de plástico negro para extender las noches, también variando la edad de las plantas cuando empieza el tratamiento. Hacer cruces entre el Gran Teocintle y varios maíces, notando la variación encontrado en la progenie. Hace décadas Drs. Mangelsdorf, Bianchi y Robertson reportaron que en unos cruces entre maíz y Z. luxurians muchas mutaciones obvios aparecieron, algo importante para mis teorías sobre la evolución del maíz y los teocintles. ¿ Qué es la variación genética en la población del Gran Teocintle ? Me parece que ya tenemos una respuesta con el artículo de 2010 del Dr. Loaisiga y asociados. ¿ Cómo crece el teocintle en varias condiciones de inundación: notando duración, fechas, profundidades de agua, etc.? ¿ Qué relación hay entre la postración de la planta y el crecimiento de los raíces arriba del suelo?. Un problema aquí es que hasta ahora la postración no ha sido observada en Nicaragua, probablemente por el carácter del suelo que mantiene mucha humedad o por unas químicas especiales en suelos mojados. 19. Descubriendo, caracterizando y utilizando germoplasma de los teosintes centroamericanos: Referencias a las investigaciones en Japón (en inglés). Mano, Y., M. Muraki, T. Komatsu, M. Fujimori, F. Akiyama and T. Takamizo. 2002. Varietal difference in pre-germination flooding tolerance and waterlogging tolerance at the seedling stage in maize inbred accessions. Japanese Journal of Crop Science 71:361-367. [223 maize lines tested for tolerance to soaking of seed for 8 days; subsets studied further comparing seedling to pre-germination tolerance] Mano, Y., M. Muraki, M. Fujimori and T. Takamizo and B. Kindiger. 2005. AFLP-SSR maps of maize × teosinte and maize × maize: comparison of map length and segregation distortion. Plant Breeding 124:432-439. Mano, Y, M. Muraki, M. Fujimori, T. 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Omori and K. Takeda. 2011. Construction of intraspecific linkage maps, detection of a chromosome inversion, and mapping of QTL for constitutive root aerenchyma formation in the teosinte Zea nicaraguensis. Molecular Breeding (online 19 November 2010, pp. 1-10. 20. Discubriendo, caracterizando y utilizando germplasma de los teosintes centroamericanos: Una bibliografía limitada con anotaciones en orden cronológica Rossignon, M. J. [Jules]. 1869. [letter read at meeting Extraits des? Procès Verbaux]. Bulletin de la Société d'Acclimatation ser. 2, vol. 6:487-488. ["téozinté" on seed packet of luxurians from Sta. Rosa sent to Durieu by MJR, Dir. Jardines Publicas . . . Guatemala] Durieu de Maisonneuve, M.-C. [Michel-Charles] 1872. (untitled note in Extraits des ProcèsVerbaux). Bulletin de la Societe Nationale d'Acclimatation de France, Ser. 2, T. 9 (19):579-581. [Series 2, Tome IX or vol. 19; definition of Reana luxurians Durieu as highly tillered plant with maize-like, leafy stems reaching 3 meters, whose seed are enclosed in a thick, stony envelope (nearly a nomen nudum but clearly the plant renamed as Euchlaena luxurians by Durieu and Ascherson 1876); maybe here gave source: Guatemala with name teozinte] Collins, G. N. and J. H. Kempton. 1920. A teosinte-maize hybrid. Journal of Agricultural Research 19:1-37. [remarkable study; studied independence of 33 (mostly plant) key traits (6 of ear) in 127 F2 of Florida (Z. luxurians) x Tom Thumb grown at Chula Vista, CA; used punch cards and cardsorting; only paired rows segregated close to Mendelian; correlations in structured matrix! gave 8 groups: height, nodes above, tassel, male branch, alicole, nodes silking, prophyllary and number of rows, plus 7 independents; 6 for earlets; 5-7 seed/earlet; only single-factor trait: paired ear spiklets – maize dominant; at http://naldr.nal.usda.gov/NalWeb/HelpJAR.htm search authors/year; see Langham 1940] Haines, H. H. 1924. The Botany of Bihar and Orissa (India), Part 6:1065. London. [placed Euchlaena luxurians in Z. mexicana var. luxurians] Collins, G. N. (with W. Popenoe). 1932. The rediscovery of teosinte in Guatemala. The Journal of Heredity 23:260-265. http://jhered.oxfordjournals.org/content/23/7/261.full.pdf+html [mostly a letter from Popenoe] Kempton, J. H. and W. Popenoe. 1937. 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Barba-González. 2011. Three new teosintes (Zea spp., Poaceae) from México. American Journal of Botany 98:1537-1548. Online prepublication Sep 2011 http://xa.yimg.com/kq/groups/22176678/1323701150/name/SanchezEtAl2011_3newTeosinte s.pdf [A. perennial diploid population from Nayarit: early maturing plants and male inflorescences with few tassel branches and long spikelets. B. perennial tetraploid population from Michoacán: tall and late maturing plants and male inflorescences with many branches. C. annual diploid population from Oaxaca (see Aragón-Cuevas 2006): male inflorescences with fewer branches and longer spikelets than those found in the sister taxa Z. luxurians and Z. nicaraguensis, plants with high thermal requirements, and very long seed dormancy, 17° 56′ 37 ” N, 96° 27′ 43” W, 80 masl, 8.8 km NE of San Felipe Usila, 76 km ESE of Coxcatlan. Comparison using morphological, ecological, ploidy, and DNA markers of 20 teos, 15 pl/acc, 18 nrSSR loci ]. [email protected] in 2005 GoogleEarth. 17 Estado actual del teocintle (Zea nicaraguensis ILTIS & BENZ) en la Reserva de Recursos Genéticos de Apacunca (RRGA) Ing. MSc. Álvaro Benavides González Objetivos del Proyecto: 1. Involucrar a las comunidades en el rescate, conservación, uso del teocintle y asegurar que reciban algún beneficio. 2. Promover en las comunidades de Somotillo y Villanueva la preservación de los hábitats para proteger la diversidad genética del teocintle, de las especies animales y vegetales asociados. 3. Caracterización molecular y morfológica in situ de las poblaciones de teocintle. 4. Fortalecer mecanismos de coordinación entre el sector privado, instituciones no gubernamentales, centros de investigación y la sociedad civil. 18 El DEPARTIR en Asamblea con familias en Apacunca. El DEPARTIR desde finales del 2006 se dio a la tarea de buscar fondos adicionales a los aportados por la UNA y con dichos fondos ha logrado tres procesos de intervención en nueve comunidades rurales del país: El Castillito, El Pegador, Nueva Esperanza y Buena Vista (municipio de Las Sabanas, departamento de Madriz); Los Ángeles, Malacatoya (municipio de Granada, departamento de Granada); y comunidad de Apacunca, El Circuito, El Jicote y Aquespalapa (municipios de Somotillo y Villanueva, departamento de Chinandega). La vivencia de estudiantes y profesores a lo largo de 5 años en las comunidades antes mencionadas, ha permitido desarrollar y adaptar metodología y técnicas que facilitan conocer el estado de la agricultura en las comunidades, el estado de la biodiversidad, y el estado socioeconómico de las familias que conforman la comunidad. La unidad fundamental de estudio es la Unidad Familiar Productiva (UFP), que integra a la familia, la finca, la infraestructura de la comunidad, los recursos naturales de la comunidad. La metodología permite analizar la UFP y la comunidad en su conjunto y permite a la Universidad promocionar valores, actitudes y el desarrollo de técnicas y actividades investigativas que fortalezcan a la comunidad y las familias campesinas. Por tanto, la metodología desemboca en la diversificación y el establecimiento de modelos de producción sostenibles, que a la vez signifiquen una mejora de calidad de vida de la comunidad y de las familias. 19 El proceso de intervención de la UNA en la comunidad rural es un proceso participativo, de abajo hacia arriba, en el cual la familia en su finca es el punto de partida, para la participación activa de mujeres, niños y hombres de la familia campesina en la gestión de su propio desarrollo. Son el productor y la productora quienes dinamizan el proceso de identificación de problemas y soluciones e implementan las alternativas seleccionadas. Para ello, se imparte un curso de capacitación a estudiantes y profesores que garantice relaciones horizontales Campesino-Estudiantes-Docentes. Propuestas conformadas a partir de la canasta de problemas encontradas en Apacunca: 1. Talleres de capacitación sobre Buenas Prácticas Agrícolas 2. Indicadores de calidad del suelo para mejorar las propiedades físicas y de fertilidad 3. Tácticas de manejo de ratas mediante el fomento de depredadores, uso de trampas, eliminación de madrigueras y uso de raticidas naturales 4. Estudio etnobotánico y de prospección de especies originarias de la Reserva de Recursos Genético de Apacunca 5. Práctica de campo de ensilaje de pastos y teocintle 6. Sistema de perforación de pozo 7. Manejo alternativo de plagas y enfermedades mediante la crianza depredadores, naturales, prácticas culturales, etc. 8. Tácticas y alternativas para el manejo de gallina ciega. 9. Tacticas y alternativas para el manejo de mosca blanca 10. Crianza de patos 11. Establecimiento de parcela de reprodución de teocintle 12. Identificación de factores que ocasionan alto porcentaje de aborto en el ganado Trabajos de Investigación que se desarrollan en Apacunca: 1. Caracterización in situ y ex situ del teocintle 2. Inventario básico de especies asociadas al teocintle 3. Estudio básico de etnobotánica y etnozoológico de especies 4. Diagnóstico de plagas y enfermedades asociadas al teocintle 5. Caracterización molecular básica del teocintle 6. Caracterización morfológica básica de especies silvestres vegetales Biodiversidad La Reserva de Recursos Genéticos de Apacunca (RRGA) en Chinandega, Nicaragua, fue creada en 1996. Representa un reservorio de genes y fuente de variabilidad genética interesante para la mejora genética de algunas especies cultivadas. Asimismo, se encuentran especies animales de alto potencial, y un alto potencial ecoturístico. 20 Biodiversidad de Apacunca El tonkuá (Benincasa hispida (thunb)) es una cucúrbita que los pobladores la utilizan para hacer un dulce de excelente sabor que tiene una gran demanda en el mercado. A través del proyecto FAO/Apacunca, se realizó día de campo y que un especialista capacitó a 10 mujeres integrantes del proyecto sobre la preparación de este dulce. Frutos de Tonkuá en manos del Sr. Cristobal Aguilera, municipio de Aquespalapa 21 Características del hábitat y suelo del teocintle de Nicaragua 22 El teocintle de Nicaragua La variabilidad genética en los parientes silvestres de las plantas cultivadas representa el reservorio para la mejora genética. Muchas de estas especies silvestres a partir de las cuales evolucionaron las actuales plantas cultivadas, aún sobreviven en condiciones naturales, y otras están en peligro de extinción. El maíz como especie mesoamericana está emparentado con especies silvestres y/o malezas conocidas como teocintle. Se conocen cuatro razas de teocintles en México y dos en Guatemala, una de las razas de Guatemala fue clasificada como Zea luxurians [(Durie & Ascherson) Bird] y reportada en Honduras y Nicaragua. Estudios realizados por Iltis & Benz concluyen que el teocintle anual de Nicaragua tiene algunas características a los otros teocintles, por lo que lo clasificaron como Zea nicaraguensis. En la Mesa Central de México y Honduras el teocintle desapareció, y las poblaciones del sur de Guatemala están en peligro. Asimismo, en Nicaragua las poblaciones reportadas en Apacunca, Somotillo, son vulnerables. Lo anterior lleva a plantear la necesidad de estudiar y establecer un plan de manejo del teocintle en Nicaragua para conservar el reducto que aún se encuentra en la zona de Apacunca. El teocintle: del Nahualt, Teoxintli teotl divinidad o cosa sagrada centli espiga de maíz Nombres comunes en Nicaragua: Teosinto, tiosinto, teosinte, teocintle, maíz de playa, maíz de costa, maíz de laguna, maíz forrajero, maíz de pájaro, maíz silvestre, maicillo. Usos comunes: Pasto natural, cazar animales, enramadas (secar maíz), viviendas temporales. Los primeros estudios de caracterización del teocintle en Nicaragua se realizaron en 1996 en la UNA, para este año la especie fue clasificada de manera preliminar como Zea luxurians, ya que se creía era la continuación de las poblaciones de Honduras (hoy extinta) y procedente de Guatemala. Otros estudios revelaron que el teocintle de Nicaragua difería de los otros teocintles. Z. nicaraguensis, difiere de teocintles del área mesoamericana por los siguientes aspectos: Se encuentra a una altitud entre 0 y 10 msnm en la depresión de Apacunca. La mayoría de las plantan superan los 5 m, más de 5 cm de diámetro en tallo, longitud de hoja superior a 100 cm y raíces prominentes. Longitud de panojas de más de 50 cm, esto indica que los descriptores que conforman la panoja son mayores que en otros teocintles mesoamericanos. Tiene de 5 a 8 rugosidades transversales bien pronunciadas en las glumas, especialmente cuando están jóvenes. La forma de la semilla es trapezoidal (casi romboide) y la parte central presenta forma circular (transversalmente). Mayor longitud de semilla, y frecuentemente tiene 5 ó 6 cariopsis por “mazorca”. 23 El teosinto de Nicaragua en su hábitat natural (El Papalona, Apacunca) La distribución del teocintle en Nicaragua está limitada al occidente del país, departamento de Chinandega. En la actualidad esta especie se encuentra en la comunidad Cayanlipe (12° 52' 25" N, 86° 54' 50" O, 15 msnm) y Apacunca (12° 53' 45" N, 86° 59' 00" , 9 msnm) en los municipios de Villanueva y Somotillo, respectivamente. La población de Apacunca se encuentra a 3.5 km al noreste de la hacienda que lleva el mismo nombre, específicamente en El Papalonal (Apacunca) a la orilla del río Bocana que es un afluente del estero Palo Grande. El área de El Papalonal se encuentra dentro de un área de 42 hectáreas propiedad del Señor Oscar Martínez. Actualmente es la población más grande y abarca una hectárea. Dicha población puede variar en área cada año y está condicionada por el pastoreo del ganado, quema del pasto y condiciones ambientales, principalmente. 24 Innundaciones en el hábitat del Teocintle de Nicaragua, en épocas de lluvias Nomenclatura usada en la clasificación de teocintle y maíz (Kato et al., 2009) Wilkes (1967) Iltis & Doebley (1980) Doebley (1990a) Doebley (2003) Sección ZEA Zea mays L. Sección ZEA Zea mays L. Sección ZEA Zea mays L. Sección ZEA Zea mays L. Sección EUCHLAENA spp. mexicana Euchlaena mexicana Raza Chalco spp. mexicana spp. mexicana Sin. Zea mexicana Raza Chalco Raza Mesa Central Raza Nobogame Raza Mesa Central Raza Nobogame Raza Nobogame Raza Mesa Central Raza Nobogame ssp. parviglumis var. huehuetenangensis Raza Balsas ssp. huehuetenangensis ssp. parviglumis ssp. huehuetenangensis Raza Balsas Raza Huehuetenango Raza Guatemala ssp. mays Sección LUXURIANTES Zea luxurians ssp. mays Sección Sección LUXURIANTES LUXURIANTES Zea luxurians Zea luxurians Zea perennis Zea perennis Zea perennis Zea perennis Zea diploperennis Zea diploperennis Zea diploperennis Raza Chalco Zea nicaraguensis 25 Investigaciones sobre teocintle en Nicaragua In situ Ex situ Relación de teocintles mesoamericanos (Benavides, 2002) 6.00 Z. perennis_a Num_Hijo Vol_100S Nud_APRL X23 Num_SeMz X21 X22 X26 X1 Anc_Glu 3.00 Long_RPP Z. huehuetenangensis X25 CP 2 (25.2%) X16 Z. perennis_b Pes_100S X32 Nud_MzHij X5 0.00 Long_Hoja Z. nicaraguensis Z. luxurians Alt_Pla Z. diploperennis X19 X30 Nud_MzRL X12 X20 X9 X31 Anc_Hoja -3.00 X15 Z. parviglumis X6 X7 X14 X17 -6.00 -5.00 -2.50 0.00 2.50 CP 1 (41.3%) Relación de teocintles mesoamericanos (Benavides y Loáisiga, 2010) 26 5.00 Los resultados obtenidos del presente estudio, permiten hacer las consideraciones siguientes: Es posible agrupar y relacionar teocintles utilizando técnicas de taxonomía numérica. Algunas variables de tallo, hojas, inflorescencia y semillas aportaron la mayor variación para diferenciar teocintles de Mesoamérica. En base a características morfológicas, los teocintles de México difieren de los teocintles de Guatemala y Nicaragua. Z. luxurian de Guatemala y Z. nicaraguensis presentaron características morfológicas semejantes, y a su vez estos comparten semejanzas con Z. huehuetenagensis de Guatemala. Z. huehuetenangensis Z. nicaraguensis Z. luxurians Z. perennis_b Z. parviglumis Z. diploperennis Z. perennis_a 0.00 19.57 39.13 58.70 Relación de teocintles mesoamericanos (Benavides y Loaísiga, 2010) 27 78.26 PROBLEMÁTICA Desastres naturales 1 Daños ocasionados a la infraestructura vial que conduce a la Reserva de Recursos Genéticos de Apacunca, durante la temporada de lluvias del año 2010 y 2011. 28 Reserva en áreas de productores 2 Georeferenciación de parcelas en la RRGA (Querol, 2010) 29 3 Avances del área de pastizales para la crianza de Ganado Bovino en el área de la Reserva de Recursos Genéticos de Apacunca 4 Pérdida del bosque primario en el área de la Reserva de Recursos Genéticos de Apacunca, para la siembra de caña de azúcar y pastos mejorados. 30 6 Cacería no controlada de reptiles y aves dentro del en el área de la Reserva de Recursos Genéticos de Apacunca. 7 Contaminación ambiental con desechos sólidos proveniente de la parte alta de la cuenca del rio Villa Nueva. 31 8 ? Teocintle 90 mz 500 mz Avance de la frontera agrícola (cultivo de la caña de azúcar), dentro de la Reserva de Recursos Genéticos de Apacunca. Círculo redondo en rojo es un área próxima a sembrar el cultivo de caña de azúcar. Necesidades Fortalecer mecanismos de coordinación entre el sector privado, instituciones no gubernamentales, centros de investigación y la sociedad civil. Elaboración de convenios de colaboración con propietarios privados en cuyos terrenos se encuentren poblaciones de teocintle 32 Conservación del teocintle (Zea nicaraguensis ILTIS & BENZ) En parcelas de pequeños productores En la Universidad Nacional Agraria Conservación y establecimiento de áreas teocintle en la Universidad Nacional Agraria, y en fincas de productores ubicado en el al área de amortiguamiento. Productor Antonio García. 33 Las áreas protegidas y los Recursos Genéticos Ing.MSc. Edilberto Duarte El Gobierno de Reconciliación y Unidad Nacional priorizando los temas y acciones de conservación de la Madre Tierra y el Bienestar de la Humanidad y como parte integrante del Plan Nacional de Desarrollo Humano (PNDH), la “Declaratoria universal del bien común y los derechos de la Madre Tierra y la Humanidad.” y las directrices de la Convención de Diversidad Biológica (CDB). Por lo cual el ministerio esta subdividido de la siguiente manera: De igual manera se está trabajando en diversas estrategias y planes de acción entre los cuales tenemos: 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. Conservación y uso sostenible de la biodiversidad Viabilidad económica del uso sostenible de la biodiversidad Fortalecimiento de la información y monitoreo de la biodiversidad Gestión institucional y coordinación interinstitucional Armonización de políticas y marco jurídico-normativo Educación y participación ciudadana Uso y valoración de los recursos genéticos 34 El SINAP fue creado a través de la Ley General del Ambiente (Ley 217) mediante el Arto. 17. En la actualidad existen 72 áreas protegidas en diferentes categorías de manejo: Entendiendo por diversidad biológica toda aquella, variabilidad de organismos vivos de cualquier fuente, incluidos, entre otras cosas, los ecosistemas terrestres y marinos y otros ecosistemas acuáticos y los complejos ecológicos de los que forman parte; comprende, la diversidad dentro de cada especie, entre las especies y de los ecosistemas.” 35 La biodiversidad en Nicaragua es un tema de relevancia estratégica para el país, en este sentido, el gobierno, desarrolla acciones en todos los frentes con el propósito de restaurar zonas que han sido degradadas, la conservación de zonas que se mantienen en excelentes condiciones y proteger importantes recursos naturales, la biodiversidad así mismo fomenta y facilita la investigación científica por su connotación cimera en el aporte de los criterios para la formulación de políticas públicas, estrategias y regulaciones que conllevan a la conservación y protección de la biodiversidad, además, se realizan intercambios del conocimiento a nivel nacional e internacional, lo que indica el amplio alcance de una voluntad política del gobierno hacia la madre tierra Por ejemplo en el Mapa actualizado de Ecosistemas y Formaciones vegetales de Nicaragua se identifican un total de 68 clases de ecosistemas, con la diferencia que ahora se ha realizado un aglomerado de 44 ecosistemas. Además de incluir 5 ecosistemas acuáticos (Embalse, Estuario, Laguna costera). 36 Taxas Mamiferos Aves Reptiles Anfibios Peces Plantas superiores Corales Moluscos Insectos Crustaceos Rotiferos Nicaragua 225 706 163 76 698 58 58 1908 8514 88 57 Mundo 4.3 9.7 6.6 4.0 22 240 N:D 60 1,200,000 4.0 N:D % 5.8 6.9 2.62 1.55 2.92 2.71 N:D 3.33 0.71 2.2 N:D En el pacifico de Nicaragua encontramos los siguientes ecosistemas: Bancos de moluscos como concha negra (Anadara utberculosa y Anadara similis) y Barba de hacha (Mytella guayanensis), Zonas de fondos lodosos asociados a manglares en áreas estuarinas donde la abundancia de especies de bivalvos comerciales es notable. áreas de anidación de tortugas carey (Eretmochelys imbricata), áreas de anidación de tortugas verde o torita (Chelonia mydas agassizy), áreas de anidación de tortugas paslama (Lepidochelys olivacea), Bancos de moluscos como concha negra (Anadara utberculosa y Anadara similis) y Barba de hacha (Mytella guayanensis), Zonas de fondos lodosos asociados a manglares en áreas estuarinas donde la abundancia de especies de bivalvos comerciales es notable, áreas de anidación de tortugas carey (Eretmochelys imbricata), áreas de anidación de tortugas verde o torita (Chelonia mydas agassizy), áreas de anidación de tortugas paslama (Lepidochelys olivacea), Áreas de anidación de tortugas tora (Dermochelys coriácea), áreas de congregación y/o reproducción de aves marinas y playeras, áreas de congregación de pargos y meros (Lutjanus sp. Y Epinephelus sp.), áreas de crecimiento de camarones y otras especies de la familia Penaeidae. Áreas de congregación de tiburones y otras especies pelágicas, áreas de agregación de cocodrilos y lagartos (Crocodrylus acutus y Caiman rocodilus). 37 38 39 La importancia de los recursos genéticos silvestres y el rol de la UNA en su protección y aprovechamiento Ing. MSc. Daniel Querol Introducción Algunas ideas alrededor de 30 años cambiantes Cuál es la importancia de estos recursos en Nicaragua y Cuál es la función de la Universidad y del programa recursos genéticos Antecedentes Los 2 millones de años como recolectores, nos dejan marcados. Colectando y colectando, Ardillas y museos 10,000 como sedentarios y agricultores y criadores de animales Cuanto rato dando vueltas recolectando? Algunos términos y conceptos sobre recursos genéticos y su evolución: el germoplasma los recursos genéticos 70s, tesoro olvidado las especies útiles 80s, pueblos indígenas recolectores, extractivistas la biodiversidad 90s Carbon Sink !!!! la banalización (Demasiado cuantificado en dinero y cifras) 40 Donde estaban la UNA y el REGEN Para los agrónomos no ha cambiado el concepto de utilización en la línea Paisaje domesticación cultivo de especie (variedad) Recolección Clasificación Almacenamiento En ciertos casos caracterización Post-REGEN, Álvaro Benavides y DEPARTIR Usos de los recursos genéticos silvestres en Nicaragua en su configuración paisaje: servicios ambientales y turismo en su configuración en proceso de domesticación: novedades como guillas, guillitas, camarones y bejucos y teocintle en su configuración cultivo (variedad): Raicilla y en Teocintle escucharemos al siguiente expositor Usos de los recursos genéticos silvestres en su configuración paisaje: servicios ambientales y turismo Usos de los recursos genéticos silvestres En proceso de domesticación: novedades como guillas y camarones Usos de los recursos genéticos silvestres 41 en su configuración en proceso de domesticación: novedades como guillitas, bejucos y teocintle Usos de los recursos genéticos silvestres en su configuración cultivo(variedad) escucharemos al siguiente expositor en el caso Teocintle Raicilla Tomate silvestre Ideas para el final de la tarde No contamos con un estado con visión científica a largo plazo (ejemplos con meteorito y con REGEN) No debiera existir una contradicción operativa entre conservación y desarrollo ya que son acciones complementarias. Los modelos de conservación aplicados son los que tienen intrínseca una deformación al incorporar un proceso de exclusión humana si no es empresarial. Debemos analizar que nuevos mecanismos (incluyendo los monetizados como el comercio de carbono y REDD) pudieran servir como alternativas a los procesos estatales y no gubernamentales que se han demostrado bastante poco eficientes El REGEN o el equipo DEPARTIR podría conformar un observatorio que alerte ante peligros de desaparición o merma de la biodiversidad silvestre o cultivada, movilizando apoyo científico, político y económico. 42 Diversidad genética y evolución del maíz silvestre de Nicaragua: Teocintle (Zea nicaraguensis Iltis & Benz) Dr. Carlos Henry Loáisiga Caballero Introducción Los centros de diversidad de especies silvestres emparentadas con especies cultivadas son reservorios de importante germoplasma para el mejoramiento genético. Estos pueden contener importantes fuentes de resistencia o tolerancia en contra de plagas, enfermedades y factores abióticos (Frankel 1984). La región Mesoamericana, del cual Nicaragua forma parte, es uno de esos centros con alta diversidad genética en muchas especies tales como; maíz (Zea mays L.), frijol común (Phaseolus vulgaris L.) Pitahaya (Hylocereus undatus (Haworth) Britton et al Rose), Cucúrbitas (Cucurbita spp) Cacao (Theobroma cacao L.) Aguacate (Persea americana L.) y Achiote (Bixa orellana L.). La Figura1, muestra la región mesoamericana así como la distribución de los teocintles. Figure 1. Distribución de los teocintles en la región mesoamericana. Zea mays L. ssp. parviglumis (Teocintle o teosinte) es el más cercano pariente y probablemente el progenitor del maíz moderno (Zea mays L. ssp. mays (Doebley et al. 1984), ambos pertenecen al género Zea, el cual está compuesto por cuatro especies y cuatro subespecies, la siguiente tabla describe la clasificación según Doebley 1990. Accession 9476 8837 9475 9479 9477 9478 4290 Origen México México México Guatemala México Guatemala Nicaragua Nombre de accession Las Joyas Zea perennis Piedra ancha Teosinte, huehuetenagensis Teosinte, Las Balsas Teosinte Teocintle 43 Especies Zea diploperennis1 Zea perennis1 Zea perennis2 Zea mays ssp. huehuetenangensis Zea mays ssp. parviglumis Zea luxurians Zea nicaraguensis Altitud 1950 940 1600 1300 850 800 10 Recientemente (1990), en Nicaragua se descubrieron varias poblaciones de teocintle que crece casi al nivel del mar, siendo el único germoplasma entre los maíces silvestres en la región que crece a nivel del mar, suelos completamente inundados de agua y alcanza hasta seis metros de altura (Loáisiga, 2011). Diversidad genética Estudios posteriores utilizando marcadores moleculares (microsatelites) se compararon los teocintles de la región y los resultados mostraron que todos los marcadores fueron polimórficos y detectaron 109 alelos. En general, el número de alelos en las especies silvestres tiende a ser constante, a menos que sucedan factores evolucionarios adversos (Fontdevila et al. 1999). Los resultados mostraron diferentes frecuencias de alelos, por ejemplo; las poblaciones de Z. diploperennis y Z. perennis fueron muy similares. Pero en general solo tres especies presentaron siete o más alelos raros, siendo estos Z. diploperenis, Z. perennis y Z. nicaraguensis, en relación a los alelos únicos, casi todas las especies presentaron igual cantidad excepto Z. luxurians quien solo obtuvo uno (Figura 2). Finalmente, la heterocigosidad observada fue mayor Z. luxurians que en Z. nicaraguensis. 10 Raro Único Numero alelos 8 6 4 2 0 Z. perennis Z. parviglumis Z. nicaraguensis Z. diploperennis Z. huehuetenangensis Z.luxurians Especies Figura 2. Numero de alelos raros y únicos en los teocintles de la región mesoamericana. Estas poblaciones fueron estadísticamente diferentes, la variación genética entre accesiones fue de solamente 19.8 % en cambio el resto o sea 80.1 se debe a variación dentro de accesiones, lo que indica que cada población presenta su propia diversidad genética. La recombinación y el flujo génico juegan un importante rol en la dinámica de la diversidad genética en los sistemas de cultivos tradicionales (Elias et al. 2000a). De igual manera otros factores presentan influencia en los niveles de flujo génico tales como; baja producción de semilla, esterilidad y dormancia en la semillas, manejo del cultivo, ecología del lugar, distancia física, sincronía en la floración y selección humana (Baltazar et al. 2002). En la región de Centro América, los datos revelan que la diferenciación genética y el flujo génico es más similar entre Z. luxurians y Z. nicaraguensis (Fst = 0.095 y Nm = 2.38) que entre Z. luxurians y Z. huehuetenangensis (Fst = 0.1304 y Nm = 1.66) a pesar que los dos últimos se encuentran más cerca, ambos en Guatemala. Finalmente, la diversidad genética resulto ser un poco mayor entre los teocintles de la región centro americana que los oriundos de la región mexicana. 44 Evolución La domesticación del maíz (Zea mays L.) esta inexorablemente ligada al desarrollo de las culturas del nuevo mundo y el maíz sigue siendo una fuente dominante de alimento. El maíz es la preeminencia de la agricultura y ha conducido a su uso como un sistema modelo para la genética y la biología molecular (Doebley, 1990a). Durante muchos años las relaciones entre las especies Zea fueron objeto de mucha controversia. La mayor dificultad en la taxonomía del maíz y la identificación de sus parientes más cercanos fue la ausencia de una inflorescencia pistilada parecida a una mazorca en cualquiera de las otras especies. Por lo tanto, los estudios comparativos de los cultivos y sus antepasados salvajes son altamente relevantes para el fitomejoramiento. Los cultivos se diferencian de sus antepasados salvajes en su expresión de los rasgos de importancia agronómica. El conocimiento del mecanismo que controla la expresión de las características agronómicas proporcionan la base para las nuevas mejoras en los cultivos (Matsuoka 2005). Para determinar el parentesco genético entre los teocintles, se utilizaron ocho cebadores (primers) para ampliar y secuenciar regiones del cloroplasto de las diferentes especies estudiadas. Asi mismo se utilizo material de Sorgo (Sorghum bicolor L.) y Tripsacum (Tripsacum dactyloides) como especies comparadores o fuera de grupo. Los resultados indicaron que de 2347 inserciones y dilecciones (indels), 2214 fueron constantes y 133 variables, de las cuales solamente 57 presentaron información parsinómica (variación). De igual manera las ocho regiones o cebadores utilizados, no todas amplificaron exitosamente sus regiones en los materiales evaluados. El realizar el árbol de consenso estricto (Figura 3), se observo que todos los materiales pertenecientes a la sección Luxuriantes, aparecen al mismo nivel, tal y como lo describen otros investigadores (Bukcler and Holtsford 1996; Bukcler et al. 2006) utilizando los mismos materiales pero usando otras regiones del genoma. La sección Mays presento una pequeña variación dentro de la especie Z. parviglumis. En conclusión, el teocintle nicaragüense debe ser considerado como otra especie diferente de los otros teocintles de Mesoamérica, sin embargo, se sugiere utilizar nuevas regiones de cloroplastos para una mayor determinación de la ubicación del Z. nicaraguensis dentro del género Zea. Figura 3. Relación de teocintes de la región mesoamericana. 45 Bibliografia Baltazar B, Schoper J (2002) Crop-to-crop gee flows: dispersal of transgenes in maize, during field test and commercialization. In: Proc 7th Int Symp Biosafety Genet Modified Organisms. Beijing Chinahttp://www.bba.de/gentech/isbgmo.pdf Buckler E, Holtsford H 1996 Zea systematic: ribosomal ITS evidence. Mol. Biol. Evol. 13: 612622. Buckler E, Goodman M, Holtsford T, Doebley J and Sanchez J 2006. Phylogeography of the wild subspecies of Zea mays. Maydica 51: 123-134. Doebley, J.F., Goodman, M, & Stuber, C. 1984. Isozyme variation in Zea (Graminaceae) Syst. Bot. 9:203-218. Doebley, J.F. 1990. Molecular evidence for gene flow among Zea species. BioScience 40: 443-48. Elias M, Panaud O, Robert T (2000a) Assessment of genetic variability in traditional cassava. (Manihot esculenta Crantz). RAPD markers. Gen Mol Biol 21:105. Fontdevila A, Moya A (1999) Introduccion a la genética de poblaciones. Editorial Sintesis. Madrid España. 350 pp. Frankel O. 1984. Genetics perspective of germoplasm conservation. Cambrige UK. Pp 161-180. Loáisiga, C., Brantestam, A., Rocha, O., Salomon, B., & Merker A. 2011. Genetic diversity and gene flow in Meso-American teosintes. Genetic Resources and Crop Evolution DOI: 10.1007/s10722-010-9637-6. 46 Turismo sostenible y Áreas Protegidas Dra. Matilde Somarriba Chang Cuando hablamos de turismo sostenible debemos tomar en cuenta los siguientes principios de la sostenibilidad entre los que tenemos: satisfacer los usos y demandas actuales sin deteriorar los sistemas naturales y culturales ni las futuras oportunidades para disfrutarlos. Turismo rural ó Agro turismo: Esta actividad se realiza en un espacio rural, habitualmente en pequeñas localidades, con una participación activa del visitante en actividades del mundo agrario y rural, tomando en cuenta la alimentación con productos de cosecha propia, montar caballo. Cuando se habla de ecoturismo, nos estamos refiriendo al viaje que corresponden a Zonas naturales que conserva el ambiente y mejora el bienestar de las poblaciones locales, para ello se pretende entender la historia natural y la cultura local, con apoyo de la interpretación y de la educación ambiental. ¿Existe potencial para estos tipos de turismo en Centroamérica y Nicaragua? Principales indicadores económicos del turismo: Comparativo con valores promedios 20032008 Países Aporte al PIB Aporte al Aporte a las Crecimiento empleo exportaciones real del PIB turístico Promedio anual Promedio anual Promedio anual Promedio anual 2003-2008 2003-2008 2003-2008 2003-2008 Costa Rica 14.3 13.9 % 18.8 % 6.2 % El Salvador 8.5 7.5 % 22.3 % 7.7 % Guatemala 6.9 6.0 % 20.5 % 4.2 % Honduras 9.8 8.1 % 15.6 % 8.3 % Nicaragua 6.4 5.2 % 18.2 % 5.4 % Panamá 11.1 10.6 % 14.0 % 14.7 % Latinoamérica 6.8 % 6.5 % 9.2 % 5.3 % Nota: Los valores correspondientes a 2008 son proyecciones y los correspondientes a 2007 son estimaciones. Fuente: CST por país del world travel& Tourism council (WTTC y OE, 2008) El turismo de naturaleza, agroturismo y ecoturismo en Nicaragua Los principales tipos de turismo basado en la naturaleza en Nicaragua son: ecoturismo, agro turismo (rural), turismo de aventura, turismo científico (Somarriba et. al. 2001) La afluencia del sector turístico está creciendo en Nicaragua al igual que en varios países de Latinoamérica con bellezas por descubrir. 47 250 231 184 Millones de Dólares 200 152 167 150 100 50 0 2003 2004 2005 2006 Aproximadamente 100,000 visitantes/ año visita las áreas protegidas (14% de turistas en . El Papel del ecoturismo en el manejo de Áreas Protegidas: se deben tomar en cuenta los siguientes aspectos. El turismo no necesita ser masivo y destructor; Beneficios económicos para las áreas protegidas; Implementado del modo adecuado, mejora relaciones entre las comunidades locales y la administración de las A. P. Principios del Ecoturismo: se concentra en los aspectos siguientes. Minimizar impactos ecológicos y contribuir a la conservación de la biodiversidad; educar a los visitantes y a los anfitriones; y proveer beneficios financieros y empoderamiento para las comunidades locales (TIES, 1990). Agro y Eco turismo en la Canta Gallo, Condega, Estelí Zona de Producción Sostenible: Se permite la investigación científica, senderos, educación ambiental y ecoturismo. Humedales de Apacunca. 48 Agro y Eco turismo en la Reserva de Recursos Genéticos de Apacunca, municipios de Somotillo y Villanueva Estudios vinculados al ecoturismo y las áreas protegidas 49 Estudio para el manejo y regulación de la Visitación Turística, Área Protegida Volcán Cosigüina, Nicaragua: Senderos Guacamaya, El Humedal y San Luis Identificación del Potencial Eco turístico en 7 fincas de la Reserva Natural Cerro Apante (Rosales, L. 2006) y en 3 fincas de la Reserva Natural Cerro Arenal, Matagalpa, Nicaragua (Hidalgo, S. 2007) Ecoturismo comunitario en diez fincas del parque ecológico municipal Canta Gallo, Condega, Estelí 50 51 Conclusiones sobre los impactos ecológicos • Reducción significativa de la cobertura vegetal en una banda adyacente a los senderos. Ancho promedio ≤ 3 m, no es considerable para la superficie de la reserva. • Riqueza de especies e Índice de Shannon de especies arbóreas en los senderos no difiere significativamente de las parcelas testigo. • En el caso de especies herbáceas y arbustivas, el análisis estadístico se da una diferencia altamente significativa. Indicando un efecto en el soto bosque debido al uso. • Conclusiones sobre impactos socioeconómicos para las comunidades Los beneficios más relevantes del turismo en Mombacho son de tipo económico y ecológico; para los productores en Datanlí son de tipo económico y social. Limitaciones de tipo social son de mayor peso en Datanlí y en cambio la conservación de la reserva se percibe como un peligro inminente en Mombacho. En Mombacho se emplea guarda parques y trabajadores locales, es un beneficio económico para las comunidades vecinas Las comunidades y productores en la zona de amortiguamiento no perciben que reciben beneficios del turismo desarrollado en la zona núcleo. Desean participar activamente de las actividades ecoturisticas Conclusiones sobre Capacidad de carga La visitación al Sendero El Cráter no excede la capacidad de carga efectiva calculada aún pero está cerca de ese límite (estudiantes de colegio) Si la tendencia de la visitación continúa, requerirá que la administración de la RNVM restringa el número de visitas en los períodos picos. La CM se puede incrementar sustancialmente si se mejora la infraestructura y las capacidades del personal, esto aumentaría la CCE. Para esto se recomienda una estrategia de mejoras de acuerdo a las debilidades o carencias encontradas en el análisis de la CM. 52 Dar a conocer y apreciar aún más las bellezas naturales de nuestro país Conocer y compartir con las familias rurales de Nicaragua 53 POSTER 54 55 ELEMENTOS DE DISCUSIÓN Compra-permuta de una finca en Apacunca para garantizar la finca donde hay remanente de teocintle. Mantener en el proyecto los componentes de desarrollo e investigación. Crear una comisión técnica con visión integral (plan de manejo, convenio colaborativo, POA, etc.). Nombrar un director (a) de áreas protegidas. Y mantener un técnico en la zona. Considerar el concepto de cuenca, integral. Buscar sinergias con otros proyectos (proyecto del golfo). Proponer a las alcaldías el cobro de impuestos por la alimentación de semovientes para destinar dinero al manejo de la reserva. UNAN-León: incluir en el proyecto el ordenamiento de fincas, evitar el despale, gestión general de la parte turística. No se aterriza con los estudios actuales. Posiblemente combinar visiones de corto, mediano y largo plazo. Hay problemas con la inundación. Debería estar en territorio gubernamental. La UNA tiene liderazgo, importante involucrarse decididamente en el Comité ya existente. Reactivar el Comité local de manejo. Reasumir las experiencias de los trabajos de investigaciones realizadas por los investigadores UNA y UNAN-León Nombrar quien convocará al comité de manejo de la reserva y definir el papel de MARENA a nivel central. Llevar el mensaje a la dirección del ministerio, cuyo respaldo es de mucha importancia. El Ministerio debe involucrarse, en lo referente a los planes que surjan deberá buscarse financiamiento. El MARENA debe convocar y mejorar la estabilidad laboral de los delegados en la zona. La delegación departamental del MARENA en Chinandega, debe reconocer la importancia del teocintle en la región. Se debe Proponer una visita a Apacunca para ver in situ el estado de la zona después de las lluvias. Invitar al director (a) de áreas protegidas para que asista a la reunión del comité, de manejo de la reserva. Se propone la participación de SINAPRED para evaluar la situación de los habitantes de la zona. Se debe dar prioridad a la situación de Don Oscar Martínez. La delegación del MARENA enviará el POA 2011 para su evaluación y planificación. Se puede negociar y cumplir los acuerdos sostenidos por intendencia de la propiedad, con el señor Martínez y evitar que se siga afectando los remanentes de teocintle por parte del señor Martínez. 56 Breve reseña bibliográfica de los expositores en el Congreso Robert Mckelvy Bird Biólogo de profesión, ha trabajado en origen y evolución de especies del genero Zea, desde el punto de vista arqueológico y morfológico en el continente americano durante los últimos 30 años. Igualmente ha estudiado los teocintles mesoamericanos. Actualmente es profesor asociado de la Universidad de Carolina del Norte, USA. Edilberto Duarte Ingeniero Forestal, graduado en la Universidad Nacional Agraria. Ha trabajado en el estudio de la diversidad florística de especies arbóreas principalmente del trópico seco. Obtuvo su Maestría en la Universidad de Chapingo, México. Actualmente es Director de Biodiversidad del Ministerio de Recursos Naturales y del Ambiente (MARENA). Matilde Somarriba Ingeniera agrónoma graduada en la Universidad Nacional Agraria. Ha trabajado por muchos años el manejo de cuencas hidrográficas y recientemente finalizo sus estudios de doctorado en el manejo de áreas protegidas y recursos naturales. Álvaro Benavides González Ingeniero Agrónomo graduado en la Universidad Nacional Agraria. Ha trabajado por muchos años en la caracterización morfológica de recursos genéticos vegetales, obtuvo su Maestría en el estudio del teocintle nicaragüense. Actualmente miembro del programa Desarrollo Rural Participativo (DEPARTIR). Juan Betancourt Productor de la zona y dirigente campesino por muchos años, conocedor de los problemas que ha tenido la Reserva de Recursos Genéticos Apacunca (RRGA) a través del tiempo e importante defensor de la flora y fauna. Carlos Henry Loáisiga Ingeniero Agrónomo graduado en la Universidad Nacional Agraria. Ha dedicado muchos años a la caracterización de recursos genéticos vegetales, recientemente obtuvo su doctorado en el estudio del teosintle nicaragüense. Daniel Querol Lipcovich Genetista graduado en la Universidad Autónoma de Chapingo, México. Ha trabajado por muchos años es el estudio de los recursos genéticos vegetales de Nicaragua, fue fundador del Programa Recursos Genéticos Nicaragüenses (REGEN) y consultor-asesor del grupo de investigación Desarrollo Rural Participativo (DEPARTIR). 57 Anexos LISTA DE PARTICIPANTES Y TEMÁTICAS A ABORDAR Expositores: Dr. Robert Bird: El gran teocintle de Apacunca: Estudios del teocintle tras tres décadas, tolerancia a inundaciones. Ing. MSc. Álvaro Benavides González: Situación actual del teocintle en la Reserva genética de Apacunca. Ing. MSc. Edilberto Duarte: Las áreas protegidas y los Recursos Genéticos Ing. MSc. Daniel Querol: La importancia de los recursos genéticos silvestres y el rol de la UNA en su protección y aprovechamiento Dr. Carlos Henry Loáisiga Caballero: Citogenética, diversidad genética y filogenia en especies silvestres del género Zea, con énfasis en Zea nicaraguensis. Dra. Matilde Somarriba Chang: Turismo sostenible y Áreas Protegidas 58 Invitados Participantes: 1. Dr. Gero Vaagt, Representante FAO Nicaragua, Managua. 8. Ing Edilberto Duarte, Responsable Biodiversidad (MARENA) 9. Lic. Ana Reyes Zavala (Investigadora UNAN LEON) 21. Lic. Mauricio Álvarez (Investigador UNAN-LEON) 10. Lic. Santos Méndez Periodista del RECACH (Chinandega) 11. Sr. Juan Betancourt (Dirigente comunitario y Pte. de Cooperativas de Apacunca) 12 Sr. Antonio García (Guardaparque Estación Biológica Apacunca) 13. Sr. Julio Martínez (Guardaparque Estación Biológica Apacunca) 14. Ing. Miguel Matus FACA UNA 21. Ing. Yelba Cañada (Tesista) Otros invitados que no aparecen en lista oficial 1. Ing. José Dolores Cisne (DEPARTIR – UNA) 2. Ing. Daniel Querol (DEPARTIR – UNA) 3. Ing. Álvaro Benavides (DEPARTIR – UNA) 4. Ing. Juan Carlos Morán (DEPARTIR – UNA) 5. Dr. Robert Bird (USA) 6. Dra. Matilde Somarriba (FARENA-UNA) 7. Dr. Dennis Salazar (Decano FAGRO) 8. Dr Oscar Gómez (DEPARTIR) 9. Dr. Guillermo Reyes (DEPARTIR) 10. Dr. Carlos Loaísiga (DEPARTIR ) 11. Dr. Bryan Mendieta (FACA UNA) 12. Ing. Vidal Marín (FAGRO UNA) 13. Ing. Nelson Artola 14. Personal de Logística y Periodismo 59 PRIMER CONGRESO NACIONAL: EL TEOCINTLE NICARAGUENSE, SU ESTADO ACTUAL Y SU IMPORTANCIA EN MESOAMERICA PROGRAMA (Noviembre 4) 08:00 08:30 08:45 09:00 09:30 08:30 AM 08:45 AM 09:00 AM 09:30 AM 10:00 AM 10:00 10:30 AM 10:30 11:00 AM Genética Inscripción de participantes Apertura del Congreso Ing. Telémaco Talavera (Rector UNA) Metodología del Congreso (PhD. Carlos Loaisiga) Representante FAO Nicaragua (Dr. Gero Vaagt) Áreas Protegidas y Recursos Genéticos (Caso teocintle) MSc. Edilberto Duarte (MARENA) Refrigerio Incorporación de especies silvestres en Programas de Mejora Ing. María Isabel Martínez (INTA) 11:00 11:30 AM Áreas Protegidas y Agroturismo Dra. Matilde Somarriba (Vice decana FARENA) 11:30 11:45 AM Estado actual del teocintle en la Reserva MSc. Álvaro Benavides González (UNA) 11:45 12:00 M Situación del Teocintle en Apacunca Sr Juan Betancourt, Poblador de la Reserva 12:00 01:00 PM Almuerzo 01:00 01:30 AM Caracterización Molecular del Teocintle nicaragüense PhD. Carlos Henry Loáisiga Caballero (UNA) 01:30 02:00 AM Importancia de los recursos genéticos silvestres y el rol de la UNA en su Protección y conservación. MSc. Daniel Querol L. 02:00 02:45 AM Descubriendo, caracterizando y utilizando germoplasma de los teocintles Centroamericanos. Dr. Robert Bird, North Caroline University. USA 02:45 03:00 PM Refrigerio 03:00 04:00 PM Discusión técnica del teocintle y la Reserva 03:00 03:30 PM Alianzas nacionales e internacionales (proyectos – fondos) 03:30 04:00 PM Clausura (Dr. Denis Salazar, Decano FAGRO) 60 Gráficas del Congreso Autoridades de la Universidad Nacional Agraria, Invitados Especiales y Pobladores de las comunidades de Apacunca y Aquespalapa. 61 Ing. Telémaco Talavera, Rector de la Universidad Nacional Agraria. Dr. Gero Vaagt, representante de la FAO en Nicaragua. 62 Dr. Robert McK. Bird, Profesor asociado a la Universidad Carolina del Norte, USA. Ing. Edilberto Duarte, representante del Ministerio de Recursos Naturales y del Ambiente (MARENA) de Nicaragua. 63 Ing. Miguel Obando, representante del Instituto Nicaragüense de Tecnología Agropecuaria (INTA) de Nicaragua. 64 Dr. Dennis Salazar, Decana de la Facultad de Agronomía (FAGRO), Universidad Nacional Agraria. 65 Dra. Matilde Somarriba Chang, Vicedecana de la Facultad de Recursos Naturales y del Ambiente (FARENA), Universidad Nacional Agraria. 66 Lic. Santos Méndez, Periodista del RECACH, Chinandega. Sr. Juan Betancourt, Dirigente comunitario y Presidente de Cooperativas de Apacunca. 67