Manual para la Recolección y Conservación de Germoplasma Forrajero en México José Francisco VILLANUEVA-ÁVALOS, Carlos Raúl MORALES–NIETO, Javier Francisco ENRÍQUEZ–QUIROZ, Adrián Raymundo QUERO–CARRILLO, Filiberto HERRERA–CEDANO, Regulo JIMÉNEZ–GUILLEN y Manuel SILVA-LUNA Instituto Nacional de Investigaciones Forestales, Agrícolas y Pecuarias Centro de Investigación Regional del Pacífico Centro Campo Experimental Santiago Ixcuintla Santiago Ixcuintla, Nayarit. Octubre de 2012 Folleto Técnico Núm. 20, ISBN: 978-607-425-874-5 Directorio Institucional SECRETARÍA DE AGRICULTURA, GANADERÍA, DESARROLLO RURAL, PESCA Y ALIMENTACIÓN Lic. Francisco Javier Mayorga Castañeda Secretario Dr. Everardo González Padilla Coordinador General de Ganadería Lic. Mariano Ruiz-Funes Macedo Subsecretario de Agricultura Ing. Ignácio Rivera Rodríguez Subsecretario de Desarrollo Rural Ing. Ernesto Fernández Arias Subsecretario de Fomento a los Agronegócios MSc. Jesús Antonio Berumen Preciado Oficial Mayor Lic. Emeterio Carlón Acosta Delegado de la SAGARPA en Nayarit INSTITUTO NACIONAL DE INVESTIGACIONES, FORESTALES, AGRÍCOLAS Y PECUARIAS Dr. Pedro Brajcich Gallegos Director General Dr. Salvador Fernández Rivera Coordinador de Investigación, Innovación y Vinculación MSc. Arturo Cruz Vázquez Encargado de la Coordinación de Planeación y Desarrollo Lic. Marcial A. García Morteo Coordinador de Administración y Sistemas CENTRO DE INVESTIGACIÓN REGIONAL DEL PACÍFICO CENTRO Dr. Gerardo Salazar Gutiérrez Encargado del Despacho de los Asuntos Competencia de la Dirección del Centro de Investigación Regional Pacífico Centro y Director de Investigación MC. Primitivo Díaz Mederos Director de Planeación y Desarrollo Lic. Miguel Méndez González Director de Administración M.C. Luis Enrique Fregoso Tirado Director de Coordinación y Vinculación del INIFAP en Nayarit y Encargado del Despacho de los Asuntos de la Jefatura del Campo Experimental Santiago Ixcuintla Manual para la Recolección y Conservación de Germoplasma Forrajero en México Ph. D. José Francisco VILLANUEVA – ÁVALOS Investigador en Pastizales y Recursos Forrajeros Campo Experimental “Santiago Ixcuintla” Dr. Carlos Raúl MORALES – NIETO Profesor Investigador en Manejo de Pastizales Facultad de Zootécnica y Ecología Universidad Autónoma de Chihuahua Dr. Javier Francisco ENRÍQUEZ – QUÍROZ Investigador en Pastizales y Recursos Forrajeros Campo Experimental “La Posta” Ph. D. Adrián Raymundo QUERO – CARRILLO Investigador en Forrajes y Producción Animal Colegio de Postgraduados Ph. D. Filiberto HERRERA - CEDANO Investigador en Pastizales y Recursos Forrajeros Campo Experimental “Santiago Ixcuintla” Dr. Regulo JIMÉNEZ – GUILLEN Investigador en Pastizales y Recursos Forrajeros Campo Experimental “Iguala” MC. Manuel SILVA – LUNA Investigador en Pastizales y Recursos Forrajeros Campo Experimental “La Huerta” Instituto Nacional de Investigaciones Forestales, Agrícolas y Pecuarias Centro de Investigación Regional Pacífico Centro Campo Experimental Santiago Ixcuintla Octubre de 2012 Folleto Técnico No. 20, ISBN: 978-607-425-874-5 Manual para la Recolección y Conservación de Germoplasma Forrajero en México No está permitida la reproducción total o parcial de esta publicación, ni la transmisión de ninguna forma o por cualquier medio, ya sea electrónico, mecánico, fotocopia, por registro u otros métodos, sin el permiso previo y por escrito a la Institución. Instituto Nacional de Investigaciones Forestales, Agrícolas y Pecuarias Progreso Núm. 5, Colonia Barrio de Santa Catarina Delegación Coyoacán CP: 04010. México, D.F. Tel. (55) 3871 8700 Primera edición 2012 Impreso en México Printed in Mexico ISBN: 978-607-425-874-5 Folleto Técnico Núm. 20, Octubre de 2012 CAMPO EXPERIMENTAL SANTIAGO IXCUINTLA – INIFAP. Km. 2 Entronque Carr. Santiago Ixcuintla con Carr. Internacional México – Nogales. Apdo. Postal 100. Santiago Ixcuintla, Nayarit. 63300, México. Tel. (323) 235-2031; Fax: (323) 235-0710; (311) 216-7012 Esta publicación se terminó de imprimir el mes de Octubre del 2012 en Talleres Gráficos de Prometeo Editores S.A. de C. V., Libertad 1457, Col. Americana, Guadalajara, Jalisco. C.P. 44160. Tel. (33) 3826-2726 Su tiraje consta de 2000 ejemplares Impreso en México printed in México La cita completa de esta obra es: Villanueva – Ávalos, J. F., C. R. Morales – Nieto, J. F. Enríquez – Quiroz, A. R. Quero – Carrillo, F. Herrera – Cedano, R. Jiménez – Guillen y M. Silva – Luna. 2012. Manual para la recolección y conservación de germoplasma forrajero en México. INIFAP – CIRPAC. Campo Experimental Santiago Ixcuintla. Folleto Técnico Núm. 20. Santiago Ixcuintla, Nayarit, México. 46 p. CONTENIDO Página LISTA DE FIGURAS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . iii INTRODUCCIÓN. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 Objetivo. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3 Recolección de Especies Forrajeras . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4 Responsabilidad de los recolectores. . . . . . . . . . . . . . . . . 4 Antes de la recolección. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4 Durante la recolección. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4 Después de la recolección . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5 Preparación para efectuar la recolecta. . . . . . . . . . . . . . . 5 Datos del área y del germoplasma . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5 Información general. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5 Información técnica . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6 Equipo para recolectar germoplasma . .. . . . . . . . . . . . . . 7 Equipo general . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7 Equipo técnico . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8 Descripción del sitio de recolecta . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9 Metodología para la recolecta. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11 Selección del material a recolectar . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13 Recolección de germoplasma en campo. . . . . . . . . . . . . . 14 Recolección de material vegetativo. . . . . . . . . . . . . 15 Recolección de especímenes para herbario. . . . . . 20 Recolección de semilla . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 Procesado de la semilla recolectada. . . . . . . . . . . . . . . . . 22 Manual para la Recolección y Conservación de Germoplasma Forrajero en México i i Almacenamiento de semillas ortodoxas. . . . . . . . . . . . . . 23 Conservación de Especies Forrajeras . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 Utilidad de la conservación de los recursos fitogenéticos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25 Conservación “ in situ” . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26 Conservación “ex situ” . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28 Bancos de semillas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29 Jardines botánicos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31 Definiciones . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34 LITERATURA CITADA . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36 ANEXOS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40 FORMATO 1. PASAPORTE RECURSOS PARA RECOLECTA GENÉTICOS DE FORRAJEROS NATIVOS DE MÉXICO. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40 FORMATO 2. DESCRIPTORES DEL ÁREA . . . . . . . . . . . . . . . 44 FORMATO 3. DESCRIPTORES DEL SUELO . . . . . . . . . . . . . . 45 FORMATO 4. DESCRIPCIÓN DE INSECTOS Y ENFERMEDADES. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ii Manual para la Recolección y Conservación de Germoplasma Forrajero en México ii 46 LISTA DE FIGURAS Figura 1 2 3 4 5 6 7 8 Página El sobrepastoreo y manejo inadecuado de los recursos naturales, ha contribuido a la extinción de especies nativas y al deterioro ambiental de los ecosistemas naturales . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2 Selección de cuatro sitios de recolección de especies forrajeras basados en la utilización de mapas de isoyetas en el estado de Guerrero, México. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10 El levantamiento de información en campo sobre las características ambientales y descriptivas del sitio y materiales recolectados es un paso muy importante durante la cosecha. 11 Recolección de semilla de una leguminosa arbórea en Yucatán, México . . . . . . . . . . . . . . . . . 17 Recolección de material vegetativo (fitómeros) y plántulas de Tripsacum dactyloides en bolsas de plástico listas para el trasplante en campo. . . . . . 17 Recolección de material vegetativo e identificación de clones en bolsas y cajas de plástico. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 Trasplante directo a parcelas de introducción del material vegetativo (clones) cosechado previamente . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 Recolección y prensado de material recolectado en campo (Tomada de: Herrera et al., 2010) . . . . 21 Manual para la Recolección y Conservación de Germoplasma Forrajero en México iii iii 9 10 11 12 13 14 15 iv Tripsacum spp. una gramínea de uso múltiple, relegada y en peligro de extinción en México. Foto: Tripsacum dactyloides en crecimiento activo (Agosto, 2012) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25 Conservación “in situ” de las especies nativas en un bosque tropical en la Reserva de la Biosfera en Los Tuxtlas, Veracruz. Los bosques tropicales cubren el 25% de la superficie terrestre y albergan el 70% de las especies del planeta. . . . . 27 Conservación “ex situ” de semillas de especies cultivadas y silvestres en el Centro Nacional de Recursos Genéticos del INIFAP, México. . . . . . . . 28 Jardín botánico de Tripsacum spp en CIMMYT en Texcoco, Estado de México. (Foto: Febrero de 2011) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29 Jardín botánico de leguminosas arbóreas en el Sitio Experimental “EL Verdineño”, en Santiago Ixcuintla, Nayarit. (Foto: Septiembre de 2011). . . 29 Parcelas de introducción en hileras de cinco plantas de Tripsacum spp. y en surcos con siete plantas de Brachiaria ruziziensis cada uno. Foto Sitio Experimental “EL Verdineño”, 2012 . . . . . . . 32 Jardín botánico de especies forrajeras nativas (Tripsacum spp., al fondo), introducidas (parcelas de introducción al frente) y leguminosas (arriba del margen izquierdo) establecido en el Sitio Experimental “El Verdineño”, en Santiago Ixcuintla, Nayarit. . . . . . 33 Manual para la Recolección y Conservación de Germoplasma Forrajero en México iv Manual para la Recolección y Conservación de Germoplasma Forrajero en México José Francisco VILLANUEVA - AVALOS1 Carlos Raúl MORALES - NIETO1 Javier Francisco ENRÍQUEZ - QUÍROZ1 Adrián Raymundo QUERO - CARRILLO2 Filiberto HERRERA – CEDANO1 Regulo JIMÉNEZ - GUILLEN1 Manuel SILVA - LUNA1 INTRODUCCIÓN Las especies forrajeras constituyen la base de la alimentación de la ganadería a nivel mundial, ya que son la fuente alimenticia más económica tanto para ganado doméstico como para la fauna silvestre; sin embargo, estos recursos nativos, presentes por miles de años en los ecosistemas naturales, están desapareciendo debido principalmente a un manejo inadecuado de los recursos nativos, así como también a la introducción de especies exóticas y la ausencia de propuestas integrales de investigación y manejo que eviten o disminuyan la erosión genética de que están siendo objeto y que a la vez, contribuyan al rescate, conservación y mejoramiento de estos importantes recursos nativos. Algunas evidencias señalan que la tasa de extinción de especies vegetales a nivel mundial es de un 5%, lo que implica que anualmente se extinguen aproximadamente unas 1,250 especies de manera irreversible (Raven, 1994). 1 2 Investigadores del Programa de Investigación e Innovación en Pastizales y Recursos Forrajeros del Instituto Nacional de Investigaciones Forestales, Agrícolas y Pecuarias (INIFAP). Profesor Investigador en Forrajes y Producción Animal del Colegio de Postgraduados en Montecillos, México. Manual para la Recolección y Conservación de Germoplasma Forrajero en México 1 Figura 1. El sobrepastoreo y manejo inadecuado de los recursos naturales, ha contribuido a la extinción de especies nativas y al deterioro ambiental de los ecosistemas naturales. La pérdida de éstos recursos fitogenéticos considerados patrimonio de la humanidad, es un proceso irreversible que constituye una grave amenaza para la estabilidad de los ecosistemas terrestres, el desarrollo agropecuario y la seguridad alimentaria del mundo (Rincón del vago, 2011). En virtud de lo anterior, es urgente enfocar esfuerzos y recursos que conlleven a la implementación de programas dirigidos a la recuperación de la vegetación nativa en México, los cuales a la fecha, se han manifestado en la ejecución un reducido número de proyectos de investigación para la recolección, conservación y aprovechamiento de éstos recursos forrajeros nativos (Quero et al., 2003). 2 Manual para la Recolección y Conservación de Germoplasma Forrajero en México El rescate de la diversidad vegetal permite conocer el potencial genético de cada especie o ecotipo y contribuye en la conformación de programas de mejoramiento. Una recolecta eficiente de germoplasma nativo, permite hacer una selección adecuada de los genotipos y fenotipos para el desarrollo de poblaciones mejoradas. Lo anterior contribuye al mejoramiento de la condición productiva de los ecosistemas, promoviendo además la conservación y uso racional de estos recursos (Alarcón et al., 1998; Challenger, 1998; Do Valle, 2001; Pardey et al., 2001; Gepts, 2006). La recolección y trasplante de los recursos genéticos son de alto riesgo y costo, por lo cual se recomienda utilizar la tecnología adecuada (Mott y Hutton, 1979; Morales, 2008). La presente publicación tiene como objetivo describir las diferentes etapas del proceso de recolección y conservación de germoplasma forrajero con potencial para las diferentes regiones agroecológicas de México. Manual para la Recolección y Conservación de Germoplasma Forrajero en México 3 Recolección de Especies Forrajeras Una buena planificación de las actividades contribuye en gran parte al éxito de la recolección de los materiales genéticos, lo cual influirá directamente en la utilidad de las colecciones. Ésta deberá incluir tanto los aspectos técnicos como los logísticos para la excursión. A continuación se detallan las consideraciones a tomar en cuenta para una recolección exitosa. Responsabilidad de los recolectores Antes de la recolección. Previo a la recolección de materiales, los recolectores deben revisar cuidadosamente las actividades y resultados esperados con la misión; decidir prioridades, metodologías y estrategias, compilar una lista de la información a recabar, llevar a cabo un adecuado tratamiento para la conservación de las muestras cosechadas, obtener muestras de suelo y ejemplares si estos son requeridos, así como presupuestar y tramitar los recursos financieros requeridos (FAO, 1993; Morales, 2008). Durante la recolección. Se debe poner especial cuidado en respetar las costumbres, tradiciones, valores y los derechos de la propiedad involucrada, no agotar la población de las especies silvestres para evitar la erosión genética, registrar los datos de la colecta (comúnmente conocido como pasaporte o datos de origen), describir la población y su diversidad, hábitat y ecología. En todos los casos es recomendable generar un respaldo fotográfico del ecosistema, espécimen, suelos, etc. Un formato del pasaporte se incluye en el anexo l de ésta publicación. 4 Manual para la Recolección y Conservación de Germoplasma Forrajero en México Después de la recolección. Se procesan las muestras (material vegetativo, semilla, etc.) obtenidas para su óptima conservación y transporte, recabando la información requerida en el pasaporte correspondiente. Finalmente, se elabora un informe de los sitios visitados, se confirma la identificación de los materiales, datos del pasaporte y lugares previstos para su conservación. Preparación para efectuar la recolecta Previo a la salida, el responsable de la recolección de plantas deberá considerar dos aspectos de suma importancia (Schultze-Kraft, 1979a; Morales, 2008): 1. Definir el objetivo del viaje y precisar que información se tomará en campo durante la cosecha, especificando que área se va a muestrear y que germoplasma se va a recolectar. 2. Preparar el equipo necesario para realizar la recolecta. Datos del área y del germoplasma Información general. Previo a la salida, se requiere contar anticipadamente con información sobre la infraestructura y servicios disponibles en la ruta a recorrer. Para esto, la utilización de mapas permite conocer la información y distribución de carreteras y caminos del área a cosechar. Otros aspectos logísticos que se debe considerar son: la disponibilidad de agua potable y alimentos, hospedaje, aceite y gasolina para el vehículo y un guía con conocimiento de la región (Schultze-Kraft, 1979b; Morales et al., 2008). También es necesario Manual para la Recolección y Conservación de Germoplasma Forrajero en México 5 identificar a las autoridades competentes y dueños del terreno, a quienes se debe solicitar los permisos respectivos (Gold et al., 2004). Información técnica. Un mejor conocimiento y facilidad en la recolecta se logrará si se cuenta con información de colecciones de germoplasma realizadas anteriormente por otros científicos, así como informes de la región y de los ecosistemas presentes, donde se incluya información de la vegetación, suelos, topografía y aspectos climáticos, entre otros. Es recomendable también considerar la información disponible en herbarios y bancos de germoplasma regionales o nacionales sobre la distribución de especies de interés para el recolector. Por otro lado, es importante considerar los patrones de las lluvias en la región y la fenología de las especies a cosechar, ya que la posibilidad de encontrar plantas con semillas maduras depende prácticamente de las condiciones climáticas locales y de las especies a recolectar. Así, durante la época de lluvias, la presencia de semillas maduras es muy escasa, mientras que en la época de secas, la semilla no se encuentra en la planta y las plantas de interés probablemente hasta hayan sido pastoreadas por el ganado. Cuando sea posible es importante considerar el tipo de reproducción (polinización cruzada o autopolinizable) del germoplasma de interés, esto ayudará a decidir si se cosecha semilla de plantas individuales o si el muestreo se realiza en base a la población. La recolecta de una amplia gama de géneros, especies y ecotipos de germoplasma es más fructífera si la cosecha se realiza cuatro u ocho 6 Manual para la Recolección y Conservación de Germoplasma Forrajero en México semanas previas al comienzo de la época de seca. Sin embargo, es recomendable que el recolector haga algún viaje exploratorio al área de interés para obtener información sobre la situación que presenta la vegetación (Schultze-Kraft, 1979b; Gold et al., 2004; Morales, 2008). Equipo para recolectar germoplasma Equipo general. Los elementos básicos requeridos por el recolector incluye desde un vehículo en buenas condiciones, bien equipado y en perfectas condiciones mecánicas; un tanque adicional de gasolina, llantas todo terreno y dos llantas extras, aceite, líquido de frenos, equipo para cambiar llantas pinchadas, herramientas básicas para reparar vehículo, cadena de cuatro metros para jalón, depósito con agua, palas, pico y machete. Adicionalmente, se requiere llevar un termo para bebidas (frío y caliente), agua para tomar, alimentos, medicinas básicas incluyendo, suero anticrotálico, artículos de higiene personal, botas altas para protegerse de las víboras, sombreros, navajas de bolsillo, lámpara de baterías, repelente de moscos, hamaca y cobijas; ocasionalmente se requiere de pequeños obsequios como una forma de agradecimiento a determinadas personas, sobre todo a aquellos productores y personas de bajos recursos colaboradores con el proyecto (Schultze-Kraft, 1979a; Gold et al., 2004; Morales, 2008); una casa de campaña y un saco para dormir serían adicionalmente requeridos si se piensa acampar a cielo abierto. Manual para la Recolección y Conservación de Germoplasma Forrajero en México 7 Equipo Técnico. El equipo técnico requerido depende del número de participantes y su grado de especialización. Lo ideal es contar con un chofer con conocimientos de mecánica y dos o tres personas con conocimientos de edafología y taxonomía. Cuando el objetivo es recolectar germoplasma de plantas forrajeras, los siguientes artículos son esenciales (Schultze-Kraft, 1979a; Gold et al., 2004): 1. Para una descripción adecuada del sitio e identificación del material cosechado, se requiere de mapas detallados de carreteras y caminos, llevar mapas topográficos, plumas con tinta indeleble, brújula, altímetro, GPS (Coordenadas en grados minutos y segundos, UTM y mapeo), cámara fotográfica y grabadora. 2. Para recolectar semilla son necesarias suficientes bolsas de papel de varios tamaños, rozadera (hoz), grapadora y grapas. 3. Para recolectar material vegetativo llevar una pala pequeña, tijeras, bolsas de plástico perforadas, periódico, cajas de plástico, costales o sacos de yute, recipiente para agua, cinta adhesiva y etiquetas. 4. Para recolectar material de herbario, adicionalmente se deben llevar bolsas grandes de plástico, prensas para plantas en papel periódico, cartón, lupa y formaldehido como desinfectante. 5. Para procesar la semilla cosechada se requiere disponer de una caja de alambrón (jaula) para su secado, prensa con crestas para desgranado de semillas, equipo de disección 8 Manual para la Recolección y Conservación de Germoplasma Forrajero en México (pinzas, tijeras, bisturí, etc.), polvo fungicida e insecticida y una máscara protectora. Descripción del sitio de recolecta Una adecuada descripción del sitio de recolección es de suma importancia para futuros programas de investigación con recursos genéticos, lo cual se logrará si en cada viaje se reúne la mayor cantidad de información sobre los sitios de colección. Es importante que la información medio ambiental este bien documentada e incluya información ecológica y agronómica (Formatos 2 y 3). La presencia de plagas, así como sus daños en las plantas de interés también deberán documentarse al momento de la colecta (Formato 4). La selección de los sitios de colección se basa en la información sobre las condiciones climáticas de cada región, por lo que se requiere revisar mapas de climas, suelo y vegetación para una ubicación exacta de los sitios seleccionados para la recolecta. Asimismo, se recomienda usar mapas de isoyetas con la finalidad de seleccionar áreas potenciales de mayor biodiversidad. Las isoyetas son líneas que unen puntos con similar cantidad de lluvia, mientras que las isotermas son líneas con similar temperatura. La combinación de lluvia y temperatura define áreas con diferentes condiciones climáticas, lo cual está relacionado con áreas de mayor biodiversidad. Una vez identificadas estas áreas climáticas, se utilizan mapas con vías de comunicación (carreteras, caminos, etc.) para planear los recorridos de campo que ofrezcan la posibilidad de encontrar una mayor cantidad de ecotipos de interés durante la Manual para la Recolección y Conservación de Germoplasma Forrajero en México 9 recolección. Un ejemplo del uso de mapas con similar cantidad de lluvia y temperatura se muestra en la selección de cuatro sitios en el estado de Guerrero (Figura 2). 1 2 3 4 Figura 2. Selección de cuatro sitios de recolección de especies forrajeras basados en la utilización de mapas de isoyetas en el estado de Guerrero, México. Finalmente, se requiere definir claramente los descriptores adoptados para la recolecta de plantas (Reid y Lazier, 1979; Morales, 2008), mismos que se encuentran en el formato del pasaporte para la recolecta de recursos genéticos forrajeros nativos de México (Anexo 1). De acuerdo con Herrera et al. (2010), el sitio de recolección deberá ser accesible y de fácil movilidad, seleccionando preferentemente ecosistemas nativos que no se hayan pastoreado, exclusiones en áreas forestales o riveras de ríos; las áreas quemadas se consideran buenos sitios para la recolección de semillas por varias 10 Manual para la Recolección y Conservación de Germoplasma Forrajero en México temporadas después del fuego. Asimismo, estos autores señalan que sitios previamente plantados, áreas de investigación o áreas cubiertas por plantas amenazadas o en peligro de extinción no deben considerarse como sitios de recolecta. En todos los casos, previo a la recolección de los materiales, es importante obtener permiso de los propietarios tanto en tierras privadas como en tierras públicas (Aguiñada et al., 2009). Figura 3. El levantamiento de información en campo sobre las características ambientales y descriptivas del sitio y materiales recolectados es un paso muy importante durante la cosecha. Metodología para la recolecta La recolección de plantas debe incluir la adquisición de material genético para prensa, para maceta y semilla mediante recorridos de campo, en los cuales se busca recolectar la variabilidad genética de las especies forrajeras nativas de interés para la ganadería (Herrera et al., 2010). Manual para la Recolección y Conservación de Germoplasma Forrajero en México 11 Para la recolección de plantas de sugiere la metodología descrita por Schultze-Kraft (1979b), la cual consiste en recorrer por carreteras o caminos un trayecto previamente determinado, haciendo paradas a intervalos de 20 a 50 km según los cambios que ocurran en la vegetación, la topografía y el suelo. En estas paradas se examina la vegetación nativa de un área adyacente o cercana a la carretera, que puede variar de unos pocos hasta varios miles de metros cuadrados y se buscan las especies de gramíneas y leguminosas que previamente se hayan señalado de interés. En cada parada de 30-60 minutos, se cosecha la máxima cantidad posible de plantas o semillas del máximo número posible de plantas de una población. Las semillas se guardan en bolsas de papel debidamente identificadas. Cuando se trata de especies de interés muy particular o de germoplasma considerado especialmente valioso pero del cual no se encuentran semillas maduras, se cosecha material vegetativo con raíces o con capacidad de enraizar; posteriormente, éste material se trasplanta en macetas para multiplicar la planta o semilla bajo condiciones de invernadero. Se anotan las características particulares de las plantas recolectadas, y se registran en el pasaporte los datos básicos sobre el lugar de recolección (localización exacta, altitud, topografía, zona ecológica a la cual pertenece, tipo de vegetación, hábitat, condiciones de suelo, entre otros (Formatos 2 y 3 anexos). Cuando se trata de especies de interés particular, se toman muestras de suelo para su posterior análisis, y ocasionalmente se recolectan nódulos de Rhizobium. Eventualmente y si el recolector lo considera pertinente, es 12 Manual para la Recolección y Conservación de Germoplasma Forrajero en México posible recolectar información sobre las plagas y enfermedades del área muestreada (Formato 4 anexo) (Flores y Schultze-Kraft, 1994). Selección del material a recolectar De acuerdo con Gold et al. (2004), para priorizar las especies a cosechar debe considerarse algunos criterios biológicos y ecológicos, el grado de amenaza por factores antrópicos en un área determinada (Ej. construcción de una represa, carreteras y caminos, formación de relaves mineros, incendios, etc.), por grupo taxonómico (ej. Cactáceas), o formas de vida (gramíneas, geófitas, etc.), interés científico y accesibilidad, entre otros. Los criterios biológicos y ecológicos priorizados para recolectar especies con fines de conservación ex situ y restauración ecológica son descritos por Gold et al. (2004): 1. Tipo de semilla: Ortodoxa, recalcitrante e intermedia. 2. Estado de conservación: Extinta, en peligro de extinción, amenazada, vulnerable y fuera de peligro, dentro de una región o ecosistema en particular. 3. Forma de vida: Anuales, perennes y perennes leñosas. 4. Rol ecológico: Especies pioneras, claves, dominantes y raras o útiles. 5. Origen: Endémicas, nativas o introducidas. 6. Distribución geográfica: Ej. Especies distribuidas en cuadrantes de 1, 2 y 3 ó más grados de latitud. 7. Unicidad taxonómica: Familias y géneros mono- y multiespecíficas. Manual para la Recolección y Conservación de Germoplasma Forrajero en México 13 8. Uso actual o potencial: Uso actual conocido, desconocido o sin uso conocido. Por otro lado, el recolector puede priorizar las especies a cosechar de acuerdo a estos u otros criterios, dependiendo de los objetivos del proyecto determinado. La relación de especies priorizadas puede ser aplicada a distintos ámbitos geográficos (local, regional y nacional). Recolección de germoplasma en campo Durante el viaje, el recolector requiere tomar diferentes decisiones relacionadas con la toma de muestras, para lo cual se presentan las siguientes consideraciones básicas (Schultze-Kraft, 1979b; Widrlechner y Burke, 2003; Gold et al., 2004; Morales, 2008): 1. El recolector debe decidir dónde y cuantas veces parar el vehículo para buscar el germoplasma de interés. 2. Los sitios y frecuencias de cada estación de recolección dependen de la experiencia del recolector, objetivo del viaje y tiempo disponible. 3. Si el objetivo es cosechar muestras de la variabilidad genética en una región extensa, es importante georeferenciar cada lugar de colecta, registrando información sobre las coordenadas del sitio (latitud y longitud), altitud, aspectos topográficos, cambios en la vegetación y uso de suelo, entre otros aspectos de interés. 14 Manual para la Recolección y Conservación de Germoplasma Forrajero en México 4. Si la vegetación, topografía, altitud y uso de la tierra, presentan uniformidad en una distancia considerable es necesario parar y recolectar muestras cada 30-50 km. 5. Preferentemente seleccionar áreas con suelos fértiles (áreas protegidas del pastoreo, quemas y áreas cerca de caminos). 6. Utilizar grabadora o libreta de campo para tomar notas del sitio de cosecha o características del germoplasma. 7. Transcribir la información de la grabadora al final del día a un libro de campo. 8. Utilizar cámara fotográfica para la descripción del sitio o características de las muestras obtenidas. Recolección de material vegetativo La cosecha del material vegetativo depende tanto de la duración del viaje, como del tiempo y espacio disponible en el vehículo. Algunas consideraciones para la recolecta de éstos materiales son resumidos por Schultze-Kraft (1979b) y Morales (2008) en los siguientes puntos: 1. Es importante también georeferenciar cada lugar de colecta, registrando información sobre las coordenadas del sitio (latitud y longitud), altitud, aspectos topográficos, cambios en la vegetación y uso de suelo, entre otros aspectos de interés. 2. Cosechar material vegetativo (clon, fitómero, raíz, ó estolones) cuando el material recolectado no produzca o no contenga ya semilla. 3. Por la variabilidad en la madurez de la semilla entre géneros, especies y ecotipos, no es posible seleccionar una época óptima para la recolección al mismo tiempo. Manual para la Recolección y Conservación de Germoplasma Forrajero en México 15 4. En gramíneas y leguminosas es posible cosechar tanto semilla como material vegetativo. 5. En herbáceas y arbustivas no estoloníferas, se sugiere recolectar plantas jóvenes extraídas cuidadosamente del suelo, mientras que en especies estoloníferas se debe recolectar estolones con nudos que tengan raíces. 6. Al recolectar el material vegetativo, se pueden considerar las siguientes prácticas: a. Trasplantar el material en bolsas de plástico perforadas con suelo adecuado. b. Colocar el material vegetativo en cajas grandes de plástico con suelo húmedo. c. Colocar el material vegetativo con suelo envuelto en periódico húmedo en cajas. 7. Identificar adecuadamente el material recolectado, registrando el sitio de recolecta y clave de la muestra (Iniciales del recolector + número progresivo de la muestra). 8. Revisar periódicamente que el suelo de los recipientes (bolsas o cajas) con el material vegetativo mantengan una humedad constante. 16 Manual para la Recolección y Conservación de Germoplasma Forrajero en México Figura 4. Recolección de semilla de una leguminosa arbórea en Yucatán, México. Figura 5. Recolección de material vegetativo (fitómeros) y plántulas de Tripsacum dactyloides en bolsas de plástico listas para el trasplante en campo. Manual para la Recolección y Conservación de Germoplasma Forrajero en México 17 Figura 6. Recolección de material vegetativo e identificación de clones en bolsas y cajas de plástico. La recolección de especies forrajeras en poblaciones naturales, inicia preparando la información y equipo de campo. Se seleccionan de cuatro a cinco plantas en forma aleatoria, se extrae un clon que puede incluir uno o varios fitómeros con suficiente raíz. La biomasa aérea se poda, dejando los tallos basales a una altura de 15 o 30 cm según la especie; finalmente, el macollo se aísla e identifica con cinta adhesiva. Como se mencionó anteriormente, los clones se colocan en cajas con suelo húmedo o bien en bolsas de plástico y se protegen del sol y aire para el transporte y posterior trasplante en campo. En un formato prediseñado (Pasaporte) y engargolado se anota el número de ecotipo, sitio de recolecta (precipitación, temperatura, altitud, etc.), nombre del recolector, tipo vegetativo, asociación con otras especies, entre otras observaciones específicas. Además, cada ecotipo se georeferencia con un GPS (altitud, longitud, latitud, etc.). 18 Manual para la Recolección y Conservación de Germoplasma Forrajero en México La cosecha y trasplante se realizan en la época de lluvias (junioagosto). Para el trasplante, el terreno se prepara con barbecho, rastreo y nivelación (si se requiere); se cuadricula en Marco Real de 1.5 x 1.5 m. En cada punto se hacen hoyos de 40-50 cm de profundidad por 25 cm de diámetro. Para el transplante se agrega al hoyo 15 cm de suelo, se deposita el clon, se tapa y se cubre firmemente con suelo del mismo hoyo. Posteriormente, para garantizar el óptimo establecimiento de los clones, se les aplica agua de riego periódicamente, cuidando que no haya déficits de humedad durante la primera fase del establecimiento. Finalmente, el área se protege con alambre de púas, o bien con malla gallinera o borreguera (Morales, 2008). La utilización de fertilizantes al momento de trasplante depende del criterio del recolector y de las condiciones de fertilidad del terreno. Figura 7. Trasplante directo a parcelas de introducción del material vegetativo (clones) cosechado previamente. Manual para la Recolección y Conservación de Germoplasma Forrajero en México 19 Esta metodología de cosecha y trasplante de germoplasma, asegura altos porcentajes de sobrevivencia de las especies en campo, se caracteriza por recabar información sobre clima, suelo y vegetación, contemplando además la ubicación geográfica referenciada de las especies recolectadas y se puede aplicar en todas las áreas naturales donde existan recursos vegetales. Además, puede ser utilizada por técnicos y profesionales dedicados al manejo y conservación de los recursos naturales. El costo de aplicación depende del número de especies a cosechar y distancias a recorrer para localizar los materiales de interés. Recolección de especímenes para herbario Aunque el principal objetivo del viaje sea recolectar germoplasma, se deben cosechar y prensar las especies desconocidas y de interés para su identificación, recabando la información necesaria para la georeferenciación del sitio al igual que en los puntos anteriores. Otra opción es que el recolector obtenga especímenes de herbario bajo condiciones de invernadero o de las parcelas de introducción. Cuando el recolector decida obtener especímenes para herbario, por cuestiones de tiempo, debe decidir si es necesario prensar el material inmediatamente después de cortarlo o si lo coloca en bolsas de plástico para posteriormente prensarlo al terminar el día de trabajo en campo. Una mejor conservación de los materiales prensados se obtiene si éstos son rociados con formaldehido después del prensado (Schultze-Kraft, 1979b; Gold et al., 2004). 20 Manual para la Recolección y Conservación de Germoplasma Forrajero en México Figura 8. Recolección y prensado de material recolectado en campo (Tomada de: Herrera et al., 2010). Recolección de semilla De acuerdo con Schultze-Kraft (1979b), Gold et al. (2004) y Morales (2008) cuando el objetivo principal es la recolecta de semilla de especies forrajeras, se debe tener siempre presente las siguientes consideraciones: 1. Que las plantas recolectadas en campo contengan semilla. 2. Si la semilla no ha madurado completamente, es preferible recolectarla en un estado avanzado de madurez (verde), ya que fisiológicamente está madura y puede germinar. 3. Cosechar la semilla del suelo si las plantas de interés presentan frutos dehiscentes. En plantas estoloníferas, éstas deben ser arrancadas con cuidado del suelo. Manual para la Recolección y Conservación de Germoplasma Forrajero en México 21 4. El germoplasma recolectado de especies autopolinizables o apomícticas se puede mezclar cuando éstas pertenezcan a mismo ecotipo, mientras que en especies de polinización cruzada, se recomienda cosechar la semilla de cada planta individual y guardarla por separado. 5. La cantidad de semilla a cosechar, va a depender tanto del sitio de colección, como de la disponibilidad de semilla, tiempo e intereses específicos. Sin embargo, se sugiere en todos los casos recolectar la mayor cantidad posible. 6. Numerar sitios e identificar con la clave de la muestra cada bolsa que contenga el germoplasma recolectado. Procesado de la semilla recolectada Cuando la semilla, flores y brácteas, partes de tallos o frutos recolectadas aún contienen una considerable cantidad de humedad es necesario secar las muestras lo más pronto posible para evitar su deterioro y hasta posiblemente la muerte de los mismos. Una alternativa en campo es colocándolo en bolsas de papel y secándolo al aire libre o en jaulas de alambrón, exponiéndolas de tres a cinco veces al día durante el viaje. Para el desgrane de la semilla, se recomienda usar una especie de paleta de enjarre rugosa para facilitar el desgrane de las muestras de semilla. Posteriormente, es necesario tratar el germoplasma con insecticida, colocando la semilla en bolsas de papel con una pequeña cantidad de insecticida y fungicida en polvo, cerrando la bolsa grapada 22 Manual para la Recolección y Conservación de Germoplasma Forrajero en México y sacudiéndola para poner en contacto la semilla con el insecticida (Schultze-Kraft, 1979b; Gold et al., 2004). Almacenamiento de semillas ortodoxas Las semillas ortodoxas son aquellas que pueden conservarse en condiciones de baja humedad y baja temperatura, considerándose dentro de ésta clasificación las semillas tanto de plantas leguminosas como de gramíneas. El primer paso a seguir es reducir su contenido de humedad, hasta un valor óptimo. Esto permitirá que disminuya su actividad metabólica y daños por congelación cuando sea sometida a bajas temperaturas. El valor óptimo varía con las especies, pero se considera como referencia las Normas Internacionales para Bancos de Germoplasma (FAO, 2011), las cuales establecen un contenido de humedad óptimo entre el 3 y 7%, dependiendo de las especies (Rincón del vago, 2011), procediendo a su almacenamiento (Cromarty et al., 1985; Towil y Roos, 1989; Cárdenas y Montes, 1992; Gold et al., 2004) de la siguiente manera: Las semillas ortodoxas se pueden conservar de 70 a 100 años a temperaturas entre -10 y -20°C, con un contenido de humedad de 3 a 7% y una viabilidad no inferior al 85%. Para conservar semillas a mediano plazo (10-30 años), se mantiene la temperatura entre 0 y 5°C (1-4°C), con un contenido de humedad entre 3 y 7% y viabilidad no inferior al 65%. Si el material se va a utilizar a corto plazo, la semilla se puede almacenar en cuartos con aire acondicionado Manual para la Recolección y Conservación de Germoplasma Forrajero en México 23 Otros factores ambientales distintos de la temperatura y la humedad tienen poca influencia en la conservación de las semillas. Sin embargo, es conveniente que las cámaras de conservación se mantengan en la obscuridad y más si se utilizan recipientes transparentes para el almacenamiento de las semillas (Rincón del vago, 2011). Conservación de Especies Forrajeras La conservación de los recursos genéticos supone el mantenimiento de las poblaciones nativas, ya sea ésta in situ en su hábitat natural o ex situ (en bancos de colecciones de germoplasma, y en lo posible del cultivo de tejidos in vitro), al considerar que estos materiales son útiles o potencialmente útiles para su uso y manejo actual y futuro. La importancia de la conservación radica en la potencialidad de uso de los recursos a conservar. En principio se requiere recolectar el material a conservar, cosa que cada vez es más difícil por la creciente desaparición de las especies nativas. También es necesario un conocimiento previo de lo que se quiere conservar y cómo debe realizarse el manejo de esos materiales. Hay que conocer cada especie, ecotipo o cultivo y tomar en cuenta el posible grado de extinción en que se encuentran sus recursos y tener además un profundo conocimiento de sus ciclos de vida y requerimientos agroecológicos (clima, suelos, nutrientes, etc.) para poder manejarlo adecuadamente. 24 Manual para la Recolección y Conservación de Germoplasma Forrajero en México Es necesario considerar cual es el tipo y condiciones de conservación más apropiados, ya que la conservación no es más que un paso previo para su posterior utilización (Rincón del vago, 2011). Figura 9. Tripsacum spp. una gramínea de uso múltiple, relegada y en peligro de extinción en México. Foto: Tripsacum dactyloides en crecimiento activo (Agosto, 2012). Utilidad de la conservación de los recursos fitogenéticos La utilización y aprovechamiento del material vegetal conservado depende del conocimiento sobre sus características y utilidad de mantenerlo viable y disponible. Asimismo, con la finalidad de tener un mayor conocimiento y mejores herramientas para su utilización, es recomendable llevar a cabo una caracterización y evaluación integral en campo del germoplasma forrajero disponible. De acuerdo con Rincón del vago (2011), el material vegetal conservado Manual para la Recolección y Conservación de Germoplasma Forrajero en México 25 se puede utilizar directa o indirectamente como a continuación se describe: a) La utilización directa consiste en la introducción de los recursos en determinadas zonas en función de sus características. Esto implica la utilización con fines productivos, o bien la reintroducción de especies o variedades en zonas en que se han perdido o dejado de cultivar, o bien para la restauración de hábitats o paisajes, así como aplicaciones industriales directas. b) La utilización indirecta consiste en la introducción de genes específicos para el mejoramiento de las variedades disponibles, tradicionalmente conocido como “mejoramiento genético vegetal”, cuyo objetivo es incrementar la producción, mejorar la calidad o introducir resistencia a plagas o enfermedades. En éste caso, los recursos genéticos en general, incluyendo cultivares primitivos, malas hierbas y especies silvestres relacionadas son la base para el desarrollo de nuevas variedades. Conservación “ in situ” Esta es la forma más apropiada de conservar las especies silvestres ya que se realiza en el propio ecosistema del cual naturalmente forman parte. En este caso, no sólo se preservan cada uno de los componentes del ecosistema sino también todas sus relaciones recíprocas, continuando los procesos evolutivos de las 26 Manual para la Recolección y Conservación de Germoplasma Forrajero en México plantas. Esto implica la protección y gestión de los ecosistemas en los que habitan como son parques naturales, áreas de exclusión, parques nacionales y reservas, entre otros. Los costos de este tipo de conservación disminuyen cuando en la zona protegida están concentradas diferentes especies. Figura 10. Conservación “in situ” de las especies nativas en un bosque tropical en la Reserva de la Biosfera en Los Tuxtlas, Veracruz. Los bosques tropicales cubren el 25% de la superficie terrestre y albergan el 70% de las especies del planeta. Desde una perspectiva real, la conservación “in situ” de materiales locales parece poco viable si no se realiza con un enfoque ecológico de utilización, contemplando el uso del fuego prescrito en las áreas protegidas y mediante sistemas de producción más amistosos con el ecosistema, más diversificados y poca demanda de insumos. En otras palabras, más sostenibles ecológicamente, lo cual ofrece buenas expectativas para revalorizar y preservar la diversidad genética de los Manual para la Recolección y Conservación de Germoplasma Forrajero en México 27 materiales tradicionales especialmente adaptados a este tipo de ecosistemas (Rincón del vago, 2011). Conservación “ex situ” El método más común de la conservación ex situ es la utilización de bancos de germoplasma, donde se conserva el máximo posible la biodiversidad existente para garantizar la posibilidad de usarla en el presente o futuro. Los bancos de semillas y los jardines botánicos son los métodos más comunes para conservar la diversidad biológica vegetal ex situ. Los primeros, en particular, permiten conservar por mucho tiempo y en un espacio reducido muestras representativas de diversidad genética de una gran cantidad de especies de plantas (Gold et al., 2004), mientras que los segundos representan una colección de campo del germoplasma nativo e introducido recolectado en su centro de origen o en cualquier otro lado. Figura 11. Conservación “ex situ” de semillas de especies cultivadas y silvestres en el Centro Nacional de Recursos Genéticos del INIFAP, México. 28 Manual para la Recolección y Conservación de Germoplasma Forrajero en México Figura 12. Jardín botánico de Tripsacum spp en CIMMYT en Texcoco, estado de México. (Foto: Febrero de 2011). Figura 13. Jardín botánico de leguminosas arbóreas en el Sitio Experimental “EL Verdineño”, en Santiago Ixcuintla, Nayarit. (Foto: Septiembre de 2012). a) Bancos de semillas Para conservar esta diversidad genética, se emplean diversos métodos que permiten conservar la semilla, distinguiéndose diferentes tipos de Bancos de Germoplasma (Rincón del vago, 2011): El banco de germoplasma más comúnmente utilizado implica la conservación de semillas en condiciones de baja humedad y Manual para la Recolección y Conservación de Germoplasma Forrajero en México 29 temperatura. La gran ventaja es que permite preservar una gran diversidad genética en un espacio relativamente pequeño, con un costo modesto y por prolongados períodos de tiempo (hasta cientos de años). El mayor inconveniente, aparte del riesgo de pérdidas catastróficas del material conservado, es que las variedades conservadas se separan de su medio natural, lo que supone una necesidad de multiplicarlas y regenerarlas en un ambiente que no es el suyo (alto riesgo de erosión genética). Las condiciones en que se mantienen las semillas, una vez desecadas y envasadas, depende del plazo de tiempo para el que se pretendan conservar, así como los medios disponibles. Si la conservación se realiza a mediano o largo plazo (más de 10 años), puede ser conveniente sacar periódicamente muestras de semillas para hacerles un ensayo de germinación que permita determinar si las condiciones de conservación están siendo las adecuadas. Otros métodos de conservación del germoplasma es mediante la crioconservación (uso de nitrógeno líquido a -196°C), la conservación “in vitro” y la ozonoterapia, las cuales han sido utilizadas para conservación de las semillas y granos almacenados sin deterioro tanto de su viabilidad como de su estabilidad genética y fisiológica (Gold et al., 2004; Rincón del vago, 2011); sin embargo, éstos métodos no serán abordados en el presente manual. 30 Manual para la Recolección y Conservación de Germoplasma Forrajero en México b) Jardines botánicos Los jardines botánicos son un complemento de los bancos de germoplasma de semilla y representan una colección de plantas establecidas en campo fuera de sus lugares de origen. Constituyen además una fuente de semilla fresca para los bancos de germoplasma, programas de restauración de hábitat, investigación y mejoramiento genético, entre otros. El jardín botánico puede estar constituido por parcelas de plantas individuales, hileras de plantas o pequeñas parcelas de plantas, con o sin repeticiones. El uso de repeticiones es mucho más deseable para hacer evaluaciones repetidas con fines de investigación; sin embargo, la utilización de parcelas repetidas está frecuentemente limitada por la disponibilidad de semilla y la necesidad de evaluar grandes cantidades de especies y/o ecotipos simultáneamente. En parcelas repetidas, se recomienda el establecimiento de dos repeticiones de cinco plantas en lugar de una hilera de 10 plantas, o bien, cuatro repeticiones de tres plantas en lugar de una hilera de 12 plantas. En estos casos, el uso de repeticiones tiene mayor valor experimental. Sin embargo, aunque los diseños repetidos son más laboriosos y costosos, la posibilidad de poder descartar un número grande de las introducciones del germoplasma evaluado al primer o segundo año de evaluación, es un factor positivo que supera las desventajas observadas (Kretschemer, 1979). Si se utilizan parcelas experimentales, estas podrán ser de 2.0 X 3.5 m con tres surcos de siete plantas cada uno. Otra opción en áreas con una alta incidencia de Manual para la Recolección y Conservación de Germoplasma Forrajero en México 31 malezas es utilizar parcelas de 1.2 x 2.1 m con tres surcos de siete plantas cada uno (Toledo y Schultze-Kraf, 1982). Por experiencias prácticas, es recomendable una distancia entre plantas de 1.5 m para plantas de crecimiento erecto como Tripsacum spp. con callejones de 1.5 a 2.0 m entre hileras. Figura 14. Parcelas de introducción en hileras de cinco plantas de Tripsacum spp. y en surcos con siete plantas de Brachiaria ruziziensis cada uno. Foto Sitio Experimental “EL Verdineño”, 2011. Al momento de establecer los ensayos (jardines), es recomendable establecer diferentes lotes, separando las leguminosas herbáceas de las leñosas y de igual manera, separando las gramíneas nativas de las introducidas y de ser posible, considerar los hábitos de crecimiento, separando las gramíneas de crecimiento rastrero de aquellas de crecimiento erecto y amacollado. En todos los casos, es indispensable establecer una especie “estandar” (gramínea o leguminosas con mejor adaptación en experimentos previos), la cual servirá para hacer comparaciones entre los materiales evaluados (Kretschemer, 1979). 32 Manual para la Recolección y Conservación de Germoplasma Forrajero en México Figura 15. Jardín botánico de especies forrajeras nativas (Tripsacum spp., al fondo), introducidas (parcelas de introducción al frente) y leguminosas (arriba del margen izquierdo) establecido en el Sitio Experimental “El Verdineño”, en Santiago Ixcuintla, Nayarit. Manual para la Recolección y Conservación de Germoplasma Forrajero en México 33 Definiciones CNRG. Centro Nacional de Recursos Genéticos. Conservación ex situ. Es la conservación de recursos genéticos fuera de su hábitat natural. Conservación in situ. Es la conservación de recursos genéticos en las zonas en que se han desarrollado naturalmente. Ecotipo. Subpoblación genéticamente diferenciada y restringida a un hábitat específico, un ambiente particular o un ecosistema definido, con límites de tolerancia a factores ambientales. Ecosistema. Conjunto de relaciones entre un conjunto de seres vivos (factores bióticos) dentro del medio físico en el que habitan (factores abióticos). Especie. Grupo de organismos reproductivamente homogéneo, aunque muy cambiante a lo largo del tiempo y del espacio. Especie es la unidad básica de la clasificación biológica Erosión genética. Es la pérdida de diversidad genética. Diversidad o biodiversidad. Variedad de formas de vida (información genética o genes) que existen en la tierra Donante. País o persona física que pone a disposición los recursos genéticos para su recolección. Género. Agrupación de los seres vivos con características similares entre sí. Biológicamente, el género es un taxón que agrupa a las especies. 34 Manual para la Recolección y Conservación de Germoplasma Forrajero en México Germoplasma vegetal o Material genético. Es el material de reproducción o de propagación vegetativa de las plantas (FAO, 1993). Hábitat. Lugar con las condiciones apropiadas para que viva un organismo animal o vegetal. Espacio en el cual una población biológica puede residir y reproducirse. Pasaporte. Documento con validez internacional, que identifica a la especie vegetal (o animal), el cual es expedido por una autoridad y que acredita su origen de acuerdo a su geolocalización y características del sitio de colecta. Recursos genéticos. Es el germoplasma o material genético con valor real o potencial. Semilla ortodoxa. Son las semillas que sobreviven a los periodos de desecación y congelación durante su conservación ex situ. Semilla recalcitrante (no ortodoxa). Semillas que no sobreviven en condiciones de sequedad y bajas temperaturas (< 10° C) cuando son conservadas ex-situ; por tanto, no pueden ser conservadas por largos periodos de tiempo sin detrimento en su viabilidad. Semilla intermedia. Semillas con cierta sensibilidad a la desecación (< 7 a 10% de humedad) y cuya exposición a temperaturas bajas (< 5°C) reduce la longevidad. Manual para la Recolección y Conservación de Germoplasma Forrajero en México 35 LITERATURA CITADA Aguiñada, A. S.; Ortiz, A. C.; y Cabrera, M. J. 2009. Acceso a recursos genéticos y participación en los beneficios: una propuesta de ley consensuada para El Salvador. 1a. ed. San Salvador, El Salvador. 124 p. Alarcón, E., L.G. González y J. Carls. 1998. 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Genet. Res. Crop Evol. 50:329-337 Manual para la Recolección y Conservación de Germoplasma Forrajero en México 39 ANEXOS FORMATO 1. PASAPORTE PARA RECOLECTA DE RECURSOS GENÉTICOS FORRAJEROS NATIVOS DE MÉXICO (Adaptado de: Morales, 2008; Herrera et al., 2010). Fecha de recolecta: ______________ Nombre del recolector: ________________ Clave: _____________ Número de recolecta: __________________ Clave: _____________ Nombre científico: ________________________________________ Nombre común: _________________________________________ Familia: ________________________________________________ No. de Accesión: _________________________________________ Ecotipo: _____________________________Clave: ______________ Cultivar: ________________________________________________ Origen: Nativa: _________ Endémica: _________ Introducida: _________ Rol ecológico: Pionera: ______ Clave: ______ Dominante:______ Útil/Rara:______ Estado de conservación: Extinta: _________ En peligro: _________ Vulnerable: __________ Fuera de peligro_________ Insuficientemente conocida: _________ Región agroecológica: Estado: _______________ Municipio: __________________ Localidad: ______________________________________________ Ubicación del punto de recolecta: ___________________________ _______________________________________________________ Geoposición: Elevación (msnm): ________ Latitud: ________ Longitud: ________ Hábitat: Tipo de vegetación: _______________________________________ 40 Manual para la Recolección y Conservación de Germoplasma Forrajero en México Especies dominantes: ____________________________________ Descripción del lugar de recolecta: Terreno plano: _____ Cerro: _____ Orilla de carretera: _________ Loma: _____ Orilla de arrollo: _____ Barranca: _____ Otro: ______ Tipo de suelo: Pedregoso: _____ Arcilloso: _____ Arenoso: ______ Limoso: _____ Franco: _____ Humus: _____ Otro (especificar): _______________ Color del suelo: __________________________________________ Altura de la planta: _______________________________________ Tipo de organismo: Gramínea: Erecto: ______ Rastrero: ______ Decumbente: ______ Leguminosa: Árbol: _______ Arbusto: _______ Herbácea: ________ Rastrera/trepadora: ___________________________ Material recolectado: Semilla: _____ Macollo: _____ Estolones: _____ Rizomas: ________ Otro (especificar): ________________________________________ Tipo de inflorescencia: Espiga: _____ Panícula abierta: _____ Panícula cerrada: _________ Racimo: _____ Fenología al momento de la recolecta: Prefloración: __________ Plena floración (antesis): ____________ Termino de floración: ________ Llenado de grano: ______________ Madurez fisiológica: _________ Madurez de cosecha: ___________ Color de estigmas frescos: Blanco: ______ Amarillo: ______ Café: ______ Rojizo: __________ Violáceo: ______ Otro: ______ Abundancia de floración: Escasa: _________ Regular: __________ Abundante: ___________ Manual para la Recolección y Conservación de Germoplasma Forrajero en México 41 Semilla: Presencia: ________ Ausencia: ________ Escasa: _____________ Regular: ______ Abundante: _______ Tipo de semilla: Ortodoxa: ________ Recalcitrante: ________ Intermedia: ________ Color de la semilla: _______________________________________ Grado de manejo: Extensivo: _______ Intensivo: _______ Semi-intensivo: _________ Uso principal: Forraje: _______ Construcción: _______ Alimento: ________ Ecológico: _______ Otro (especificar): ________________________ Información adicional para el Centro Nacional de Recursos Genéticos (CNRG) Instancia donadora: _______________________________________ Nombre del donante: _____________________________________ Fuente de germoplasma: __________________________________ Estructura (especies) asociada: -_____________________________ Taxónomo responsable: ___________________________________ Fecha de entrega al CRNG: _________________________________ 42 Manual para la Recolección y Conservación de Germoplasma Forrajero en México Indicaciones (Reid y Lazier, 1979; Chapman, 1989; Guarino y FriisHansen, 1995; Brown y Marshall, 1995; Morales, 2008): Nombre del recolector: Éste, es asignado en forma consecutiva; por ejemplo: Carlos Morales, número de muestra 121, registrándose como un descriptor alfanumérico CM-121. Número de Ecotipo: (Descriptor alfanumérico único que debe incluir un código alfabético para identificar el Estado, seguido por el número de recolecta, ejemplo CHI-135. Fuente del germoplasma: (campo, institución, campo experimental). Localidad (kilómetro - de donde a donde-) GPS (latitud, longitud, altitud ) (grados, minutos , segundos, UTM), Nombre del lugar más cercano, municipio y estado Nombre del donador: (nombre o institución) Material cosechado: (semilla, material vegetativo) Manual para la Recolección y Conservación de Germoplasma Forrajero en México 43 FORMATO 2. DESCRIPTORES DEL ÁREA (Morales, 2008). Descriptor Precipitación anual del área Topografía Tipo vegetativo Vegetación local Uso de la tierra Manejo del área Posición del paisaje Pendiente Capa arable del sitio Datos Observación Indicaciones: Precipitación anual del área Topografía (plana, ondulada, montañosa, etc.) Tipo vegetativo (forestal, pastizal, desierto, etc.) Vegetación local (llanos, valles, sabana, etc.) Uso de la tierra (disturbada, pastizal nativo, pastizal, inducido, cultivado, agrícola, etc.) Manejo del área (pastoreo por bovinos, ovinos, riego, etc.) Posición del paisaje (bajo, medio, alto) Pendiente (0-1%, 3-7%, 7-14%, 14-30%, >30%) Capa arable del sitio (delgado, moderado, profundo) 44 Manual para la Recolección y Conservación de Germoplasma Forrajero en México FORMATO 3. DESCRIPTORES DEL SUELO (Reid y Lazier, 1979; León, et al., 1979). Descriptor Textura de suelo Color de la superficie del suelo Drenaje del suelo pH del suelo Salinidad del suelo Fósforo, calcio, magnesio, potasio, aluminio, capacidad de intercambio catiónico Otros nutrientes Datos Observación Indicaciones: Textura de suelo (arenoso, arcilloso, orgánico, rocoso, etc.) Color de la superficie del suelo (rojo, amarillo, café, gris, etc.) Drenaje del suelo (pobre, regular, bueno, excelente) pH del suelo (valor numérico) Salinidad del suelo Fósforo, calcio, magnesio, potasio, aluminio, Capacidad de intercambio catiónico Otros nutrientes Manual para la Recolección y Conservación de Germoplasma Forrajero en México 45 FORMATO 4. DESCRIPCIÓN DE INSECTOS Y ENFERMEDADES (Reid y Lazier, 1979). DESCRIPTOR Nombre del insecto, familia y género Parte de la planta atacada por el insecto Tolerancia de la planta al ataque del insecto Enfermedad Parte de la planta afectada por la enfermedad Tolerancia de la planta al ataque Descripción de evaluación del sitio DATOS OBSERVACIÓN Indicaciones: Nombre del insecto, familia y género Parte de la planta atacada por el insecto (hoja, tallo, raíz, inflorescencia) Tolerancia de la planta al ataque del insecto (pobre, regular, buena, excelente) Enfermedad (hongo, bacteria, virus, nemátodo, etc.) Parte de la planta afectada por la enfermedad (hojas, tallos, inflorescencia) Tolerancia de la planta al ataque (pobre, regular, bueno, excelente) Descripción de evaluación del sitio 46 Manual para la Recolección y Conservación de Germoplasma Forrajero en México Centros Nacionales de Investigación Disciplinaria, Centros de Investigación Regional y Campos Experimentales COORDINADORES DE LA INFORMACIÓN Dr. Gerardo Salazar Gutiérrez MC Luis Enrique Fregoso Tirado EDICIÓN Ph. D. José Francisco Villanueva Ávalos REVISIÓN TÉCNICA Dr. Miguel Luna Luna Dr. Luis Ortega Reyes MC. Luis Eduardo Arias Chávez FORMACIÓN Y DISEÑO Ph. D. José Francisco Villanueva Ávalos FOTOGRAFIAS Ph. D. José Francisco Villanueva Ávalos (Herrera et al., 2010) CODIGO INIFAP MX-0-310402-06-05-24-09-20 Esta publicación se terminó de imprimir en el mes de octubre del 2012 en Talleres Gráficos de Prometeo Editores S.A. de C. V., Libertad 1457, Col. Americana, Guadalajara, Jalisco. C.P. 44160. Tel. (33) 3826-2726 Su tiraje consta de 2000 ejemplares CAMPO EXPERIMENTAL SANTIAGO IXCUINTLA MC Luis Enrique Fregoso Tirado Director de la Unidad de Coordinación y Vinculación en Nayarit y Encargado de la Jefatura del Campo Experimental Santiago Ixcuintla Ing. Eulises Javier Escobedo Rodríguez Jefe Administrativo PERSONAL INVESTIGADOR Ing. Arturo Alvarez Bravo M.C. Feliciano Gerardo Balderas Palacios Agrometeorología y Modelaje Plantaciones y sistemas agroforestales Ing. Juan Carlos Baltazar Barajas Arroz Dr. Jorge Armando Bonilla Cárdenas Leche M.C. Aurelio Borrayo Zepeda Carne de rumiantes M.C. Jose De Jesús Bustamante Guerrero Carne de rumiantes M.C. Jesús Alberto Cárdenas Sánchez Carne de rumiantes M.C. Nadia Carolina García Álvarez Dr. Rafael Gómez Jaimes Dra. Irma Julieta González Acuña Ph.D. Isidro José Luís González Durán Dr. Luis Martín Hernández Fuentes Frijol y Garbanzo Sanidad Forestal y Agrícola Fertilidad de suelos y nutrición vegetal Frutales Sanidad Forestal y Agrícola Ph.D. Filiberto Herrera Cedano Pastizales y cultivos forrajeros Ph.D. Guillermo Martínez Velázquez Recursos Genéticos Pecuarios Dra. Adriana Mellado Vázquez Frutales Ing. Yolanda Nolasco González* Frutales e Inocuidad de Alimentos Ph.D. Jorge Alberto Osuna García Frutales e Inocuidad de Alimentos M.C. José Antonio Palacios Fránquez M.C. María Hilda Pérez Barraza Ing. Raúl Plascencia Jiménez* M.C. J. Vidal Rubio Ceja Salud Animal Frutales Recursos Genéticos Carne de rumiantes Ph.D. Samuel Salazar García Frutales Ing. Roberto Sánchez Lucio* Inocuidad de Alimentos Ph.D. Mario Alfonso Urías López M.C. Jesús Valero Garza Ph.D. Víctor Antonio Vidal Martínez Ph.D. José Francisco Villanueva Avalos * Sanidad Forestal y Agrícola Inocuidad de Alimentos Maíz y Sorgo Pastizales y cultivos forrajeros Realizan estudios de postgrado
