El Sistema Nacional de Germoplasma Vegetal de EE. UU. ( NPGS ) es una red de instituciones y agencias (federales, estatales y privadas) lideradas por el Servicio de Investigación Agrícola (ARS) del Departamento de Agricultura de EE. UU. en el esfuerzo por conservar y facilitar el uso del material genético. diversidad de plantas de importancia agrícola y sus parientes silvestres.
Existe una enorme variabilidad genética en las variedades locales ( variedades locales ) de cultivos y sus plantas silvestres estrechamente relacionadas (parientes silvestres de cultivos). El NPGS ayuda a los fitomejoradores y otros científicos investigadores a adquirir, conservar, evaluar, documentar y distribuir germoplasma (semillas y otro material propagativo) de estas plantas, así como de cultivares y líneas de mejoramiento mejorados. Este germoplasma diverso proporciona la materia prima genética que necesitan los fitomejoradores para desarrollar nuevas variedades de cultivos que tengan cualidades deseables y puedan resistir tensiones biológicas y ambientales en constante cambio. [1] La conservación y el uso de esta diversidad genética son fundamentales para afrontar los desafíos actuales y futuros de la seguridad alimentaria mundial .
Antes de que los europeos colonizaran América, los pueblos nativos domesticaron plantas autóctonas, como el maíz, la calabaza y los frijoles, y las extendieron a nuevos entornos agrícolas. Los colonos europeos adoptaron algunos cultivos de los nativos americanos e introdujeron otros. A medida que la demanda de los agricultores y aficionados por la expansión y diversificación de la agricultura en los EE. UU. finalmente llevó al gobierno federal a adoptar un papel en la introducción y exploración de material vegetal, que anteriormente había sido encabezado por individuos y sociedades agrícolas. [2] La historia de la introducción y exploración de plantas federales en los EE. UU. ha sido revisada en numerosas publicaciones. [2] [3] [4] [5] En 1819, el Secretario del Tesoro emitió una circular solicitando que los cónsules estacionados en otros países obtuvieran semillas de plantas útiles y las enviaran a los EE. UU. [4] Entre 1836 y 1862 EE. UU. La Oficina de Patentes, primero dependiente del Departamento de Estado y luego del Departamento del Interior, administró un programa de exploración e introducción de plantas financiado mediante asignaciones anuales. El Departamento de Agricultura de los Estados Unidos (USDA) se estableció en 1862 cuando el presidente Abraham Lincoln promulgó la Ley Orgánica del Departamento de Agricultura. Una de las siete responsabilidades principales del Departamento era la recolección, prueba y distribución de semillas y plantas. El Departamento estuvo dirigido por un Comisionado hasta 1889, cuando fue elevado [ ¿por quién? ] al rango de Gabinete y se nombró al primer Secretario de Agricultura.
En 1898 se inició un programa formal de introducción de plantas [ ¿quién? ] con el establecimiento de la Sección de Introducción de Semillas y Plantas en el USDA bajo la dirección del destacado explorador de plantas David Fairchild . Según el Informe Anual del Secretario de Agricultura de 1900, [6] el trabajo de la Sección era "traer a este país con fines experimentales cualquier semilla y planta extranjera que pudiera prometer aumentar el valor y la variedad de nuestros recursos agrícolas". El material fue adquirido [ ¿por quién? ] de varias fuentes, incluidos participantes en expediciones navales estadounidenses, funcionarios diplomáticos estacionados en países extranjeros, otros gobiernos y particulares. La Sección también inició un programa intensivo de exploración de plantas empleando exploradores agrícolas, que pasaban la mayor parte de su tiempo viajando a otros países para recolectar muestras de plantas. [7] Junto con Fairchild, los primeros exploradores de plantas notables del USDA incluyeron a Frank N. Meyer , Niels E. Hansen y Palemon Howard (PH) Dorsett . Muchas de las introducciones traídas a los EE. UU. por los exploradores de plantas del USDA llevaron al establecimiento de cultivos nuevos o mejorados en el país. El agente especial OF Cook en la Sección inició el sistema de asignar números secuenciales de Introducción de Plantas (PI) a las muestras adquiridas por la Sección y emitir los Inventarios de Plantas impresos del USDA que los documentaban. [8] Estos números PI continúan asignándose al material que ingresa en el proceso de curación a largo plazo por parte del NPGS.
La Sección también se encargaba de distribuir el material vegetal introducido para su evaluación [ ¿por quién? ] y potencial incorporación a la producción agrícola estadounidense. Inicialmente, el material introducido fue enviado a las Estaciones Experimentales Agrícolas Estatales o a otros cooperadores confiables para realizar pruebas. La necesidad [ ¿por quién? ] para instalaciones para probar cultivos menos conocidos y luego poner en cuarentena plantas para evitar la introducción de plagas de plantas llevó al establecimiento de Jardines Federales de Introducción de Plantas. [5] El primer jardín de este tipo fue establecido [ ¿por quién? ] en Miami, Florida en 1898, seguidos por jardines notables en Chico, California en 1904, Savannah, Georgia en 1919 y Glen Dale, Maryland en 1919. [9] Aunque estos jardines propagaron, probaron y distribuyeron materiales vegetales prometedores, fueron no está diseñado para mantenimiento a largo plazo. Al principio de su historia, la Sección también comenzó a atender solicitudes nacionales y extranjeras [ ¿por quién? ] para materiales vegetales seleccionados en los EE. UU. que eran necesarios para la investigación. [10] Esta misión de distribución sigue siendo un objetivo principal del NPGS en la actualidad, y anualmente se suministran alrededor de 250.000 muestras a fitomejoradores y otros científicos investigadores de todo el mundo. A lo largo de las décadas, el intercambio de germoplasma entre países ha formado la base para colaboraciones bilaterales y multilaterales que involucran capacitación e investigación que benefician a todas las partes. [11]
Los demás elementos del NPGS se establecieron gradualmente a lo largo de muchas décadas. El Arboreto Nacional de Estados Unidos comenzó a funcionar en Washington, DC en 1927. La Colección Nacional de Granos Pequeños fue organizada oficialmente [ ¿por quién? ] en 1948 en Beltsville, Maryland (luego se mudó a Aberdeen, Idaho). Creación de otros componentes del sistema [ ¿por quién? ] fueron habilitados por la Ley de Investigación y Comercialización de 1946. [12] La Ley proporcionó la base legal para la cooperación federal-estatal en la gestión de los recursos genéticos de cultivos y ganado y la realización de investigaciones. Como resultado, se formó una asociación entre el USDA y el sistema de la Estación Experimental Agrícola Estatal (SAES) para establecer Estaciones de Introducción de Plantas en Ames, Iowa, en 1948; Ginebra, Nueva York en 1948; Grifo, Georgia en 1949; y Pullman, Washington en 1952. La Estación Interregional de Introducción de Papa (ahora el Banco de Genes de Papa de EE. UU.) fue establecida [ ¿por quién? ] en Sturgeon Bay, Wisconsin, en 1949. El Laboratorio Nacional de Almacenamiento de Semillas, ahora Laboratorio Nacional para la Preservación de Recursos Genéticos (NLGRP), en Fort Collins, Colorado, fue completado [ ¿por quién? ] en 1958 para proporcionar conservación de respaldo y almacenamiento a largo plazo de semillas y, más recientemente, material vegetal clonal. El NLGRP sirve como componente clave del Programa Nacional de Recursos Genéticos de EE. UU. al albergar la colección de germoplasma animal y proporcionar un sitio de respaldo para las colecciones de plantas y microbios. Esta ubicación del ARS también lleva a cabo investigaciones sobre la criptoconservación a largo plazo de recursos genéticos de importancia agrícola y coordina las contribuciones de Estados Unidos a la Bóveda Global de Semillas de Svalbard .
El actual NPGS surgió en 1974 como un programa nacional de germoplasma después de una reestructuración del ARS. [13] Las colecciones de germoplasma de algodón y soja se consolidaron en bancos de germoplasma en College Station, Texas y Peoria, Illinois, respectivamente, en la década de 1970, y nueve sitios de bancos de germoplasma adicionales que conservan principalmente cultivos propagados clonalmente comenzaron a operar a mediados de la década de 1980. [14] Adiciones más recientes [ ¿por quién? ] al NPGS son la Unidad Nacional de Recursos Genéticos de Plantas de Tierras Áridas en Parlier, California (1996) y el Centro de Germoplasma de Plantas Ornamentales en Columbus, Ohio (2001).
Los jardines de introducción de plantas originales se consideraron innecesarios [ ¿quién? ] y desmantelado [ ¿por quién? ] después de que se establecieron los sitios de los bancos de germoplasma. Los registros en papel y los inventarios de los bancos de germoplasma del USDA fueron consolidados [ ¿por quién? ] en un sistema centralizado de gestión de información, la Red de Información sobre Recursos de Germoplasma (GRIN), que comenzó en la década de 1980 y que se hizo públicamente accesible [ ¿por quién? ] a través de Internet a partir de 1994. El marco legal general para el NPGS fue establecido [ ¿por quién? ] como parte del Programa Nacional de Recursos Genéticos de Estados Unidos, autorizado por el Congreso de Estados Unidos mediante la Ley Agrícola de 1990. [11]
El Laboratorio Nacional de Recursos de Germoplasma del USDA-ARS en Beltsville, Maryland, es un sucesor de la Sección de Introducción de Semillas y Plantas original del USDA y administra el actual Programa de Exploración e Intercambio de Plantas, así como el sistema de gestión de información GRIN.
Actualmente, el NPGS está compuesto por bancos de germoplasma y unidades de apoyo en 20 lugares de los EE. UU. [15] Cada banco de germoplasma es responsable de una colección de un conjunto único de cultivos. Varias otras colecciones que no forman parte formalmente del NPGS también ponen a disposición material para su distribución a través de GRIN. El número de muestras vivas y activas en el NPGS suele aumentar en varios miles al año y actualmente se acerca a las 600.000. [16] El NPGS incluye más de 15.000 especies de plantas, tanto de propagación sexual como asexual, y representa una de las colecciones vivas de plantas más grandes y diversas del mundo, seleccionadas por una sola organización. [17] Se sigue añadiendo nuevo material vegetal [ ¿quién? ] del actual Programa de Intercambio y Exploración de Plantas del USDA, [18] así como de donantes del sector público y privado en los EE. UU. y en todo el mundo. Las distribuciones las hace [ ¿quién? ] a fitomejoradores y otros investigadores de todo el mundo. Los comités de germoplasma de cultivos compuestos por expertos en recursos genéticos de cultivos específicos aportan al NPGS cuestiones de adquisición y conservación de bancos de germoplasma. [19] El NPGS es una importante colección científica viva de Estados Unidos y la piedra angular de los esfuerzos globales para garantizar la seguridad alimentaria frente a los importantes desafíos que plantean las amenazas a la producción de cultivos.