El Sistema Nacional de Germoplasma Vegetal de Estados Unidos ( NPGS ) es una red de instituciones y agencias (federales, estatales y privadas) liderada por el Servicio de Investigación Agrícola (ARS) del Departamento de Agricultura de Estados Unidos en el esfuerzo por conservar y facilitar el uso de la diversidad genética 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 mediante la adquisición, conservación, evaluación, documentación y distribución de germoplasma (semillas y otro material propagativo) de estas plantas, así como de cultivares mejorados y líneas de mejoramiento. Este germoplasma diverso proporciona la materia prima genética que necesitan los fitomejoradores para desarrollar nuevas variedades de cultivos que tengan cualidades deseables y puedan soportar tensiones biológicas y ambientales en constante cambio. [1] La conservación y el uso de esta diversidad genética son fundamentales para enfrentar los desafíos actuales y futuros a la seguridad alimentaria mundial .
Antes de que los europeos colonizaran las Américas, los pueblos nativos domesticaron plantas autóctonas, como el maíz, la calabaza y los frijoles, y las difundieron en nuevos entornos agrícolas. Los colonos europeos adoptaron algunos cultivos de los nativos americanos e introdujeron otros. Como la demanda de los agricultores y aficionados de expansión y diversificación de la agricultura en los EE. UU. eventualmente 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, la Oficina de Patentes de los EE. UU., primero bajo el Departamento de Estado y luego bajo el Departamento del Interior, administró un programa de exploración e introducción de plantas financiado a través de asignaciones anuales. El Departamento de Agricultura de los Estados Unidos (USDA) se creó en 1862 cuando el presidente Abraham Lincoln firmó 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 [¿ por 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 se adquirió [¿ por quién? ] de varias fuentes, incluidos los participantes en las expediciones navales estadounidenses, los funcionarios diplomáticos estacionados en países extranjeros, otros gobiernos y particulares. La Sección también comenzó 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 de la Sección inició el sistema de asignación de números secuenciales de Introducción de Plantas (PI) a las muestras adquiridas por la Sección y la emisión de los Inventarios de Plantas del USDA impresos que los documentaban. [8] Estos números de PI continúan siendo asignados al material que ingresa en la curación a largo plazo por parte del NPGS.
La Sección también estaba a cargo de distribuir el material vegetal introducido para su evaluación [ ¿por quién? ] y su posible incorporación a la producción agrícola estadounidense. Inicialmente, el material introducido se enviaba a las Estaciones Experimentales Agrícolas Estatales u otros colaboradores confiables para su prueba. La necesidad [ ¿por quién? ] de instalaciones para probar cultivos menos conocidos y luego poner en cuarentena las plantas para prevenir la introducción de plagas de plantas condujo al establecimiento de Jardines Federales de Introducción de Plantas. [5] El primer jardín de este tipo se estableció [¿ por quién? ] en Miami, Florida en 1898, seguido por jardines notables en Chico, California en 1904, Savannah, Georgia en 1919 y Glen Dale, Maryland en 1919. [9] Aunque estos jardines propagaban, probaban y distribuían materiales vegetales prometedores, no estaban destinados a un mantenimiento a largo plazo. Al principio de su historia, la Sección también comenzó a satisfacer solicitudes extranjeras y nacionales [ ¿por quién? ] de materiales vegetales curados en los EE. UU. que eran necesarios para la investigación. [10] Esta misión de distribución sigue siendo un objetivo primordial del NPGS en la actualidad, con unas 250.000 muestras que se suministran anualmente 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 de colaboraciones bilaterales y multilaterales que implican 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 los Estados Unidos comenzó a funcionar en Washington, DC en 1927. La Colección Nacional de Granos Pequeños se organizó oficialmente [ ¿por quién? ] en 1948 en Beltsville, Maryland (posteriormente se trasladó a Aberdeen, Idaho). La creación de otros componentes del sistema [ ¿por quién? ] fue posible gracias a 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; Griffin, Georgia en 1949; y Pullman, Washington en 1952. La Estación de Introducción Interregional de la Papa (ahora el Banco Genético de la Papa de los Estados Unidos) fue establecida [ ¿por quién?] ] en Sturgeon Bay, Wisconsin en 1949. El Laboratorio Nacional de Almacenamiento de Semillas, ahora el 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 de plantas clonales. El NLGRP sirve como un componente clave del Programa Nacional de Recursos Genéticos de los EE. UU. al albergar la colección de germoplasma animal y proporcionar un sitio de respaldo para colecciones de plantas y microbios. Esta ubicación del ARS también realiza investigaciones sobre la criopreservación a largo plazo de recursos genéticos importantes para la agricultura y coordina las contribuciones de los EE. UU. 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 genes en College Station, Texas y Peoria, Illinois, respectivamente, en la década de 1970, y nueve sitios de bancos de genes adicionales que conservaban principalmente cultivos propagados clonalmente comenzaron a operar a mediados de la década de 1980. [14] Las 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 fueron considerados innecesarios [ ¿por quién? ] y desmantelados [¿ por quién? ] después de que se establecieron los sitios de los bancos de genes. Los registros en papel e inventarios de los bancos de genes del USDA se consolidaron [¿ por quién? ] en un sistema centralizado de gestión de información, la Red de Información sobre Recursos de Germoplasma (GRIN), a partir de la década de 1980, que se hizo accesible al público [ ¿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 los Estados Unidos, autorizado por el Congreso de los Estados Unidos a través de la Ley Agrícola de 1990. [11]
El Laboratorio Nacional de Recursos de Germoplasma del USDA-ARS en Beltsville, Maryland, es el sucesor de la Sección original de Introducción de Semillas y Plantas del USDA y administra el actual Programa de Exploración e Intercambio de Plantas, así como el sistema de gestión de información GRIN.
El NPGS actualmente está compuesto por bancos de genes y unidades de apoyo en 20 ubicaciones en todo Estados Unidos [15]. Cada banco de genes es responsable de una colección de un conjunto único de cultivos. Varias otras colecciones que no son parte formal del NPGS también ponen material a disposición para su distribución a través de GRIN. El número de accesiones vivas y activas en el NPGS generalmente aumenta en varios miles anualmente y actualmente se acerca a las 600.000. [16] El NPGS incluye más de 15.000 especies de plantas, tanto propagadas sexualmente como asexualmente, y representa una de las colecciones vivas de plantas más grandes y diversas del mundo, curada por una sola organización. [17] Se sigue agregando nuevo material vegetal [ ¿por quién? ] del Programa de Exploración e Intercambio de Plantas del USDA en curso, [18] así como de donantes del sector público y privado en Estados Unidos y en todo el mundo. Las distribuciones se realizan [¿ por quién? ] a los fitomejoradores y otros investigadores de todo el mundo. Los Comités de Germoplasma de Cultivos compuestos por expertos en recursos genéticos de cultivos específicos brindan aportes al NPGS sobre cuestiones de adquisición y conservación de bancos de genes. [19] El NPGS es una importante colección científica viva de los Estados Unidos y la piedra angular de los esfuerzos globales para garantizar la seguridad alimentaria frente a los desafíos significativos que plantean las amenazas a la producción de cultivos.