Un banco de semillas (también banco de semillas o banco de semillas ) almacena semillas para preservar la diversidad genética ; de ahí que sea un tipo de banco de genes . Hay muchas razones para almacenar semillas. Una es preservar los genes que los fitomejoradores necesitan para aumentar el rendimiento, la resistencia a las enfermedades, la tolerancia a la sequía , la calidad nutricional, el sabor, etc. de los cultivos . Otra es prevenir la pérdida de diversidad genética en especies de plantas raras o en peligro en un esfuerzo por conservar la biodiversidad ex situ . Muchas plantas que fueron utilizadas hace siglos por los humanos se utilizan con menos frecuencia ahora; Los bancos de semillas ofrecen una manera de preservar ese valor histórico y cultural. Las colecciones de semillas almacenadas a bajas temperaturas y humedad constantes están protegidas contra la pérdida de recursos genéticos que de otro modo se mantendrían in situ o en colecciones de campo. Estas colecciones alternativas "vivas" pueden resultar dañadas por desastres naturales , brotes de enfermedades o guerras. Los bancos de semillas se consideran bibliotecas de semillas , contienen información valiosa sobre estrategias evolucionadas para combatir el estrés de las plantas y pueden usarse para crear versiones genéticamente modificadas de semillas existentes. El trabajo de los bancos de semillas suele abarcar décadas e incluso siglos. La mayoría de los bancos de semillas reciben financiación pública y las semillas suelen estar disponibles para investigaciones que beneficien al público. [ cita necesaria ]
Condiciones de almacenamiento y regeneración.
Las semillas son plantas vivas y para mantenerlas viables a largo plazo es necesario ajustar adecuadamente la humedad y la temperatura de almacenamiento. A medida que maduran en la planta madre, muchas semillas adquieren una capacidad innata para sobrevivir al secado. La supervivencia de estas semillas llamadas "ortodoxas" puede prolongarse mediante el almacenamiento seco y a baja temperatura. El nivel de sequedad y frío depende principalmente de la longevidad que se requiere y de la inversión en infraestructura que sea asequible. Las directrices prácticas de un científico estadounidense de las décadas de 1950 y 1960, James Harrington, se conocen como "reglas generales". La 'regla de las centenas' establece que la suma de la humedad relativa y la temperatura (en grados Fahrenheit ) debe ser inferior a 100 para que la muestra sobreviva cinco años. Otra regla es que la reducción del contenido de agua en un 1 % o la temperatura en 5,6 °C (10 °F) duplicará la vida útil de la semilla. Investigaciones de la década de 1990 demostraron que existe un límite para el efecto beneficioso del secado o el enfriamiento, por lo que no se debe exagerar. [ cita necesaria ]
Al comprender el efecto del contenido de agua y la temperatura en la longevidad de las semillas, la división de Agricultura y Alimentación de las Naciones Unidas y un grupo consultor llamado Bioversity International desarrollaron un conjunto de estándares para que los bancos internacionales de semillas [1] preserven la longevidad de las semillas. El documento recomienda secar las semillas hasta aproximadamente un 20% de humedad relativa, sellar las semillas en recipientes a prueba de humedad de alta calidad y almacenar las semillas a -20 °C (-4 °F). Estas condiciones se denominan frecuentemente protocolos de almacenamiento "convencionales". De esta forma se pueden almacenar las semillas de nuestras especies más importantes (maíz, trigo, arroz, soja, guisantes, tomate, brócoli, melón, girasol, etc.). Sin embargo, hay muchas especies que producen semillas que no sobreviven al secado o a las bajas temperaturas de los protocolos de almacenamiento convencionales. Estas especies deben almacenarse criogénicamente. Semillas de cítricos, café, aguacate, cacao, coco, papaya, roble, nogal y sauce son algunos ejemplos de especies que deben conservarse criogénicamente. [ cita necesaria ]
Como todo, las semillas eventualmente se degradan con el tiempo. Es difícil predecir cuándo las semillas pierden viabilidad, por lo que la mayoría de los bancos de semillas de buena reputación monitorean el potencial de germinación durante el almacenamiento. Cuando el porcentaje de germinación de las semillas disminuye por debajo de una cantidad prescrita, es necesario replantar las semillas y recolectar semillas frescas para otra ronda de almacenamiento a largo plazo. [2]
Los bancos de semillas pueden operar en condiciones mucho más primitivas si el objetivo es sólo mantener el suministro de semillas año tras año y reducir los costos para los agricultores en un área particular. [3]
Desafíos
Uno de los mayores desafíos para los bancos de semillas es la selección. Las colecciones deben ser relevantes y eso significa que deben proporcionar una diversidad genética útil que sea accesible al público. Las colecciones también deben ser eficientes y eso significa que no deben duplicar materiales que ya estén en las colecciones. [ cita necesaria ]
Mantener vivas las semillas durante cientos de años es el siguiente mayor desafío. Las semillas ortodoxas se prestan a protocolos de almacenamiento "convencionales", pero hay muchos tipos de semillas que deben almacenarse utilizando métodos no convencionales. La tecnología para estos métodos avanza rápidamente; Puede que falte infraestructura institucional local. [ cita necesaria ]
Algunas semillas no se pueden mantener vivas almacenadas y deben regenerarse: plantarse para producir una nueva cantidad de semillas que se almacenarán durante otro período de tiempo. [4] [5] Parzies et al. 2000 encontró que esto reducía el tamaño efectivo de la población y se perdían alelos . [4] [5] Desde entonces, los bancos de todo el mundo han tomado en serio el hallazgo de Parzies y ha provocado una mayor verificación: se reconoce ampliamente que la regeneración no preserva la diversidad perfectamente. [4] [5]
Alternativas
La conservación in situ de especies de plantas productoras de semillas es otra estrategia de conservación . La conservación in situ implica la creación de parques nacionales , bosques nacionales y refugios nacionales de vida silvestre como una forma de preservar el hábitat natural de los organismos productores de semillas objetivo. La conservación in situ de los recursos agrícolas se realiza en la finca. Esto también permite que las plantas sigan evolucionando con su entorno a través de la selección natural. [ cita necesaria ]
Una biblioteca de semillas menos costosa y respaldada por la comunidad puede ahorrar material genético local. [6]
El fenómeno de las semillas que permanecen latentes en el suelo es bien conocido y documentado (Hills y Morris 1992). [7] Sin embargo, la información detallada sobre el papel de tales "bancos de semillas del suelo" en el norte de Ontario es extremadamente limitada, y se requiere investigación para determinar las especies y la abundancia de semillas en el suelo en una variedad de tipos de bosques, así como determinar la función del banco de semillas en la dinámica de la vegetación post-perturbación. Se presentan tablas comparativas de densidad y diversidad de semillas para los tipos de bosques boreales y caducifolios y se analizan las investigaciones realizadas. Esta revisión incluye discusiones detalladas sobre: (1) dinámica de los bancos de semillas, (2) fisiología de las semillas en un banco de semillas, (3) bancos de semillas de bosques boreales y caducifolios, (4) dinámica y sucesión de los bancos de semillas, y (5) recomendaciones para iniciando un estudio de banco de semillas en el norte de Ontario. [ cita necesaria ]
Longevidad
Las semillas pueden ser viables durante cientos e incluso miles de años. La semilla más antigua datada con carbono 14 que se ha convertido en una planta viable fue una semilla de palmera datilera de Judea de unos 2.000 años de antigüedad, recuperada de excavaciones en el palacio de Herodes el Grande en Israel . [8]
En febrero de 2012, científicos rusos anunciaron que habían regenerado un campion de hoja estrecha ( Silene stenophylla ) a partir de una semilla de 32.000 años. La semilla se encontró en una madriguera de 38 m (124 pies) bajo el permafrost siberiano junto con otras 800.000 semillas. El tejido de la semilla se cultivó en tubos de ensayo hasta que se pudo trasplantar al suelo. Esto ejemplifica la viabilidad a largo plazo del ADN en condiciones adecuadas. [9]
Cambio climático
Se espera que los esfuerzos de conservación, como los bancos de semillas, desempeñen un papel más importante a medida que avanza el cambio climático . [10] Los bancos de semillas ofrecen a las comunidades una fuente de semillas resistentes al clima para resistir los cambios climáticos locales. [11] A medida que surgen desafíos debido al cambio climático, los bancos de semillas comunitarios pueden mejorar el acceso a una selección diversa de cultivos adaptados localmente y al mismo tiempo mejorar la comprensión indígena sobre el manejo de plantas, como la selección, el tratamiento, el almacenamiento y la distribución de semillas. [12]
Instalaciones
Hay alrededor de 6 millones de muestras, o muestras de una población particular, almacenadas como semillas en alrededor de 1.300 bancos de genes en todo el mundo en 2006. [13] Esta cantidad representa una pequeña fracción de la biodiversidad mundial , y muchas regiones del mundo no lo han hecho. sido completamente explorado.
La Bóveda Global de Semillas de Svalbard se construyó dentro de una montaña de arenisca en un túnel artificial en la helada isla noruega de Spitsbergen , que forma parte del archipiélago de Svalbard , a unos 1.307 kilómetros (812 millas) del Polo Norte. Está diseñado para sobrevivir a catástrofes como la guerra nuclear y la guerra mundial. Es operado por el Fondo Mundial para la Diversidad de Cultivos . El permafrost de la zona mantendrá la bóveda por debajo del punto de congelación del agua, y las semillas están protegidas por paredes de hormigón armado de 1 metro de espesor. Hay dos esclusas de aire y dos puertas a prueba de explosiones. [14] La bóveda aceptó las primeras semillas el 26 de febrero de 2008.
El Millennium Seed Bank está ubicado en el Wellcome Trust Millennium Building (WTMB), ubicado en los terrenos de Wakehurst Place en West Sussex , cerca de Londres , en Inglaterra , Reino Unido . Es el banco de semillas más grande del mundo (a largo plazo, al menos 100 veces más grande que Svalbard Global Seed Vault ), [15] y proporciona espacio para el almacenamiento de miles de millones de muestras de semillas en una bóveda subterránea de varios pisos a prueba de bombas nucleares. [15] Siendo su objetivo final almacenar todas las especies de plantas posibles, alcanzó su primer hito del 10% en 2009, y el siguiente objetivo del 25% se alcanzará en 2020. [15] Es importante destacar que también distribuyen semillas a otros lugares clave. en todo el mundo, realizar pruebas de germinación de cada especie cada 10 años, y otras investigaciones importantes. [15] [16]
El Australian Grains Genebank (AGG) es un centro nacional para almacenar material genético para la investigación y el fitomejoramiento. El banco de germoplasma colabora con la Asociación del Banco Australiano de Semillas en un proyecto sobre parientes silvestres de cultivos australianos. Está ubicado en Grains Innovation Park, en Horsham, Victoria, Australia, y se inauguró oficialmente en marzo de 2014. La razón principal para la creación del banco fueron las temperaturas extremas de la zona, hasta 40 grados Celsius (104 grados Fahrenheit) en el horario de verano. Por eso tenían que garantizar la protección de los cereales durante todo el año. El banco de germoplasma tiene como objetivo recolectar y conservar semillas de especies silvestres cultivadas en Australia que aún no están representadas adecuadamente en las colecciones existentes.
El antiguo NSW Seedbank se centra en la flora nativa de Australia, especialmente en las especies amenazadas de Nueva Gales del Sur. El proyecto se estableció en 1986 como parte integral del Jardín Botánico Australiano, Mount Annan. El NSW Seedbank ha colaborado con el Millennium Seed Bank desde 2003. [17] Desde entonces, el banco de semillas ha sido reemplazado como parte de una importante mejora por parte del Australian PlantBank .
El BBA (Beej Bachao Andolan – movimiento Save the Seeds) comenzó a finales de la década de 1980 en Uttarakhand, India, dirigido por Vijay Jardhari. Se crearon bancos de semillas para almacenar variedades nativas de semillas. [20]
Centro Nacional para la Preservación de Recursos Genéticos, [21] Fort Collins, Colorado , Estados Unidos
El Programa de Legumbres del Desierto (DELEP) se centra en especies silvestres de plantas de la familia de las leguminosas ( Fabaceae ), específicamente leguminosas de regiones secas de todo el mundo. El banco de semillas DELEP cuenta actualmente con más de 3600 colecciones de semillas que representan casi 1400 especies de leguminosas de tierras áridas originarias de 65 países de seis continentes. Está respaldado (al menos en parte) en el Centro Nacional para la Preservación de Recursos Genéticos y en la Bóveda Global de Semillas de Svalbard . El banco de semillas DELEP es una colección acreditada del Consorcio de Conservación de Plantas de América del Norte. [22]
El Centro de Germoplasma Vegetal del INRAE conserva más de 10.000 muestras de cinco cultivos de hortalizas como semillas: las colecciones de berenjena, pimiento, tomate, melón y lechuga, junto con sus parientes silvestres o cultivados, se conservan en Aviñón, Francia. Las accesiones de las colecciones tienen orígenes geográficamente diversos, generalmente están bien descritas y fijadas por rasgos de interés agronómico o científico, y tienen datos de pasaporte disponibles. [26]
Los bancos de semillas se pueden clasificar en tres perfiles principales: asistencialistas, productivistas o conservacionistas. En la práctica, muchos bancos de semillas tienen una combinación de estos tres tipos principales y pueden tener diferentes prioridades según el contexto y los objetivos del banco de semillas. [27]
Bancos de semillas asistencialistas: estos bancos de semillas tienen como objetivo principal apoyar las necesidades de las comunidades locales y los pequeños agricultores. Se centran en proporcionar muestras de semillas que se adapten bien a las condiciones locales y sean fáciles de cultivar y mantener. Priorizan muestras de semillas que tienen un alto potencial de rendimiento, son resistentes a plagas y enfermedades y pueden cultivarse con insumos mínimos.
Bancos de semillas productivistas: estos bancos de semillas tienen como objetivo principal apoyar la producción agrícola y la agricultura comercial a gran escala. Se centran en proporcionar muestras de semillas que tengan un alto potencial de rendimiento, sean resistentes a plagas y enfermedades y puedan cultivarse con insumos mínimos. Dan prioridad a muestras de semillas que se adaptan bien a la agricultura mecanizada a gran escala y que pueden cultivarse en grandes cantidades.
Bancos de semillas conservacionistas: estos bancos de semillas tienen como objetivo principal conservar la diversidad genética de especies de plantas silvestres y domesticadas. Se centran en preservar la diversidad genética de especies de plantas y ponen a disposición muestras de semillas para programas de investigación y mejoramiento. Dan prioridad a las muestras de semillas que son raras, están en peligro de extinción o tienen características genéticas únicas.
Conceptos tempranos
En la mitología zoroástrica , Ahura Mazda ordenó a Yima , un rey legendario de la antigua Persia, que construyera una estructura subterránea llamada Vara para almacenar dos semillas de cada tipo de planta en el mundo conocido. Las semillas debían proceder de ejemplares de plantas libres de defectos y la propia estructura debía resistir un invierno apocalíptico de 300 años. [28] Algunos eruditos han sugerido que el equivalente nórdico de este mito es el jardín subterráneo Odainsaker , que estaba destinado a resistir el invierno fimbul de tres años que precedió al Ragnarok , para proteger a las personas (y aparentemente a las plantas) que repoblarían el mundo después. este evento. [29]
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Otras lecturas
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enlaces externos
Sustainablelivingsystems.org: "Una tipología de bancos comunitarios de semillas"