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banco de semillas

Banco de semillas en la estación de introducción de plantas de la región occidental del USDA

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 ]

Un arboreto almacena árboles plantándolos en un sitio protegido. [ 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

Cultivos de tejidos vegetales cultivados en un banco de semillas del USDA , el Centro Nacional para la Preservación de Recursos Genéticos.

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.

Clasificación de los bancos de semillas

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]

  1. 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.
  2. 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.
  3. 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]

Ver también

Referencias

  1. ^ "Estándares de bancos de germoplasma de recursos fitogenéticos para la alimentación y la agricultura" (PDF) . FAO . Roma. 2014 . Consultado el 7 de junio de 2023 .
  2. ^ Hong, TD y RH Ellis. 1996. Un protocolo para determinar el comportamiento de almacenamiento de semillas. Boletín Técnico del IPGRI No. 1. (JMM Engels y J. Toll, vol. eds.) Instituto Internacional de Recursos Fitogenéticos, Roma, Italia. ISBN 92-9043-279-9 [1] 
  3. ^ "Los guardianes de los bancos comunitarios de semillas de Mozambique". ONU FAO ( Organización de las Naciones Unidas para la Agricultura y la Alimentación) . Consultado el 14 de septiembre de 2021 .
  4. ^ abc van de Wouw, Mark; Kik, Chris; van Hintum, Theo; van Treuren, Rob; Visser, Bert (19 de octubre de 2009). "Erosión genética en cultivos: concepto, resultados de investigación y desafíos". Recursos fitogenéticos . NIAB ( Instituto Nacional de Botánica Agrícola ) ( CUP ). 8 (1): 1–15. doi :10.1017/s1479262109990062. ISSN  1479-2621. S2CID  54496219.
  5. ^ abc Spooner, David; Treuren, Rob van; Vicente, MC de (2005). Marcadores moleculares para la gestión de bancos de germoplasma . Roma , Italia: Instituto Internacional de Recursos Fitogenéticos (IPGRI). págs. viii+126. hdl :10113/11672. ISBN 978-92-9043-684-3. OCLC  136956590. S2CID  83426985. NADLC # 11672. Identificación de AGRIS QJ2007000031. PDF de Bioversidad . CGIAR hdl : 10568/104976 .
  6. ^ "Culto del legado de las plantas: dos grupos prestan semillas y plantas a los jardineros". 23 de marzo de 2012.
  7. ^ Colinas, Carolina del Sur; Morris, DM 1992. La función de los bancos de semillas en los ecosistemas forestales del norte: una revisión de la literatura. Ont. Mín. Nat. Recurso., Ontario. Para. Res. Instituto, Sault Ste. Marie ON, para. Res. inf. Pap., núm. 107. 25 p.
  8. ^ Geografía Nacional
  9. ^ Frier, Sarah (20 de febrero de 2012). "Planta de 32.000 años renacida a partir de una fruta antigua encontrada en el hielo de Siberia". Bloomberg .
  10. ^ Griffiths, Kate (abril de 2015). "Maximizar la diversidad filogenética de los bancos de semillas". Biología de la Conservación . 29 (2): 370–81. doi :10.1111/cobi.12390. PMID  25196170. S2CID  20537959.
  11. ^ Maharjan, Shree (febrero de 2018). "Funciones y contribuciones de los bancos comunitarios de semillas en la adaptación climática en Nepa". Desarrollo en la práctica . 28 (2): 292–302. doi :10.1080/09614524.2018.1418838. S2CID  158910274.
  12. ^ Vernooy, Ronnie (abril de 2017). "El papel de los bancos comunitarios de semillas en la adaptación al cambio climático" (PDF) . Desarrollo en la práctica . 27 (3): 316–327. doi : 10.1080/09614524.2017.1294653 . S2CID  157455756.
  13. ^ Rajasekharan, PE (1 de enero de 2015). "Banco de genes para la conservación ex situ de recursos fitogenéticos". En Bahadur, Bir; Rajam, Manchikatla Venkat; Sahijram, Leela; Krishnamurthy, KV (eds.). Biología Vegetal y Biotecnología . Springer India. págs. 445–459. doi :10.1007/978-81-322-2283-5_23. ISBN 9788132222828.
  14. ^ "Empiezan los trabajos en la bóveda de semillas del Ártico - CNN.com". www.cnn.com . Archivado desde el original el 11 de febrero de 2007 . Consultado el 12 de enero de 2022 .
  15. ^ abcd Drori, Jonathan (mayo de 2009). "Por qué almacenamos miles de millones de semillas". TED2009 . TED (conferencia) . Archivado desde el original el 8 de diciembre de 2011 . Consultado el 11 de diciembre de 2011 .
  16. ^ "Almacenar las semillas del mundo | Kew". www.kew.org . Archivado desde el original el 6 de julio de 2008 . Consultado el 7 de junio de 2023 .
  17. ^ "Acerca del NSW Seedbank - Royal Botanic Gardens & Domain Trust - Sydney, Australia". Archivado desde el original el 1 de junio de 2013 . Consultado el 2 de octubre de 2012 .
  18. ^ "LOS CIENTÍFICOS MURIERON PROTEGIENDO LAS SEMILLAS DURANTE LA SEGUNDA GUERRA MUNDIAL". 13 de mayo de 1992.
  19. ^ David Ehrlich (27 de julio de 2022). "'Revisión de un hombre muere un millón de veces: un retrato inquietante de la preservación en el fin del mundo ". Indiewire . Consultado el 2 de agosto de 2022 .
  20. ^ Movimiento Save the Seeds del Himalaya de Uttarakhand, India Archivado el 30 de junio de 2015 en Wayback Machine.
  21. ^ "Centro Nacional para la Preservación de Recursos Genéticos". Archivado desde el original el 12 de noviembre de 2011 . Consultado el 7 de junio de 2023 .
  22. ^ "Programa de Legumbres del Desierto (DELEP) | Inicio". 24 de enero de 2019.
  23. ^ "Centro Nacional de Recursos Fitogenéticos de Ucrania - Інститут рослинництва ім. В. Я. Юр'єва НААН". yuriev.com.ua . Consultado el 18 de mayo de 2022 .
  24. ^ "Військові рф повністю знищили єдиний в Україні генетичний банк рослин". www.ukrinform.ua (en ucraniano). 16 de mayo de 2022 . Consultado el 18 de mayo de 2022 .
  25. ^ "La investigación agrícola de Ucrania está amenazada por la guerra". El economista . Consultado el 18 de mayo de 2022 .
  26. ^ Salinier, Jérémy; Lefebvre, Véronique; Besombés, Didier; Burck, Hélène; Causa, Mathilde; Daunay, Marie-Christine; Dogimont, Catalina; Goussopoulos, Juliette; Gros, Christophe; Maisonneuve, Brigitte; McLeod, Luis (27 de enero de 2022). "El Centro de Germoplasma Vegetal del INRAE: Colecciones geográfica y fenotípicamente diversas y su uso en genética y fitomejoramiento". Plantas . 11 (3): 347. doi : 10.3390/plantas11030347 . ISSN  2223-7747. PMC 8838894 . PMID  35161327. 
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  28. ^ Avesta, Vendidad, Fargard 2:24-28
  29. ^ Mitología teutónica de Viktor Rydberg (1906), v.1, p. 307-43; v.2, pág. 380-89

Otras lecturas

enlaces externos