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Colecciones núcleo/nucleares ecogeográficas

Acabamos de publicar en el último número de la revista Crop Science dos artículos sobre el nuevo tipo de colecciones núcleo (Latinoamérica) nucleares (España) o core collections (término anglo más difundido) construidas a partir de información ecogeográfica sobre el sitio de colecta, con altos índices de representatividad sobre la colección original.

Ultima portada de la revista Crop Science (https://www.crops.org/publications/cs)

Dicho así, suena un tanto confuso para quien no está familiarizado con el manejo de colecciones de germoplasma ex situ. Una colección núcleo es una subcolección de la colección original de germoplasma (la forma más frecuente son bancos de semillas), que sin perjuicio sobre la conservación de ninguna de las entradas de la colección original, se usa para ofrecer a los usuarios del germoplasma un número razonable de entradas donde poder hacer selección (en este caso, usario=mejorador genético de cultivos). También los curadores de los bancos de germoplasma pueden valerse de las colecciones núcleo para priorizar actividades de caracterización y estudio de la diversidad cuando los presupuestos no alcanzan para analizar toda la colección. Por todo ello, la colección núcleo debe cumplir un requisito indispensable:  REPRESENTATIVIDAD. La colección núcleo debe ser representativa de la diversidad genética de la colección original.

Hasta ahora, las colecciones núcleo se venían construyendo a partir de caracterizaciones genotípicas (análisis de la secuencia del ADN) o fenotípicas (análisis de la expresión de los genes) del germoplasma. Sin embargo en muchos países y casos donde los recursos económicos no abundan, y ante la necesidad de contar con colecciones núcleo, se llegaron a establecer dichas colecciones a partir de datos administrativos de procedencia del germoplasma (país o provincia donde se colectaron) ante la ausencia de datos de caracterización fenotípica (comúnmente morfología) o genotípica (molecular). Sin embargo desde hace un tiempo se venía introduciendo la idea de que el componente ambiental podría servir para complementar la selección genotípica o fenotípica de germoplasma para configurar las colecciones núcleo. Fue a partir del recuerdo de la maravillosa ecuación:

Fenotipo = Genotipo + ambiente + (genotipo * ambiente)

que intentamos construir colecciones núcleo utilizando únicamente información ambiental, en nuestro caso información ecogeográfica (no esta demás recordar nuestra definición de ecogeografía: http://www.agrobiodiversidad.org/blog/?p=35). Gran parte de los usuarios de germoplasma buscan un fenotipo particular, capaz de aportar características de adaptación biótica o abiótica. La información ecogeográfica puede servir de alternativa o complemento a la información fenotípica o genotípica en la selección de una colección núcleo representativa de la colección original, pero a un costo muchísimo menor (lo cual viene estupendo para bancos de germoplasma de países en desarrollo) simplemente con el uso de SIG (sistemas de información geográfico) y variables ambientales de distribución gratuita y cobertura mundial (Worldclim es un buen ejemplo de ello). Pero para poder usar las características ecogeográficas de los sitios de colecta para caracterizar la colección original y generar finalmente una colección núcleo, es imprescindible contar con la geo-referenciación de esos sitios de colecta. En caso de no existir coordenadas tomadas con GPS directamente en campo, existen otras alternativas para ello (ver ejemplo del sistema GEOLocate).

Así nos dimos a la tarea de crear colecciones núcleo ecogeográficas (usamos como caso de trabajo algunas colecciones de germoplasma que conserva el Centro de Recursos Fitogenéticos CRF-INIA de España) y ver su representatividad sobre la colección original, no sólo la representatividad ecogeográfica (ver artículo Strategies for the Development of Core Collections Based on Ecogeographical Data) sino también la alcanzada en términos fenotípicos (ver artículo Evaluation and Validation of Ecogeographical Core Collections using Phenotypic Data). Sólo queda por hacer la validación con datos genotípicos, pero para ello es importante contar con marcadores no neutrales o adaptativos, pues la asociación entre factores ecogeográficos e información proveniente de marcadores tipo RAPD o AFLP (neutrales) considero que puede considerarse fortuita.

Los resultados mostraron que las colecciones ecogeográficas son representativas y viables en términos técnicos y científicos. Económicamente puedo acreditar que el costo es muy bajo, especialmente respecto a las caracterizaciones moleculares de germoplasma, sin que con esto quiera decir que dichas caracterizaciones no sean útiles para este u otros fines.

Con este avance, es de esperar que muchos bancos de germoplasma de programas nacionales para la conservación de los recursos fitogenéticos para la alimentación y la agricultura de países en desarrollo se animen a implementar sus propias colecciones núcleo ecogeográficas, lo cual redunde en una mayor utilización de su agrobiodiversidad.

ResearchBlogging.org
Parra-Quijano, M., Iriondo, J., Cruz, M., & Torres, E. (2011). Strategies for the Development of Core Collections Based on Ecogeographical Data Crop Science, 51 (2), 656-666 DOI: 10.2135/cropsci2010.04.0191

ResearchBlogging.org
Parra-Quijano, M., Iriondo, J., Torres, E., & Rosa, L. (2011). Evaluation and Validation of Ecogeographical Core Collections using Phenotypic Data Crop Science, 51 (2), 694-703 DOI: 10.2135/cropsci2010.05.0273

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