Recursos Fitogenéticos

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TP: Recursos Fitogenéticos
Ing. Verónica Castillo
Mejoramiento Genético Vegetal
Objetivos de la clase
 Conocer la importancia de la disponibilidad de Recursos Fitogenéticos para
sustentar la mejora genética continúa de las especies.
 Adquirir habilidades en cuanto a las condiciones y técnicas requeridas para
lograr una adecuada recolección, caracterización, evaluación y conservación
de los Recursos Fitogenéticos.
 Comprender la utilidad del uso de descriptores en la caracterización y
evaluación de los materiales vegetales y lo aplique en una especie de interés
regional.
 Valorar y conocer la importancia de contar con Instituciones Nacionales e
Internacionales que mantengan germoplasma vegetal adecuadamente, ya
que estos recurso fueron, son y serán el patrimonio natural de la
humanidad.
Se definen como el material genético de origen vegetal 
que tiene un valor real o potencial destinado a la 
alimentación y la agricultura. (FAO).
Recursos Fitogenéticos
Importancia de los Recursos Fitogenéticos
• Son la clave para la producción de alimentos y la 
base biológica para la seguridad alimentaría, los 
medios de vida, el mantenimiento del medio 
ambiente y el desarrollo económico.
• Son la materia prima mas importante de los 
agricultores y de los fitomejoradores. 
• Los Recursos Fitogenéticos son fundamentales 
para una producción sostenible (FAO, 2011).
CONSERVAR LA VARIABILIDAD GENETICA
Recursos Fitogenéticos
Especies silvestres de uso 
potencial (que pueden en el 
futuro llegar a ser utilizadas 
para la alimentación, la 
agricultura o la industria.
Especies cultivadas Parientes silvestres de 
plantas cultivadas 
Especies silvestres 
de uso actual 
Diversidad Genética 
Variación hereditaria dentro y entre poblaciones de determinada 
especie o grupo de especies.
DISTRIBUCION DE LA DIVERSIDAD BIOLOGICA
•El primer estudio sistemático sobre la variación de las 
principales plantas cultivadas fue realizado entre 1920 y 
1930 por Nicolai Vavilov.
•El cual identificó 8 centros geográficos de máxima 
diversidad genética para especies cultivadas:
CENTROS DE ORIGEN Y DIVERSIDAD
Centros de Origen o de Diversificación de N. Vavilov
(1886-1943)
Centro de origen del maíz
Centro de origen de Phaseolus vulgaris
Centro 
Mesoamericano
Centro Andino
En relación al origen de la diversidad en la naturaleza 
definimos:
A) CENTROS DE ORIGEN
Región geográfica donde se originó la especie o fue domesticada por primera vez.
B) CENTROS DE DIVERSIDAD
Región eco-geográfica donde existe un elevado grado de variación o diversidad
genética. Se los clasifica en :
- Centros de diversidad primaria: donde además de la especie de interés
económico, social o cultural se presentan especies silvestres relacionadas que
exhiben características primitivas y alta frecuencia de caracteres dominantes .
- Centros de diversidad secundaria:donde se presentan pocas especies silvestres 
relacionadas, los niveles de variación genética son bajos y ocurre alta frecuencia de 
caracteres recesivos.
Acervo génico o "gene pool, (Harlan y De Wet (1971))
Está constituido por toda la información genética de una población de 
organismos con reproducción sexual, en un momento dado, y que 
generalmente se aplica al grupo de especies filogenéticamemte relacionadas, 
que componen el género. 
Esquema de acervo génico primario (GP-1) acervo génico secundario (GP-2) y acervo 
génico terciario (GP-3)
Clasificación de la variabilidad de plantas (Harlan y De Wet (1971))
• Pool génico Primario (GP-1): incluye todas las poblaciones o razas que 
pueden cruzarse con la especie de interés, produciendo híbridos fértiles y 
en los cuales ocurre buen apareamiento de cromosomas y la segregación 
es normal. 
• Pool génico Secundario (GP-2): incluye todas las especies biológicas que 
pueden cruzarse con la especie de interés, pero con flujo genético 
restringido. Pueden transferirse genes del acervo secundario al primario, 
pero aparecen diferentes niveles de esterilidad en la progenie o pobre 
apareamiento de cromosomas.
• Pool génico Terciario (GP-3): incluye todas las especies que pueden 
cruzarse con la especie de interés generando progenies anómalas, con 
altos índices de letalidad o completamente estériles.
• Pool génico efectivo: Para la transferencia de genes de acervo terciario al 
primario se deben utilizar técnicas como el cultivo de embrión, hibridación 
somática, cruzamientos puente o ingeniería genética. 
Acervo génico del tomate, Solanum esculentum
Principales problemas de los Recursos Fitogenéticos
Extinción, es la perdida total o irreversible de una especie.
Erosión genética: perdida de variabilidad genética de una 
especie, pero sin llegar a desaparecer. Esto se puede 
originar por:
•Uso de variedades modernas.
•Resurgimiento de nuevas plagas, malezas y enfermedades.
•Urbanización y deforestación.
•Prácticas agrícolas inadecuadas.
•Contaminación de hábitat naturales.
•Utilización de herbicidas
Vulnerabilidad Genética
• Condición resultante cuando extensas áreas cultivadas 
son uniformemente susceptible a factores bióticos o 
abióticos adversos como resultado de su constitución 
genética. 
• Una de las principales causas de la vulnerabilidad es el 
reemplazo de las variedades tradicionales (landraces) por 
las variedades modernas homogéneas.
Vulnerabilidad genética
• La uniformidad genética y la pérdida de
variabilidad genética supone una limitación de la
capacidad de responder a nuevas necesidades y un
incremento de la vulnerabilidad de los cultivos
frente a cambios ambientales o aparición de
nuevas plagas o enfermedades.
• Desastres agrícolas por la uniformidad de los
cultivos han causado ataques severos como el de
Bipolaris maydis que destruyó más del 50% de los
maizales del Sur de Estados Unidos en 1970.
• Muchos casos similares se han multiplicado
recientemente, poniendo en peligro la estabilidad
económica y social de algunos países.
Hambruna de Irlanda del Norte
La hambruna que en el siglo XIX produjo la muerte y
migración de millones de irlandeses es probablemente el
ejemplo más dramático constatado del peligro de la
uniformidad genética. La estrecha base genética de las
papas cultivadas en ese momento en Europa hizo que un
ataque de tizón (Phytophtora infestans) arrasase unas
cosechas que constituían la base de la alimentación de
Irlanda en esa época.
Cómo enfrentar estos problemas?
• Valorización de los recursos fitogenéticos que 
permita su conservación y utilización sostenible.
Para valorizarlos tenemos que conocerlos.
Etapas de la valorización de recursos fitogenéticos
• Colecta o Recolección
• Conservación 
• Caracterización
• Evaluación
• Documentación
COLECTA DE RECURSOS COLECTA DE RECURSOS FITOGENÉTICOS
•Número y localización de sitios 
de muestreo
•Número de plantas/sitio
•Elección de individuos
•Número y tipo de propágulos 
por planta
Conservación de los recursos fitogenéticos:
• CONSERVACIÓN EX SITU : fuera del
área donde se ha generado la diversidad Genética.
• CONSERVACIÓN IN SITU : en el área
donde se ha generado la diversidad
Genética.
Conservación Ex Situ – Bancos de Germoplasma
Bancos de ADN
Bancos de polen, esporas y 
embriones
Jardines Botánicos
Bancos de genes 
en campo 
Bancos de tejido 
In Vitro
Criobancos
Bancos de 
Semillas
Ortodoxas
• Toleran la desecación (no pierden la viabilidad) hasta un 
contenido de humedad entre el 3- 7 % 
• Longevidad incrementa en una manera predecible con la 
reducción en el contenido de humedad y la temperatura
• Almacenadas a -20º C
• > 90 % de las especies
Dra. Guadalupe Galíndez
Curadora 
Banco Base de Germoplasma
Instituto de Recursos Biológicos
CRN-CNIA-INTA-Castelar
Bancos de Semillas
• No toleran la desecación por debajo de un valor alto de 
contenido de humedad (15 – 20%)
• No pueden ser secadas y no pueden ser almacenadas a 
temperaturas bajo 0 °C 
• Especies tropicales: 10-15ªC , 3-6 meses 
• Especies templadas:1-5ªC, 12 meses
• Cultivo in vitro, Crioconservación y plantaciones a campo
Ej. Por ejemplo: caucho, té, caña de azúcar, cítricos, etc.
Recalcitrantes
Conservación in vitro
Bancos de germoplasma
Los bancos de germoplasma son instalaciones especialmente 
adaptadas para la conservación de material genético. 
Los Bancos se clasifican por el:
• Tipo de muestra: de semilla, de campo, in vitro, etc.
• Número de especies que conservan: mono, oligo y 
poliespecíficos
• Mandato institucional: Institucionales, Regionales e 
Internacionales
• Intercambio de Material: Activo y base
INTA FamaillaINTA Concordia
INTA Alto ValleINTA Pergamino
Centro Internacionales de Recursos Genéticos (sitios Web)
 Africa Rice Center (WARDA)www.warda.cgiar.org/
 CIAT - Centro Internacional de Agricultura Tropical www.ciat.cgiar.org/
 CIFOR - Center for International Forestry Research www.cifor.cgiar.org/
 CIMMYT - Centro Internacional de Mejoramiento de Maiz y Trigo www.cimmyt.org/
 CIP - Centro Internacional de la Papa www.cip.org/
 ICARDA - International Center for Agricultural Research in the Dry Areas www.icarda.cgiar.org/
 IITA - International Institute of Tropical Agriculture www.iita.org/
 IRRI - International Rice Research Institute www.irri.org/
Tipos de colecciones según uso
• Base: es un conjunto de entradas, cada una de las cuales debe ser 
distinta de las otras y lo más parecida posible a la muestra suministrada 
originalmente, por lo que a integridad genética se refiere, la cual es 
conservada a largo plazo y que no es utilizada para distribución.
• Activa: es un conjunto de entradas, inmediatamente disponibles para 
su uso.
• Núcleo: número limitado de entradas derivada de una colección de 
germoplasma existente, elegida para representar el espectro genético 
de toda la colección (Frankel & Brown, 1989).
• Trabajo: entrada/s de germoplasma utilizada por el/los investigadores 
para llevar a cabo su trabajo de investigación y desarrollo.
CONSERVACIÓN IN SITU
•Sinónimos: Conservación dinámica - Conservación de los procesos evolutivos
•La conservación in situ de recursos fitogenéticos requiere de un enfoque 
integrado: conservación de ecosistemas y comunidades.
•Incluye la conservación en las Áreas Protegidas y fuera de ellas (en el marco del 
desarrollo sostenible y de la gestión de los recursos naturales).
Conservación in situ
 Es un proceso dinámico en el que las especies se desarrollan sometidas a cambios 
ambientales y coevolucionan con agentes bióticos.
Parques Naturales
Reservas Genéticas
Conservación in situ de maíz en 
México.
• La mayor parte de la
Agrobiodiversidad es mantenida
por los agricultores.
•En muchos casos, estos cultivos
no cuentan con colecciones ex
situ y/o programas de
mejoramiento.
Hábitats Originales
EVALUACIÓN:
•Para la evaluación de las colecciones de germoplasma, evalúan las diversas muestras 
o entradas siguiendo las recomendaciones y protocolos denominados 
DESCRIPTORES, establecidos para cada especie por las comisiones de expertos del 
IPGRI.
Descriptores: se componen de tres partes fundamentales 
• Datos de pasaporte: identificación de la muestra, lugar de recolección, 
coordenadas del sitio de recolección, principales especies acompañantes 
en el sitio de recolección, presencia de plagas y enfermedades relevantes, 
presencia de estreses abióticos. 
• Datos de caracterización: basada principalmente en la descripción de 
caracteres cualitativos y complementando con algunos cuantitativos de 
alta heredabilidad.
• Evaluación: es una etapa que implica una sucesión de evaluaciones 
continuas en el tiempo. En esta etapa se consideran caracteres de 
importancia agronómica (morfológicos, fenológicos, comportamiento 
fitosanitario, componentes de calidad, etc.) que sean de utilidad para 
futuros programas de mejoramiento genético.
Lista de descriptores
Caracterización: puede realizarse a través de marcadores:
 Morfológicos
 Bioquímica
 Molecular 
Marcadores Morfológicos 
Características fenotípicas de fácil 
identificación visual tales como forma, color, 
tamaño o altura. Muchos de ellos se 
convierten en importantes «descriptores», a 
la hora de inscribir nuevas variedades.
https://es.wikipedia.org/wiki/Fenotipo
Estudios de variabilidad y caracterización de 
germoplasma
Marcadores bioquímicos
Isoenzimas: 
Grupo de múltiples formas moleculares de
una misma enzima presente en una
especie, como resultado de la presencia
de uno o más genes codificando cada una
de las enzimas.
Segmentos de ADN que permiten identificar 
diferencias a nivel genómico entre individuos.
-Permiten detectar variación en la totalidad del 
genoma (ADN codificante y no codificante).
- Se pueden analizar tres genomas diferentes: 
nuclear, mitocondrial y de cloroplasto.
Marcadores moleculares
Algunas de las mediciones: Marcadores Moleculares
Documentación
• Sistema de documentación: Cualquier forma de 
almacenar y conservar datos, usando métodos 
manuales y/ o electrónicos 
• Un buen sistema de documentación es la clave para 
poder utilizar el material depositado en un banco de 
germoplasma.
1) Define que entiende por recursos fitogenéticos, explica la importancia de los 
mismos e indica cómo se clasifican.
2) ¿En que consiste el proceso de domesticación para los recursos fitogenéticos? 
Que efecto consideras que tiene la domesticación sobre la base genética de las 
especies vegetales cultivadas.
3) Establece las diferencias entre centro de origen, centro de diversidad primario y 
secundario, ¿qué relación puedes establecer entre éstos con los conceptos de gene 
pool -1, gene pool -2 y gene pool- 3?
4) Plantea y explica con ejemplos, cuales son los principales problemas de los 
recursos filogenéticos. Que implica la valorización de los recursos fitogenéticos.
ACTIVIDADES
5) Establecer las diferencias entre semillas ortodoxas y recalcitranates, ejemplifica
cada caso.
6) Compara y diferencia entre las formas de conservación in situ, ex situ e in vitro.
7) En un mapa de Argentina marque los bancos de germoplasma que existen en nuestro país 
e indique que especies se conservan. 
8) ¿Qué es una colección base, activa , núcleo y de trabajo?
Bibliografía
Agrobiodiversidad. Conservación y Utilización Sustentable de los Recursos 
Genéticos. Publicación del Programa Nacional de Recursos Genéticos. 
Pergamino. INTA.
Allard, R.W. 1975. Principios de la Mejora Genética de las Plantas. Ediciones 
Omega S.A. Barcelona.
Cubero J. I. Introducción a la Mejora Genética Vegetal. 2da Edición. Ediciones 
Mundi Prensa. Madrid. 2003.
Cubero J. I., Moyano S. N. y Moreno M. T. Recursos Fitogenéticos. 2006.
Harlan, J. and J. de Wet (1971). Towards a rational classification of cultivated 
plants. Taxon 20: 509-517.
Hijmans R., Spooner D., Salas A., Guarino L., Cruz J. (2002)
Curso de Posgrado Conservacion y usos de los Recursos Genéticos. 2006. UNT.