conservación ex situ - Università degli Studi di Pavia

Los bancos de
germoplasma para la
conservación de la
biodiversidad vegetal
Prof. Graziano Rossi e Dr. Paolo Cauzzi
Università di Pavia, Dipartimento di Ecologia del Territorio e Centro Flora Autoctona della Regione Lombardia
Via S. Epifanio, 14 – 27100, Pavia Tel. 0382 984854: email: graziano.rossi@unipv.it

Principales amenazas a la conservación de la biodiversidad ':
En la actualidad: EL CAMBIO
DE USO DEL SUELO
Entre 50 años y más :
EL CAMBIO CLIMÁTICO
(Thuiller, 2007, Nature)

EN EUROPA DESDE EL 1945 HASTA NUESTROS DÍAS SE
HA PERDIDO EL 50% DE LAS HUMEDALES.
A NIVEL MUNDIAL, AVANZA LA DEFORESTACIÓN EN
LOS TRÓPICOS, LOS INCENDIOS, EL CULTIVO DE
NUEVAS TIERRAS, LA DESTRUCCIÓN DE LOS
HUMEDALES Y AMBIENTES COSTEROS MARINOS PARA
CREAR SITIOS DE TURISMO.

A PARTIR DEL 1992 CONVENTION ON BIOLOGICAL
DIVERSITY, RIO DE JANEIRO, QUE SE UNEN MUCHOS
PAÍSES DEL MUNDO, A TIENTAS PARA DETENER LA
PÉRDIDA GLOBAL DE LA BIODIVERSIDAD
CONSERVACIÒN IN SITU EN EL MEDIO AMBIENTE DE VIDA
ES. ÁREAS PROTEGIDAS
CONSERVACIÒN EX SITU FUERA DEL NORMAL MEDIO
AMBIENTE DE VIDA,
POR EJEMPLO:
ZOO,
JARDÍNES BOTÁNICOS,
BANCOS DE GERMOPLASMA

Los bancos de germoplasma y las convenciones internacionales
(forma de conservación ex situ)
Convenciòn sobre la Diversidad Biológica :
Estrategias integradas para la conservación in situ y
ex situ (artt. 8 e 9, CBD, 1992).
Global Strategy for Plant Conservation (GSPC -
CBD, Decisión VI/9,2 002)
European Plant Conservation Strategy (EPCS -
Consejo d’Europa e Planta Europa, 2002; ESPC
2008/14)
Plan de Acción para los Jardines Botánicos en la
Unión Europea (Objetivo C2 – BGCI, Botanic
Gardens Conservation International)

Bancos de germoplasma y convenciones internacionales
Objetivos target para el 2010
• Objetivo 8 GSPC: conservación ex situ
del 60% de las especies en peligro de
extinción e inicio de los programas de
propagación y de reintroducción en el
10% de estas especies.
• Objetivo 2.5 EPCS: conservación ex situ
del 80% de las especies en peligro

El interés en la conservación ex situ es la necesidad de garantizar
a largo plazo, una buena barrera contra la extinción de
especies, debido a los acontecimientos difíciles de controlar:
Por ejemplo, el cambio climático o los desastres biológicos, que
pueden conducir a la pérdida de importantes especies agrícolas y
silvestres.
ALPI , PIZZO BERNINA, ITA/CH
1910
Scerscen Sup.
2003
Scerscen Sup.

¿POR QUÉ LAS SEMILLAS SON IMPORTANTES PARA EL HOMBRE?
El interés del hombre para las semillas se remonta
al Neolítico, cuando empezó el cultivo de trigo.
Transporte, almacenamiento,
el estudio de nuevas variedades
Difusión de la Agricultura
Alimentación (30.000 especies comestibles)
Medicina (alrededor del 70% de la población
mundial utilizan plantas nativas locales)
Ropa (algodón)
Materia prima para la construcción (madera)
Combustible (biocombustibles)

COMO ES CONSTITUIDA UNA SEMILLA Y QUÉ FUNCIÒN TIENE?
La semilla es un embrión de la planta envuelta en las estructuras de
protección (tegumento), provisto de nutrientes que pueden ser contenidas en
los tejidos por separado (endosperma) o el embrión en sí mismo (cotiledones).
La función principal de la semilla es la reproducción de la planta, su conservación
Son pequeñas y adecuadas para la dispersión, pueden soportar las condiciones
ambientales de estrés más elevado que el de plantas adultas (por ejemplo, la
sequía, altas temperaturas).
Germina sólo cuando llegua el momento, no después de la germinación de
dispersión (por ejemplo, las esporas de helechos), una gran ventaja evolutiva.
Son organismos genéticamente únicos (derivan de la reproducción sexual)

Limpieza
Los bancos de germoplasma ayudan a mantener las
semillas durante un tiempo más largo en comparación a
lo que sucede en la naturaleza (1 a 2 años a decenas,
cientos de años ... ..)
Secado
(15°C,15%UR) Embalaje
Almacenamiento
(-20°C)
Prueba de la
viabilidad
(germinación)
Son estructuras especializadas que operan de acuerdo a las normas internacionales,
basado en la deshidratación y congelación posterior de las semillas, los tratamientos
válidos para las plantas cultivadas como para los selvajes. Desde el 1920.....

El secado
-Prolonga la longevidad de las semillas
- Impide la germinación
- Aumenta la tolerancia a condiciones extremas (congelamiento)
- Reduce el ataque de patógenos (insectos, hongos)
Cada reducción del 10% de humedad relativa o 1% de
contenido de agua la viabilidad de las semillas se duplica.

Todas las semillas viven en el banco?
Acer pseudoplatanus
Acer platanoides
Aproximadamente el 10%
de las especies estudiadas
hasta ahora
No toleran el secado
Recalcitrantes – No conservable
Ortodoxo - conservable

Cuánto tiempo pueden vivir las semillas ortodoxas en el banco?
En la actualidad podemos sólo basarse en estimaciones, a través de
modelos estadísticos de predicción (por ejemplo, probit analysis)
La longevidad de las semillas varía considerablemente entre las
especies y, dentro de ellos, del lugar de origen.
Principales factores que afectan la longevidad:
taxonomía, filogenia, el clima de la zona de
recogida, los procedimientos para la
recolección de semillas.
Walters et al. 2005, Seed Science Research
Probert et al. 2009, Annals of Botany

CRIOCONSERVACIÓN......
Conservar en nitrógeno líquido a -196 °C

Válido es. para Pteridofitas
(Isoetes malinverniana )

Uso de las semillas en el banco
y en las estructuras afines
Conservaciòn
Investigación
• agronòmica
• plantas medicinales
• ambiental
• pura
Reintroducciòn
• recuperación del medio ambiente
• enriquecimientos florísticos

African Seed Trade Association (AFSTA)
American Seed Trade Association (ASTA)
Asia and Pacific Seed Association (APSA)
Association of American Seed Control Officials (AASCO)
Association of Official Seed Analysts (AOSA)
Association of Official Seed Certifying Agencies (AOSCA)
Commercial Seed Analysts Association of Canada Inc. (CSAAC)
Eastern European Seed Network (EESNET)
Commissione Europea (CE)
European Seed Association (ESA)
Federación LatinoAmericana de Asociasiones de Semillistas (FELAS)
International Center for Agricultural Research in the Dry Areas (ICARDA)
International Laboratory Accreditation Cooperation (ILAC)
International Organization for Standardization (ISO)
International Seed Federation (ISF)
International Society for Seed Science (ISSS)
International Society of Seed Technologists (ISST)
International Seed Testing Association (ISTA)
The International Society of Seed Technologists (ISST)
Seed Association of the Americas (SAA)
Southern African Development Community - Seed Security Network (SADC)
United Nations Food and Agriculture Organization (FAO)
West Africa Seed Alliance (WASA) [www.cnfa.org/wasa]
West Africa Seed and Planting Material Network (WASNET)
National Association of State Departments of Agriculture (NASDA)
Organization for Economic Co-operation and Development (OECD)
Society of Commercial Seed Technologists (SCST)
International Union for the Protection of New Varieties of Plants (UPOV)
World Trade Organization (WTO)
Actualmente 30 organizaciones
internacionales están trabajando
profesionalmente con las semillas y
con los temas relativos.

Los bancos de Germoplasma en el mundo
Desde el 1920, en Rusia
Hoy en el mundo hay más de 1400 bancos de germoplasma
(agrícola, para las especies silvestres)
La conservación ex situ encuentra su máxima expresión en el
mundo en dos estructuras, diseñado y construido para recibir las
semillas de todo el mundo:
el Millennium Seed Bank Project (Royal Botanic Gardens,
Kew, UK)
la Svalbard Global Seed Vault (Global Crop Diversity Trust,
Norway Government).

The Millennium Seed Bank Project
http://www.rbgkew.org.uk/msbp
Proyecto internacional coordinado por Kew
Gardens para la conservación de semillas.
Cuenta con la mayor colección de semillas
de plantas silvestres en el mundo:
alrededor de 24.000 especies (10% de la
flora mundial)
30 años de experiencia
Organiza expediciones en todo el mundo
para recolectar semillas

Svalbard Global Seed Vault
En el remoto archipiélago ártico de
Svalbard de 1200 km de Polo Norte,
el Seed Vault es un repositorio global de
semillas, especialmente agronómicas
Financiación: Gobierno de Noruega (8M$)
Gerente: Nordic Genetic Resource Center
El sistema tiene una capacidad total de
4,5 millones de semillas
El banco de semillas fue construido 120 metros
dentro de una montaña de arenisca en la isla de
Spitsbergen, Svalbard
Objetivo: Proporcionar una red de
seguridad contra la pérdida accidental
de "banco de genes tradicionales"
Garantizar la seguridad alimentaria
de la humanidad.
Los USA tienen sus reserva aquí.
La fundaciòn de Bill Gates ayuda los
países pobres para poner las semillas
aquí.

La mayoría de los bancos de semillas son más locales.
Son estructuras pequeñas, pero igualmente eficaces que adoptan los
procedimientos estándar de la conservación ex situ.
Un ejemplo de Lombardía : LOMBARDY SEED BANK
El Banco de
Germoplasma de las
plantas de Lombardia
Centro Flora Autoctona de la
Region de Lombardia/Dipartimento
di Ecologia del Territorio
dell’Università di Pavia

Congelamiento
Limpieza
Germinaciòn
Actividad en el Banco
Secado

OBJETIVOS de el banco de Lombardia
la conservación ex situ de especies de la flora silvestre de
Lombardia en peligro de extinción que figuran en las listas de
interés mundial, nacional, regional y provincial u otras de validez
científica reconocida (Nueva Ley sobre la flora 2008/2010)
la conservación ex situ de las especies de la flora silvestre de
Lombardia de considerable importancia biogeográfica, ecológica,
paisajística y actividades de interés potencial para la
naturalización, como la restauración, recuperación, restauración y
rehabilitación del medio ambiente.
Hoy en el Banco...especies raras y...especies comunes = 20% de la
flora de Lombardia preservada (alrededor de 700)

Estrategia de acción
1. Proyectos integrados de conservación ex situ (seed banking)
in situ (translocaciones) de especies vegetales raras y/o
amenazadas :
a) dentro de áreas protegidas (por ejemplo, la red Natura 2000,
parques regionales, reservas);
b) otras áreas agrícolas naturales/marginales (Por ejemplo.
humedales, los bosques, setos, barbecho, etc )
2. Desarrollo de los proyectos de recuperación o regeneración
ambiental (canteras, terraplenes de carreteras, pistas de esquí y
áreas peri-urbanas)

Algunos proyectos en los que participan el banco de semillas de Lombardia
LOMBARDY SEED BANK

Proyecto Nemoplant (Region de Lombardia - DG
Agricoltura): especies nemoral de los bosques de llanura
Leucojum vernum L.
Pulmonaria
officinalis L.
Convallaria majalis L.
Symphytum
tuberosum L.
Vinca minor L.
Anemone nemorosa L.
Polygonatum
odoratum L.

Reintroducciòn en el futuro de herbáceas nemoral
en los bosques de llanuras de neoimpianto, y en las
plantaciones existentes > 15 años de edad

Proyecto DG Agricultura Region de Lombardia
“DIEZ GRANDES BOSQUES PARA LA LLANURA”
Contexto ambiental :
agroecosistema
El Bosque de
Siccomario

La reintroducción de especies raras y en peligro de extinción
en el Gran Bosque de Siccomario - PV

PROYECTO PROV. PV-Cariplo:
“realización de los intervenciones de preservación y conservación de
especies en peligro de extinción en el SIC de la Llanura Padana de
Lombardía”: Leucojum aestivum, L. vernum, Iris sibirica, Anemone
nemorosa

Marsilea quadrifolia

WILDFLOWERS, PRADOS FLORIDOS EN ÀREA
PERI-URBANA DE PAVIA

Conclusiones
Los bancos de Germoplasma como "motor" de los esfuerzos de
conservación "activa" en el tiempo:
1) depósitos de “seguridad”, se puede utilizar con el fin de la conservación
preventiva.
2) estructuras dinámicas, que proporcionan algunos de los materiales
conservados para proyectos de mejoramiento ambiental, para la
investigación científica y la producción