Científicos buscan conservar la agrobiodiversidad en 196 grados bajo cero

Para responder al avance del cambio climático y el crecimiento de la población global, los mejoradores de cultivos se esfuerzan por desarrollar variedades más productivas, resistentes a las enfermedades, capaces de crecer en un clima cambiante y con características que los agricultores y consumidores exigen. Así pueden fortalecer la seguridad alimentaria y ayudar a los pequeños productores a prosperar en un futuro desafiante.

Las claves para desarrollar estas variedades yacen en la gran diversidad genética de los cultivos y sus parientes silvestres, una agrobiodiversidad que está en gran parte preservada en los bancos de germoplasma del mundo.  La mayoría de los bancos de germoplasma conservan la agrobiodiversidad en forma de semillas, pero cultivos como papa, camote y yuca, en que se siembra un tubérculo, o parte de la planta, presentan un reto especial. Conocido como especias clonales, porque las plantas hijas son genéticamente idénticas a la planta madre, estos cultivos tradicionalmente han sido conservadas en campo o como diminutas plantas in vitro. Una alternativa cada vez más popular es la criopreservación, la conservación de pedacitos de tejido y órganos de plantas a una temperatura de -196 °C.

Científicos de los principales bancos de germoplasma de Latinoamérica y el Caribe están colaborando para facilitar la adopción de esta innovación y así fortalecer la conservación de la diversidad genética de especies clonales y de semillas recalcitrantes gracias a una iniciativa del Centro Internacional de la Papa (CIP).

Cultivos clonales

El Banco de Germoplasma del CIP conserva las colecciones de papa, camote y otros raíces y tubérculos andinos más diversas del mundo con 16,200 accesiones únicas provenientes de 80 países. El CIP mantiene sus colecciones de papa y camote en condiciones de in vitro – como pequeñas plantas vivas dentro de tubos de ensayo de vidrio, las que requieren ser renovadas cada año o dos, un proceso que incluye dejar las plantas crecer y cortar segmentos de tallo cuyas yemas luego crecen en nuevas plantas. Es un proceso laborioso que aumenta el costo de la conservación y trae riesgos de que las accesiones se mezclen o contaminen. Por lo tanto, los científicos del banco de germoplasma adoptaron la criopreservación, que es más económico y fiable que otros métodos de conservación clonal, y así se puede preservar las plantas por décadas o siglos.

La criopreservación jugara un importante rol en la conservación de la agrobiodiversidad, ya que los cultivos clonales, que incluyen raíces, tubérculos y bananas, entre otros, aportan a la seguridad alimentaria y nutricional de más de 300 millones de pequeños productores en países en vías de desarrollo. También es una opción para conservar especies con semillas recalcitrantes, como el mango o aguacate, cuyas semillas no resisten al secado y frio, y por consiguiente solamente pueden ser conservadas por periodos cortos.

Según Rainer Vollmer, quien lidera la actividad de criopreservación en el CIP, el Centro mantiene el criobanco de papa más grande del mundo con más de 4,200 accesiones criopreservadas. Conociendo el gran potencial de esta tecnología para fortalecer la conservación de muchos cultivos, Vollmer y Vania Azevedo, líder del Banco de Germoplasma y del Programa Global de Biodiversidad para el Futuro, decidieron lanzar una iniciativa para promover la adopción de la criopreservación por bancos de germoplasma a nivel regional y de hacer copias de seguridad de sus colecciones vía una red latinoamericana de criopreservación.

“La finalidad de tener una red de criopreservación en Latinoamérica es facilitar la comunicación entre los países, apoyarnos entre nosotros y compartir conocimiento en los temas relacionados a la conservación de especies clonales y de especies con semillas recalcitrantes, para que juntos podamos hacer la conservación de estos productos tan importantes de una manera integrada y a largo plazo”, explicó Azevedo.

“La agrobiodiversidad y la biodiversidad en general de América Latina es gigantesca,” observó Vollmer. «El objetivo de esta iniciativa es garantizar la conservación de los recursos genéticos de los cultivos clonales y recalcitrantes más importantes a largo plazo y de una forma confiable, para el beneficio de nuestros nietos y bisnietos.”

Conservación colaborativa

Como todos los bancos de germoplasma de CGIAR el banco del CIP salvaguarda y comparte la agrobiodiversidad con científicos y agricultores como un bien público para el mundo bajo los auspicios del Tratado Internacional sobre los Recursos Fitogenéticos para la Alimentación y la Agricultura, administrado por la Organización de las Naciones Unidas para la Alimentación y la Agricultura (FAO). El proceso de crear una Red Latinoamericana de Criopreservación empezó a fines de agosto 2022, cuando una reunión preparatoria de la región de América Latina y el Caribe para la novena reunión del Órgano Rector del Tratado se llevó a cabo en la sede del CIP, en Lima, Perú. Azevedo y Vollmer organizaron el primer taller de criopreservación en Latinoamérica para los dos días antes de la reunión del FAO.

“El objetivo del taller fue empezar una conversación con científicos de los bancos de germoplasma en los países de América Latina sobre cómo podemos juntos mejorar la conservación de las especies clonales, no solamente de las especies que el CIP conserva sino de todas las especias clonales que son claves para la agricultura y la alimentación en todos los países de la región,” dijo Azevedo.

El primer resultado del taller fue la creación de una comunidad de práctica con representantes de los sistemas nacionales de investigación agrícola de 14 países de la región y dos centros CGIAR – el CIP y la Alianza de Bioversity International y el Centro Internacional de Agricultura Tropical (CIAT). Esta comunidad ya está trabajando en la organización de cooperación y hacia la creación de una red regional que se espera formalizar en el 2023 o 2024. Muchas de las instituciones participantes están trabajando para implementar la criopreservación y cuatro ya han enviado personal a la sede del CIP para su capacitación en el proceso de criopreservacion. Azevedo explicó que, además de compartir conocimiento y capacitación, el CIP podría alojar copias de seguridad de las accesiones de estos criobancos una vez que han sido implementados.

La reacción de los participantes del taller fue bastante positiva. Aura Liz García Serquen, especialista en recursos genéticos del Instituto Nacional de Innovación Agraria (INIA) de Perú explicó que el INIA quiere colaborar con el CIP para implementar la criopreservación de sus colecciones de papa y raíces y tubérculos andinos. Álvaro Monteros, científico del Instituto Nacional de Investigaciones Agropecuario (INIAP), Ecuador y experto en las papas nativas de ese país, explicó que el INIAP ya está desarrollando protocolos e infraestructura para establecer un criobanco. “La criopreservación es una prioridad para el INAP,” dijo.

“Por medio de esta red los bancos de germoplasma de la región nos podemos apoyar y compartir información sobre como conservar cultivos clonales o de semillas recalcitrantes,” observó Monteros.

Según Fernanda Duarte Souza, investigadora de la Empresa Brasileña de Investigación Agropecuaria (Embrapa), “La pandemia hizo bien claro la importancia de una tecnología como la criopreservación que nos permite conservar los recursos genéticos que no son de semillas ortodoxas de forma segura, a largo plazo.”

“Este es un esfuerzo muy importante,” afirmó Souza. “La región de Latinoamérica y el Caribe son cunas de la biodiversidad y esta red nos dará la oportunidad de planificar acciones, dividir responsabilidades y garantizar que los recursos genéticos que conservamos estarán disponibles para las futuras generaciones.”