Banco de conservación de recursos genéticos forestales de la junta de Castilla y León: Una apuesta por preservar la biodiversidad forestal.

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2 2 / 8 Banco de conservación de recursos genéticos forestales de la junta de Castilla y León: Una apuesta por preservar la biodiversidad forestal. RODRIGUEZ VILLAFRUELA, R., HERNANDEZ ZARZUELO, G., TRANQUE PASCUAL, F. J. y HERRERO GARCÍA, A. Consejería de Fomento y Medio Ambiente. Junta de Castilla y León. Vivero Forestal Central. Cañada Real, 308. Valladolid. España. de contacto: rodvilro@jcyl.es Resumen Con la creación del Banco de Conservación de Recursos Genéticos Forestales, en el marco de actividades del Banco Regional de Materiales Forestales de Reproducción, se apuesta por el uso de una herramienta clave en el mantenimiento de la biodiversidad. Con ello se pretende conservar, durante el mayor tiempo posible y manteniendo su viabilidad, muestras de las distintas especies forestales de Castilla y León de modo que sean representativas de las poblaciones forestales, intentando recoger la mayor variabilidad genética posible. En este trabajo se explica el proceso de creación y gestión del Banco, en el que sus más de 600 accesiones corresponden a especies forestales autóctonas, arbóreas y arbustivas principalmente, de gran valor e interés selvícola y de conservación de recursos genéticos forestales. Para asegurar la conservación a largo plazo de las semillas se han seguido distintos métodos de secado, de manera que se reduzca su humedad hasta la humedad crítica, en la que, para una determinada temperatura de almacenamiento, la semilla consigue mayor longevidad. Finalmente el Banco comprueba periódicamente la viabilidad de sus accesiones, así como la eficacia de sus técnicas de conservación, mediante ensayos concretos y especialmente con la utilización de las semillas en actuaciones de recuperación de la cubierta forestal. Palabras clave Semilla, accesión, humedad crítica, temperatura, regeneración. 1. Introducción Los bancos de germoplasma desempeñan una función clave, tanto en el mantenimiento de la biodiversidad como en la conservación de recursos fitogenéticos de plantas de interés agroforestal. En el campo de los recursos fitogenéticos, el comportamiento fisiológico en almacenamiento de las semillas de una especie y su longevidad determinan cómo conservarlas para su uso. Por tratarse de un método práctico y económico, el almacenamiento en forma de semillas es el habitual para el 90% de las accesiones mantenidas ex situ en todo el mundo. Éste es el principal método de conservación de las especies que producen semillas ortodoxas, es decir, que resisten la desecación a contenidos de humedad bajos y el almacenamiento a temperaturas muy bajas.

3 3 / 8 Otras especies producen semillas que no sobreviven la desecación ni toleran temperaturas bajas. Por esta razón son conocidas como recalcitrantes, no siendo fáciles de almacenar. Por último se ha reconocido una tercera categoría de semillas que muestran un comportamiento intermedio, es decir, que toleran combinaciones de desecación y bajas temperaturas. El Vivero Forestal Central de la Junta de Castilla y León, en el momento de plantearse la creación de un banco de conservación de semillas forestales a largo plazo, ha realizado las siguientes consideraciones previas: - Un gran nº de especies forestales tienen un comportamiento recalcitrante (Quercus sp., Castanea sp.) o intermedio (Juglans sp., Acer sp.), que impiden o dificultan la conservación de sus semillas a largo plazo. - Para la mayoría de las especies forestales, la madurez se alcanza cuando el individuo tiene varios años de edad, lo que retardará la obtención de semillas de la muestra regenerada. - La información disponible sobre la conservación a largo plazo de semillas de especies forestales, a diferencia de las agrícolas, es muy limitada, lo que implicará determinar nuevos parámetros y protocolos para cada especie. 2. Necesidad de un banco de germoplasma forestal El Banco de Conservación de Recursos Genéticos Forestales de la Junta de Castilla y León se crea con el objetivo de conservar, durante un largo periodo de tiempo y manteniendo su viabilidad, muestras de semillas de las diferentes especies forestales de la Comunidad, de modo que esté recogida la mayor variabilidad genética posible. Las especies que se han considerado de interés para formar parte del Banco de conservación han sido especies arbóreas y arbustivas autóctonas con comportamiento ortodoxo que presentan un mayor valor e interés forestal para Castilla y León y especies con un comportamiento aun no completamente definido sobre las que merece la pena hacer ensayos de secado y mejorar su método de conservación. 3. Esquema de manejo de semillas en el banco de conservación El protocolo de trabajo que se sigue en el banco de germoplasma de la Junta de Castilla y Leon para el almacenamiento de semillas a largo plazo se puede resumir en los siguientes puntos: a) Entrada de la muestra en el banco. b) Análisis en laboratorio. c) Secado. d) Envasado y etiquetado.

4 4 / 8 a) Entrada de la muestra en el Banco Las especies de interés para formar parte del Banco de conservación han sido, en general, especies arbóreas y arbustivas autóctonas con semillas de comportamiento ortodoxo que presentan un mayor valor e interés forestal en Castilla y León. También especies con un comportamiento aún no completamente definido sobre las que merece la pena hacer ensayos de secado y mejorar su método de conservación. Así mismo, también se establecen como candidatas aquellas especies con poblaciones relícticas o con procedencias con interés desde el punto de vista de la conservación de los recursos genéticos forestales por su distribución escasa o marginal en la comunidad de Castilla y León. Recolección en campo: Una adecuada recolección es el factor clave que determina la calidad genética de los lotes de las semillas que se pretenden conservar, por lo que ha de realizarse con el mayor rigor posible. Para ello se han tenido en cuenta las recomendaciones bibliográficas relativas al nº de individuos muestreados (Brows & Briggs, 1991) y al tamaño de la muestra mínima de conservación para poder duplicar o conservarla en diferentes bancos (FAO/IPGRI, 1994) Para el Banco de Conservación del Vivero Forestal se establece una cantidad mínima de 30 individuos, en el proceso de recolección, para obtener la suficiente variabilidad genética de cada población. En relación con el tamaño de la muestra, se calcula la cantidad de semillas necesaria para las muestras de cada especie teniendo en cuenta los siguientes aspectos: - Nº de semillas viables que se pretende almacenar de forma permanente en el banco: de 2000 a semillas dependiendo de la especie. - Porcentaje de germinación estimada para cada especie. - Análisis inicial del contenido de humedad (3-5 g) y de viabilidad (400 semillas). - Análisis posteriores al secado de contenido de humedad y viabilidad. Submuestreo del Banco Regional de Materiales Forestales de Reproducción: El Banco de Conservación realiza una extracción del lote de semillas que forma parte del Banco Regional de Materiales Forestales de Reproducción siguiendo las indicaciones de ISTA, International Rules for Seed Testing, para la toma de muestras. La información relativa a la muestra: colecta, resultados de ensayos, etc, son también proporcionados por el Banco Regional. b) Análisis de laboratorio El laboratorio del Vivero Forestal Central realiza los ensayos necesarios para la determinación de la calidad de las muestras, tanto a la entrada de las mismas en el banco

5 5 / 8 como en las sucesivas revisiones realizadas con una periodicidad establecida para comprobar el estado de dichas muestras. Los ensayos que se llevan a cabo en el laboratorio son las que se indican a continuación, realizándose a la entrada de las accesiones, después del proceso de secado, y en las sucesivas revisiones: - Ensayos de pureza. - Determinación del peso de mil semillas. - Análisis de humedad. - Análisis de germinación. - Análisis de viabilidad. Durante los primeros años, en el proceso de ajuste del método de conservación de las semillas a largo plazo, se realizaron ensayos anuales y bianuales de todas las especies de las cuales se tenía desarrollado los ensayos germinativos y de viabilidad. Posteriormente se estableció el periodo de revisión cada 5 años. c) Secado El contenido de humedad es el factor que tiene un impacto mayor en la longevidad de las semillas almacenadas en el banco. La reducción del contenido de humedad de las semillas se realiza hasta la denominada humedad crítica (h.c.), para una determinada temperatura de conservación, valor para el cual las semillas alcanzan su máxima longevidad. En los primeros años de creación del Banco de Conservación se siguieron los dos métodos de secado destacados en bibliografía, adaptándose a las características de las diferentes especies en cada caso: Ultrasecado con gel de sílice (Gómez-Campo, 2007) Los principios en los que se basa este método son: Un 1% menos de humedad en la semilla multiplicaría por 2 su longevidad. Las semillas ortodoxas pueden secarse hasta contenidos de humedad de entre 1 y 3%, para aumentar así su longevidad entre 4 y 16 veces con respecto a los métodos de secado convencionales (4-6% humedad). El gel se utiliza como indicador de humedad tras el almacenamiento de las semillas en envase hermético. El gel se sustituye por otro seco cuando cambia de color hasta que la semilla pierde su capacidad para perder humedad, equilibrándose con la humedad relativa del ambiente, de manera que el gel conserva su color. Este método de secado se aplicó a las especies que demostraron, en los ensayos iniciales, conservar su poder germinativo después de someterlas al ultrasecado. Sólo después de comprobar que la reducción del contenido de humedad por debajo del 2% no afectaba la viabilidad de una determinada especie, el método se aplicó al conjunto de las accesiones de dicha especie.

6 6 / 8 Protocolo del IPGRI (Internacional Plant Genetic Resources Institute). En 1994 la FAO a través de IPGRI define unas directrices estándar para la conservación de semillas a largo plazo. Estos principios básicos se pueden resumir en los siguientes aspectos: Las semillas han de secarse en unas condiciones del 10-15% HR y de 10-25ºC. Las muestras deben envasarse en recipientes perfectamente sellados y ser revisados regularmente. Las condiciones de conservación han de ser de al menos -18ºC y el contenido de humedad de las semillas debe estar entre un 3 y un 7%. La viabilidad de las muestras se debe revisar cada 5-10 años. Para el test inicial serán necesarias 200 semillas, mientras que para las siguientes repeticiones serán suficientes entre 50 y 100 semillas. Se siguieron las recomendaciones de dicho protocolo con el mayor rigor posible, secando las muestras en una cámara con temperatura y humedad relativa controladas: 15ºC de temperatura y una humedad relativa de 15%. Se realizaron curvas de secado para 39 especies forestales diferentes con las que se obtuvo el contenido de humedad en equilibrio a 15ºC y 15% HR y la duración aproximada del secado dependiendo de la humedad de partida. d) Envasado y etiquetado EL objetivo del envasado es el de evitar que las semillas absorban humedad después del secado, mantener las accesiones separadas para su mayor control y prevenir la contaminación de las muestras con insectos y enfermedades. Los tipos de recipientes dependen de las condiciones de almacenamiento y de la especie, siendo para todos los casos totalmente impermeable a la humedad y adecuado para su uso a largo plazo. Para el envasado de las muestras se recurrió a modelos de recipientes testados en otros Bancos de Conservación a largo plazo. Para muestras de gran tamaño, más de 100 g, se utilizan tarros tipo Klilner. Para muestras de menor tamaños se utilizan viales de vidrio con cierre hermético tipo clip. Se introduce una muestra de gel de sílice en equilibrio con las semillas para que absorba el incremento de humedad que se puede producir por el descenso de temperatura. Cada muestra lleva doble etiquetado donde aparece: nombre de la especie, código del banco de conservación, Término municipal donde se recogió, el código del material de base, si se trata de una especie regulada y el nº de registro del Banco Regional de Materiales de Base, si la muestra se hubiera extraído de dicho banco. Se ha generado una base de datos en soporte informático que contiene datos relativos a las muestras, desde su origen hasta el estado actual en el que se encuentra en la cámara de conservación.

7 7 / 8 4. Situación actual y perspectivas del futuro para el Banco de Conservación Desde la creación del Banco de conservación de la Junta de Castilla y León en 2008, se han recogido muestras de las especies arbóreas y arbustivas con mayor interés forestal en Castilla y León. El Banco conserva más de 600 accesiones de dichas especies en cámaras a 5ºC y posee el equipamiento necesario para avanzar en los procesos de secado y análisis que garanticen la adecuada conservación de las muestras. En la actualidad nos encontramos en proceso de recogida de datos de análisis de laboratorio de las muestras conservadas en el Banco desde su creación, habiendo iniciado así un camino de investigación en los métodos de secado y conservación de especies forestales de las que se dispone de escasa información Las expectativas de futuro del Banco son alentadoras, puesto que los datos de ensayos de laboratorio que estamos recogiendo hacen que seamos optimistas en cuanto a los métodos utilizados en la conservación, siendo conscientes de que queda aún un amplio camino por recorrer especialmente en las especies que se consideran de comportamiento intermedio. Desde la Junta de Castilla y León se sigue haciendo una apuesta por la conservación de especies forestales a través del Banco de Conservación como una herramienta para preservar la biodiversidad forestal. 5. Agradecimientos A todo el personal de la Junta de Castilla y León que ha colaborado en la recolección y análisis de las muestras para su futura conservación. Parte del mantenimiento del banco se ha realizado mediante el proyecto FEDER: Actuaciones de Conservación de los RGF en RN2000 de Castilla y León. 6. Bibliografía BROWN, A. H. D.; BRIGS J. D.; Sampling strategies for genetic variation in ex situ collections of endangered species, pp D. SMITH, ROGER; B. DICKIE, JOHN; H. LININGTON, SIMON; W. PRITCHARD, HUGH; J. PROBERT, ROBIN; Seed Conservation. Turning science into practice. Royal Botanic Gardens Kew.1023 pp. Great Britain. ENGELS, J. M.; VISSER, L.; 2003 Guía para el manejo eficaz de un banco de germoplasma. IPGRI. Manual para Bancos de Germoplasma No.6. IPGRI. Roma, Italia. FAO/IPGRI; 1994, Genebank Standards.FAO/IPGRI. Roma, Italia. GOMEZ CAMPOS, CESAR; 2007 A guide to efficient long term seed preservation. Monographs ETSIA, Univ.Politécnica de Madrid 170, HONG, T. D.; ELLIS, R. H.; A protocol to determine seed storage behaviour. IPGRI Boletín técnico No.1.IPGRI. Roma, Italia.

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