El Banco de Germoplasma del Instituto de Conservación y Mejora de la Agrodiversidad Valenciana de la UPV

El Banco de Germoplasma del Instituto Universitario de Conservación y Mejora de la Agrodiversidad Valenciana (COMAV) de la Universitat Politècnica de València (UPV) se inició a principios de la década de los 80. 

Las primeras expediciones de recolección de germoplasma se realizaron con el objeto de disponer de fuentes de variabilidad para los programas de mejora de tomate, entonces en curso en el Grupo de Mejora Genética Vegetal del Departamento de Genética de la Escuela Técnica Superior de Ingenieros Agrónomos de la UPV dirigidos por el Dr. Fernando Nuez Viñals. 

Estas primeras expediciones fueron financiadas por el IBPGR (International Board for Plant Genetic Resources). A estas primeras actividades de recolección por Latinoamérica y España siguieron las de conservación y caracterización. Estos trabajos pioneros fueron el germen sobre el que se construiría el actual Banco de Germoplasma. 

La mayor parte de las expediciones de recolección se realizaron en las décadas de 1980 y 1990, participando activamente su fundador, Fernando Nuez, y el equipo de Mejora Genética de la UPV en colaboración con la Estación Experimental ‘La Mayora’ perteneciente al Consejo Superior de Investigaciones Científicas y el CRIDA07 de Murcia (Centro Regional de Investigación y Desarrollo Agrario de Levante). 

El Banco de Germoplasma del COMAV pertenece a la Red de Bancos de Germoplasma del Programa de Conservación y Utilización de los Recursos Fitogenéticos para la Agricultura y la Alimentación. Su objetivo es asegurar la conservación en óptimo estado de los recursos fitogenéticos de los cultivos hortícolas y sus parientes silvestres útiles en mejora y promover su utilización entre los usuarios.

La colección de hortícolas

El Banco de Germoplasma del COMAV conserva una colección de aproximadamente 12.000 entradas de cultivos hortícolas y especies relacionadas. La familia de cultivos mejor representada es la de las solanáceas, con algo más del 50 % del total, siendo el tomate el cultivo que presenta el mayor número de entradas (Figura 1). Le sigue la familia de las cucurbitáceas con un 21 %. La presencia de otros cultivos como coles, coliflores y otras brásicas, lechuga, judías, etc., es también importante dentro de la colección. 

Figura 1. Composición de la colección del banco de germoplasma del COMAV por grupos de cultivo (en porcentaje).

Un 82 % de la colección es de procedencia española (Figura 2), siendo las variedades locales el tipo de material más abundante. Estas variedades tradicionales forman parte de nuestro patrimonio hortícola y no hay que olvidar que gran parte de ellas han desaparecido ya de nuestros campos de cultivo o están en vías de hacerlo, lo que pone de manifiesto la grave erosión genética que sufre este tipo de variedades en nuestro país y la necesidad de su conservación. Por lo que respecta a los materiales foráneos cabe destacar la presencia de especies silvestres relacionadas con el tomate y el pimiento principalmente, con la berenjena y con cultivos de la familia de las cucurbitáceas (Figura 3). Estos materiales suponen un reservorio de incalculable valor para los mejoradores, por ser fuente de los genes de resistencia que posibilitan la expansión de estos cultivos por todo el mundo. 

Figura 2. Origen geográfico de las entradas conservadas en el banco de germoplasma del COMAV.

Figura 3. Especies silvestres relacionadas con el tomate (fila superior) y con el melón y otras cucurbitáceas cultivadas (fila inferior) conservadas en el BG del COMAV. 

La colección del banco de germoplasma del COMAV se mantiene en cámaras frigoríficas a una temperatura de 4 ºC. Las semillas son desecadas con gel de sílice reduciéndose el contenido en humedad hasta un 6-7 % y se almacenan en tarros de cristal que presentan una elevada hermeticidad (Figura 4).

Figura 4. Conservación de las semillas en las cámaras frigoríficas del BG del COMAV.

La regeneración y caracterización de materiales se lleva a cabo en parcelas al aire libre y en túneles e invernaderos del COMAV, y en ocasiones en instalaciones pertenecientes a otras instituciones o agricultores que colaboran con el banco en estas tareas (Figura 5). El método empleado en la regeneración de las entradas varía dependiendo del sistema reproductivo de la especie: autogamia o alogamia. 

Figura 5. Ensayos de caracterización y multiplicación realizados por el banco de germoplasma del COMAV en colaboración con agricultores y otras instituciones.

Actualmente se trabaja en la construcción de una página web que permita al usuario el acceso a los datos existentes tanto de origen (datos de pasaporte) como de caracterización disponibles de cada una de las entradas. Hasta entonces es posible consultar los datos de pasaporte a través del Inventario Nacional, en la página web del Centro Nacional de Recursos Fitogenéticos, en la base de datos europea EURISCO y en Genesys, la mayor base datos sobre recursos genéticos a nivel mundial.

Peticiones

El Banco de Germoplasma del COMAV es un servicio de la UPV y suministra semillas bajo las condiciones indicadas en los Presupuestos de la Universitat Politècnica. 

El material se cede mediante la firma del Acuerdo Normalizado de Transferencia de Materiales (ANTM) del Tratado Internacional sobre los Recursos Fitogenéticos para la Alimentación y la Agricultura (TIRFAA), tanto para los cultivos incluidos en el Anexo I del TIRFAA como para los no incluidos. Los particulares (solicitantes sin vinculación con instituciones) quedan excluidos de las condiciones anteriormente descritas. En este caso el suministro de material se realiza mediante la firma de un Acuerdo de Transferencia de Materiales simplificado y se limita el número de muestras entregadas. 

El banco ha suministrado desde el año 2015 más de 17.000 muestras, alrededor de 7.000 para ser estudiadas en proyectos de investigación (Figura 6) y el resto para distintas finalidades a solicitantes de nuestro país y de más de 20 países de los cinco continentes (Figura 7).

Figura 6. Número de muestras suministradas por el banco de germoplasma del COMAV para su utilización en proyectos de investigación desde el año 2015 (cada categoría incluye la especie cultivada y sus silvestres relacionadas).

Figura 7. Número de muestras suministradas por el banco de germoplasma del COMAV desde el año 2015 en solicitudes tanto nacionales como internacionales (cada categoría incluye la especie cultivada y sus silvestres relacionadas).

Los materiales se distribuyen a una amplia variedad de solicitantes: agricultores convencionales y ecológicos, investigadores de instituciones públicas y empresas de mejora, ONGs, centros de enseñanza, etc. Los objetivos más frecuentes son la búsqueda de resistencia o tolerancia a estreses bióticos y abióticos, estudio de la variabilidad morfológica y molecular, estudios sobre domesticación y difusión de los cultivos, valorización y reintroducción en cultivo de las variedades tradicionales, determinación de parámetros calidad, etc.

Actividades formativas y de difusión

A fin de dar a conocer las colecciones mantenidas en el Banco de Germoplasma y facilitar su utilización se han editado una serie de catálogos que recogen los datos de pasaporte y caracterización primaria. Hasta el momento se han publicado catálogos de tomate, pimiento, berenjena, melón, sandía, calabaza, col, coliflor y brócoli, lechuga, cebolla y hortalizas menores.

La ubicación del Banco en la Universitat Politécnica de Valencia permite desarrollar con amplitud actividades de carácter formativo. Así, la visita al Banco se incluye como una sesión práctica en las asignaturas relacionadas con los Recursos Fitogenéticos y Mejora Genética Vegetal en las Titulaciones de Grado en Agronomía, Grado en Biotecnología y diversos másteres. 

También participa en la actividad Ciencia Lab coordinada por la UPV y dirigida a atraer hacia la investigación a alumnos de la ESO. Fuera del ámbito universitario, el Banco organiza visitas formativas para alumnos en distintas etapas del sistema educativo (Primaria, ESO y Formación Profesional), aceptando alumnos en formación para la realización de su Trabajos Fin de FP, Fin de Grado y Fin de Máster.

Adicionalmente, el Banco ofrece asesoramiento directo a agricultores para realizar selección en sus propias variedades tradicionales y mantiene numerosos contactos con agricultores ecológicos interesados en conocer el comportamiento de las entradas conservadas en el Banco en sus condiciones específicas de cultivo.

Participación en proyectos de investigación

El COMAV ha coordinado a nivel nacional durante más de una década una serie de proyectos financiados por el INIA, cuyo objetivo ha sido la regeneración y caracterización de las entradas conservadas. Además, fue el responsable de la coordinación de los recursos fitogenéticos de los cultivos pertenecientes a la familia de las cucurbitáceas en Europa, liderando el Cucurbits Working Group dentro del Programa Cooperativo Europeo sobre Recursos Fitogenéticos.

El banco de germoplasma participa actualmente en los siguientes proyectos:

Proyectos regionales

Participación en el Catàleg valencià de varietats tradicionals agràries. Conselleria d’Agricultura Medi Ambient, Canvi Climàtic i Desenvolupament Rural. Generalitat Valènciana. (Figura 8).

Figura 8. Catálogo de variedades tradicionales valencianas de interés agrario.

• PROMETEO 2017/078: Selección de variedades tradicionales y desarrollo de nuevas variedades de cucurbitáceas adaptadas a la producción ecológica. Consellería de Educaciò, Investigaciò, Cultura i Esport, Generalitat Valenciana. Duración: 2017-2022
• PROMETEO 2021/072: Mejora genética en cucurbitáceas para su transición al cultivo ecológico, los retos del cambio climático global y la revitalización de la economía agraria local. Consellería de Educaciò, Investigaciò, Cultura i Esport, Generalitat Valenciana. Duración: 2021-2025
• Ref 51903. Conservación y mejora de especies de hortalizas tradicionales de la Comunitat Valènciana. Generalitat Valènciana. Duración: 2019-2021

En el marco de estos proyectos y de otros de carácter regional liderados por investigadores del COMAV, el banco de germoplasma ha cedido miles de entradas de variedades locales de la Comunidad Valenciana, que han sido cultivadas en distintas condiciones, seleccionadas y aprovechadas por los agricultores. Ejemplos de estas variedades muy apreciadas en nuestra Comunidad son el tomate Valenciano, Muchamiel y de Penjar, los melones de tipo Piel de Sapo, Amarillo y Rochet, los pimientos tipo Valenciano y Pericana, los garrofones, la zanahoria morada o el alficoz, este último un cultivo perteneciente a las cucurbitáceas muy apreciado en el pasado para su consumo en ensaladas y que en la actualidad se está revalorizando (Figura 9, abajo derecha).  

Figura 9.  Variabilidad para algunos de los cultivos mantenidos en el Banco.

Proyectos europeos

• Research and Innovation Program under grant agreement No 677379. H2020-SFS-2015-2. G2P-SOL project: Linking genetic resources, genomes and phenotypes of Solanaceous crops. European Commission. Duración: 2016-2022
• Research and Innovation Program under grant agreement No 774244. H2020-SFS- 07-2017. BRESOV Project: Breeding for resilient, efficient and sustainable organic vegetable production. European Comission. Duración 2018-2022
• European Comission. H2020 Grant Agreement No 101000716. HARNESSTOM: harnessing the value of tomato genetic resources for now and the future. Duración 2020-2024

Para el desarrollo de estos y otros proyectos financiados con fondos europeos, el Banco de germoplasma ha participado con cerca de 7000 entradas. Muchas de ellas se han genotipado con diversos tipos de marcadores moleculares, se ha estudiado su comportamiento en cultivo ecológico y se han caracterizado por su resistencia a patógenos y por sus características morfológicas. Todo ello proporciona una información muy valiosa para el manejo de estas entradas en el banco y para su utilización por los usuarios.