Recursos fitogenéticos

Como se ha mencionado antes, México es un importante centro de domesticación y de diversificación de numerosos cultivos, algunos de ellos de gran importancia global. Las especies cultivadas en México poseen numerosos parientes silvestres que amplían, real o potencialmente, la gran diversidad genética de los cultivares de muchas especies que se consumen en todo el mundo, y representan por ello un recurso de gran importancia para la seguridad alimentaria.

Se ha estimado que existen más de 118 especies de plantas económicamente importantes que fueron total o parcialmente domesticadas por los agricultores prehispánicos, lo que convierte a México en su parte mesoamericana en uno de los principales centros mundiales de domesticación de plantas. Más de 15% de las especies que se consumen como alimento en el mundo tienen su origen en México (Sarukhán J., et al., 2017). .

Algunas plantas con origen y/o domesticadas en territorio mexicano:

 

A continuación, se presenta una breve descripción de algunos de los recursos fitogenéticos con que cuenta México:

Teocintle y maíz

El maíz cuyo centro de origen es México, ha sido usado ya casi durante 100 años como un modelo para estudiar los procesos genéticos fundamentales. Los estudios en maíz han mostrado en general que la variación de los parientes silvestres, como el teocintle (Zea spp.), ha tenido una gran influencia en el incremento de la variabilidad y la formación de las principales razas de maíz en México (Piñero et al. 2008). Varios investigadores han concluido que el teocintle es un germoplasma valioso para el mejoramiento del maíz, ofreciendo cierta resistencia a aspectos tales como las enfermedades y otros factores adversos (Sánchez G., 2011). Adicionalmente, se ha comprobado que el germoplasma de teocintle puede ser transferido al maíz y persiste en las generaciones avanzadas de retrocruzamiento. En México se reconocen cuatro taxa silvestres del género Zea, dos anuales que son Z. mays subsp. mexicana (Schrad.) H.H. Iltis, que comprende 4 razas: Nobogame, Durango, Mesa Central y Balsas; y Z. mays subsp. parviglumis H.H. Iltis & Doebley, que comprende la raza Balsas con 4 grandes poblaciones: Teloloapan, Mazatlán, Huetamo y Jalisco (Sánchez G., 2011). Los otros dos taxas perennes endémicos de estado de Jalisco son: Z. diploperennis H.H. Iltis, Doebley & R. Guzmán y Z. perennis (Hitchc.) Reeves & Mangelsd., siendo el primero de ellos diploide y el otro tetraploide. Recientemente, Sánchez y colaboradores describen tres nuevas poblaciones de teocintle en México que pudiesen tratarse de nuevos taxa o especies, dos poblaciones perennes en Nayarit y Michoacán y una población anual en San Felipe Usila, Oaxaca (Sánchez et al., 2011). Actualmente el Centro Universitario de Ciencias Biológicas y Agropecuarias (CUCBA) de la Universidad de Guadalajara, en coordinación con la CONABIO, está llevando a cabo un programa de monitoreo de las poblaciones de teocintle (Zea spp). Algunos resultados del mismo están disponibles en http://www.biodiversidad.gob.mx/genes/monitoreo_teocintles.html (CONABIO, 2018).

El taxa cultivado del género Zea (Z. mays subsp. mays) está representada en México por decenas de razas (entre 41 y 65, según diferentes autores e instituciones), que sitúa al país como el principal centro de diversidad genética del cultivo; cada raza presenta características especiales de uso y adaptación a las diferentes condiciones ambientales y sistemas de producción. El Proyecto Global de Maíces Nativos (CONABIO, 2011), cuyo principal objetivo fue la actualización de la información respecto a la diversidad genética de maíces y parientes silvestres en México, mediante la sistematización de información existente y la recolecta en campo y en el que participaron alrededor de 55 instituciones y más de 130 investigadores, ha arrojado un total de 24,057 registros: 22,931 corresponden a maíces nativos, 599 a teocintle y 527 a Tripsacum. Este proyecto reportó hasta el momento 59 razas de maíces nativos que han sido identificadas y descritas para México (Sánchez et al., 2011; Sánchez, G., 2011); adicionalmente se consignan otras cinco razas que fueron originalmente descritas en otras regiones: una derivada de materiales mejorados (Cubano Amarillo) y cuatro, con muy baja representatividad, identificadas como muestras asociadas a razas de Guatemala: Nal-tel de Altura, Serrano, Negro de Chimaltenango y Quicheño (https://www.biodiversidad.gob.mx/usos/maices/razas2012.html) (CONABIO, 2018).

Este proyecto (CONABIO, 2011) ha reunido mayor información en cuanto al conocimiento en la variación existente en las razas de maíz en México. Se colectó una extensa variación en la raza Tuxpeño en la vertiente del Pacífico, especialmente en la región Huasteca, y también en las razas Pepitilla y Ancho para el estado de Guerrero; se reportaron registros nuevos de razas en el norte del país (Vandeño en Sonora) y hubo reportes de razas que se consideraban prácticamente extintas (Tehua en Chiapas). Se documentaron razas cuya persistencia y mantenimiento se ve seriamente amenazado por su baja representatividad en las áreas donde anteriormente se cultivaban (Palomero Toluqueño en el Estado de México, Chapalote en Sonora). Por otro lado, se registró una alta diversidad y persistencia del cultivo de maíces nativos en amplias regiones del norte de México, principalmente en Sonora y Chihuahua, donde se presenta una importante y amplia área de diversidad única en el germoplasma de maíz.

Los resultados de este proyecto han sido citados por al menos 40 publicaciones y han servido de base para los dos proyectos de acuerdo por el que se determinan Centros de Origen y Centros de Diversidad Genética del Maíz http://www.cofemersimir.gob.mx/portales/resumen/24787 (SEMARNAT, 2011) y http://www.cofemersimir.gob.mx/ expedientes/11206 (SAGARPA, 2012). De este último derivó en el ACUERDO publicado en el DOF en 2012 http://dof.gob.mx/nota_detalle.php?codigo=5276453&fecha=02/11/2012. Finalmente, se han realizado otros ejercicios, como el seguimiento al Proyecto Global de Maíces Nativos, antes mencionado, de cual se han obtenido datos y análisis de algunas razas de maíces nativos, parte de cuya información está disponible en http://www.biodiversidad.gob.mx/genes/divGenMaiz.html (CONABIO, 2018).

Frijol

México es considerado como centro de origen del género Phaseolus (frijol). Se ha reportado que en México existen entre 45 y 50 especies de este género, además es parte de uno de los centros de domesticación de esta planta: Mesoamérica, en donde existen cuatro de las cinco especies domesticadas. Las dos especies de frijol más importantes son Phaseolus vulgaris L. (frijol común), cuyo centro de domesticación está ubicado en el centro-occidente de México (Jalisco, Michoacán y Guanajuato) y Phaseolus lunatus L. (frijol ibes), cuya mayor diversidad de poblaciones silvestres y cultivadas se encuentra en la Península de Yucatán (Ballesteros, 1999; Martínez-Castillo et al. 2004). De ambas, además de ser cultivadas, se encuentran formas silvestres y arvenses. Algunos ejemplos de la utilización de cruzas interespecíficas en el mejoramiento del frijol común son: con P. metcalfei Wooton & Standl. para tolerancia al frío, con P. acutifolius A. Gray para tolerancia a sequía y altas temperaturas y con P. coccineus L. para resistencia a pudriciones radicales. En México se han encontrado formas silvestres de P. vulgaris L. con gran resistencia a gorgojos brúquidos (Zabrotes subfasciatus Boheman, 1833 y Acanthoscelides obtectus Say, 1831) que causan pérdidas en almacenamiento calculadas en 13-15% de la producción total en América Latina.

Los centros de mayor diversificación de especies de este género se encuentran en las partes altas del centro de México (de Jalisco al Estado de México) y el sureste mexicano (Chiapas) y Guatemala (Freytag & Debouck, 2002). Actualmente la CONABIO apoya un proyecto denominado “El género Phaseolus (Leguminosae, Papilionoideae, Phaseoleae) para México” cuyos objetivos principales son la construcción de un catálogo del género, una base de datos de ejemplares silvestres y cultivados, así como mapas de distribución puntual y potencial de las especies del género y su distribución en escenarios de cambio climático, con la finalidad de construir la estructura principal de información que permita extraer datos que nos ayuden a establecer estudios de conservación y medidas adecuadas de protección sobre la diversidad genética de las especies silvestres de Phaseolus (CONABIO, 2018).

También se encuentran en desarrollo dos proyectos en relación a la genómica de frijoles, el primero de ellos enfocado a identificar genotipos contrastantes, genes y procesos implicados en adaptación en sequía en Phaseolus vulgaris, y el segundo busca establecer una secuencia genómica de referencia para P. vulgaris y P. acutifolius con la intención de encontrar genes novedosos de interés agronómico (CONABIO, 2018).

Chile

El chile (Capsicum spp.) es uno de los cultivos más importantes en México y en el mundo. Su utilización se remonta a los tiempos precolombinos, en donde su uso primordial era como condimento, pero también los diferentes tipos de chiles jugaron un papel importante como fuente de vitamina C en las diferentes culturas americanas (Eshbaugh, 1970). Este cultivo ha sido domesticado aparentemente en diversos lugares y de distintas formas. El género Capsicum (Solanaceae) comprende alrededor de 30 especies, de ellas 22 son endémicas de Sudamérica, lo que lo hace un género sudamericano. Solo cinco de las especies, C. annuum L., C. frutescens L., C. chinense Jacq., C. baccatum L. y C. pubescens Ruiz & Pav., incluyen variedades domesticadas (Piñero et al., 2008). En México se cultivan los siguientes taxa: C. annuum var. annuum, C. chinense Jacq., C. frutescens L. y C. pubescens Ruiz & Pav.; además se encuentran sus contrapartes silvestres C. annuum var. glabriusculum (Dunal) Heiser & Pickersgill (chile piquín, chiltepín) y C. frutescens L. (chilpaya), aunque de estas últimas existe un gradiente de domesticación que va desde lo silvestre a lo semidomesticado (Hernández-Verdugo et al., 1999; Montes-Hernández, 2010). Además, en México están presentes otras dos especies silvestres C. lanceolatum (Greenm.) C.V. Morton & Standl. y C. rhomboideum (Dunal) Kuntze.

En lo que respecta a las variantes de C. annuum var. annuum, cuya domesticación ocurrió en Mesoamérica, registra la mayor variabilidad morfológica, ya que agrupa gran parte de los tipos cultivados en los que destacan los chiles: “ancho”, “serrano”, “jalapeño”, “morrón”, “mirasol”, “pasilla”, “mulato”, etc., aunque existen muchos otros tipos de importancia regional o local, que en ocasiones son poblaciones locales adaptadas a las diversas condiciones ambientales y con un alto potencial para usarse de forma directa por sus características particulares, así como fuente de germoplasma en programas de mejoramiento; esta gran diversidad también se manifiesta en diferentes formas, colores, sabores, niveles de pungencia, adaptación, etc., que hace a México el centro de diversidad genética más importante de la especie C. annuum  (Montes-Hernández, 2010).

En 2016 la CONABIO publicó el cartel Chiles de México, material de difusión que ejemplifica la diversidad de variantes de Capsicum annuum.

Amaranto

Evidencias arqueológicas sobre el género Amaranthus señalan que las especies para producción de verdura son originarias de Asia, mientras que las especies productoras de grano son originarias de América. Desde tiempos prehispánicos el amaranto se cultivaba extensamente en México; esto se corrobora con los restos arqueobotánicos hallados en la cueva de Coxcatlán en Puebla, correspondiente a las especies A. cruentus L. y A. hypochondriacus L., especies originarias y domesticadas en México, sin embargo, con la llegada de los españoles este cultivo se fue relegando a zonas muy específicas. De las 56 especies del genero Amaranthus en América, 29 se distribuyen en Estados Unidos de América y México (Mapes y Espitia, 2010).

En México se cultivan dos especies de amaranto para grano y verdura: A. hypochondriacus L. que comprende 3 razas en México: Azteca (cultivada en clima templado), Mixteco (cultivada en clima tropical) y Mercado (cultivada en zonas de transición ecológica de climas templados y tropicales); y A. cruentus L. que comprende las razas Mexicano y Guatemalteca; la primera de ellas se cultiva también en clima cálido-tropical y en algunas regiones se encuentra mezclada con la raza Mercado; la segunda es originaria del sureste mexicano y Guatemala. A. hybridus L. es una especie silvestre nativa de Centro y Norteamérica ampliamente consumida en México como quelite que actualmente se está utilizando en programas de mejoramiento para tratar de aprovechar características como la precocidad y altura de planta. Otras especies silvestres que se consumen en México son:  A. blitoides S. Watson, A. palmeri S. Watson y A. retroflexus L. en la Sierra Tarahumara en Chihuahua, A. fimbriatus (Torr.) Benth. ex S. Watsonen Sonora, A. powellii S. Watson en Chihuhua y Oaxaca, y A. watsonii Standl.en Baja California y Sonora (Mapes y Espitia, 2010).

Mezcales

Se conocen cerca de 200 especies de Agave, todas americanas; poco más de la mitad se encuentra exclusivamente en México. La riqueza del género Agave en nuestro país se debe a que este linaje surgió hace unos 8 millones de años en los territorios del Altiplano Mexicano. A partir de este centro de origen sus especies se diversificaron y ampliaron su distribución gracias a su metabolismo, a la conservación de azúcares, fibras y agua, lo que les permite resistir condiciones de sequía, y a las interacciones que establecieron con sus polinizadores.

Aunque principalmente adaptados a climas áridos, los magueyes tienen una distribución amplia. Viven en matorrales, pastizales, bosques de pino y encino, selvas secas y húmedas. Algunas especies crecen sobre afloramientos rocosos con muy poco suelo. Los magueyes mezcaleros se distribuyen desde Sonora hasta Chiapas y desde Nuevo León y Tamaulipas hasta la Península de Yucatán. Algunos de los magueyes mezcaleros son: Agave angustifolia Haw.,del cual descienden el henequén y el tequila;  A. salmiana subsp. crassispina (Trel. ex L.H. Bailey) Gentry, A. rhodacantha Trel., A. durangensis Gentry, A. maximiliana Baker del cual se obtiene la raicilla; A. tequilana F.A.C. Weber conocida como variedad azul de la cual se obtiene el tequila; A. inaequidens K. Koch, A. marmorata Roezl, A. cupreata Trel. & A. Berger endémica de la región del Balsas; A. potatorum Zucc. del cual se obtiene el mezcal tobalá; A. karwinskii Zucc., A. americana L., y A. lophantha Schiede (CONABIO, 2006).

Actualmente se está llevando a cabo un proyecto para actualizar la información de las especies y subespecies de magueyes, con énfasis en las especies mezcaleras para el Estado de Oaxaca (CONABIO, 2018).

Algodón

México es considerado uno de los centros más importantes de origen y diversificación del género Gossypium. Las especies silvestres presentes en México son dos tetraploides: Gossypium hirsutum L. (del cual derivan el 90% de los cultivos de algodón de todo el mundo y que tuvo su origen en México) y G. barbadense L. (distribuida en el sureste de México), así como 11 especies diploides: G. aridum (Rose & Standl.) Skovst. que se distribuye de Sonora a Oaxaca; G. armourianum Kearney se distribuye en Baja California Sur en la Isla de San Marcos; G. davidsonii Kellogg presente también en Baja California Sur y Sonora; G. gossypioides (Ulbr.) Standl. presente en Oaxaca; G. harknessii Brandegee con poblaciones en Baja California Sur; G. laxum L.Ll. Phillips presente en Guerrero; G. lobatum Gentry distribuida en Michoacán; G. schwendimanii Fryxell con poblaciones también en Michoacán y posiblemente Guerrero; G. thurberi Tod. presente en Sonora y Chihuahua; G. trilobum Skovst. con poblaciones desde Sinaloa hasta Morelos y G. turneri Fryxell presente en Sonora (Fryxell,1988; Wegier, 2008; Wegier et al., 2010, 2011).

G. hirsutum L. en estado silvestre se distribuye en ambas vertientes del país y se agrupa en ocho metapoblaciones separadas por barreras geográficas (Wegier et al., 2010, 2011) y que han sido denominadas como : BCS (Sur de Baja California Sur); Pacífico Norte (Centro y Sur de Sinaloa y Norte de Nayarit); Bahía de Banderas (Suroeste de Nayarit y Jalisco); Pacífico Centro (litoral del Centro y Sur de Jalisco, Colima, Michoacán, y Noroeste y Sur de Guerrero); Pacífico Sur (Sureste de Guerrero, litoral de Oaxaca, y Sur de Chipas); Península de Yucatán (Quintana Roo, Yucatán, Campeche, Noreste y Este de Tabasco); Golfo Sur (Centro y Sureste de Veracruz) y Golfo Norte (Norte de Veracruz, Este de San Luis Potosí, y Sur de Tamaulipas). Estas metapoblaciones habitan principalmente en ecosistemas costeros y de selva baja caducifolia que son afectados fuertemente por cambio de uso de suelo, por la industria turística, ganadera y agrícola. En comparación con las formas cultivadas de esta especie, las poblaciones silvestres contienen una alta diversidad la cual representa una reserva genética para el mejoramiento o en caso de ser necesario la re-domesticación de esta especie tan importante para la humanidad (Wegier et al., 2010).

Desafortunadamente, en algunos individuos de estas metapoblaciones en los estados de Sinaloa, Tamaulipas, Veracruz y Oaxaca se han detectado proteínas provenientes de algodones genéticamente modificados, lo que es un indicio de que estos organismos ya se han cruzado con las poblaciones silvestres presentes en México (Wegier et al., 2011). Este hecho es preocupante ya que aún desconocemos sus consecuencias, por ejemplo, no sabemos cómo influirá esto en la dinámica de las poblaciones silvestres del algodón.

Ante esto último, se han propuesto medidas de protección tanto para conocer más sobre la biología (reproducción, demografía, interacciones) de G. hirsutum como para determinar legalmente las áreas que son centro de origen y diversidad genética de la especie (Wegier, 2013). La CONABIO financía un programa para la conservación de las poblaciones silvestres del genero Gossypium en México, algunos de cuyos resultados están disponibles en http://www.biodiversidad.gob.mx/genes/divGenAlgodon.html (CONABIO, 2018).

Otras especies

Se encuentra disponible información sobre otras especies cultivadas, particularmente sobre la diversidad genética de los cultivos y sus parientes silvestres, así como información general sobre la domesticación y el origen de las plantas cultivadas, entre otros temas, en el sitio siguiente de la CONABIO: http://www.biodiversidad.gob.mx/biodiversidad/agrobiodiversidad.html (CONABIO,2018).

 

Fuente:

Comisión Nacional para el Conocimiento y Uso de la Biodiversidad (CONABIO). 2006. Mezcales y diversidad, 2da ed. CONABIO. México, D. F.

Comisión Nacional para el Conocimiento y Uso de la Biodiversidad (CONABIO). 2011. Proyecto Global de Maíces "Recopilación, generación, actualización y análisis de información acerca de la diversidad genética de maíces y sus parientes silvestres en México". CONABIO-INIFAP-INE.México, D. F. http://www.biodiversidad.gob.mx/genes/proyectoMaices.html

Comisión Nacional para el Conocimiento y Uso de la Biodiversidad, Subcoordinación de Enlace y Transparencia, Marzo, 2018.

Freytag, G.F. & D.G. Debouck. 2002. Review of taxonomy, distribution, and ecology of the genus Phaseolus (Leguminosae-Papilionoideae) in North America, Mexico, and Central America. Sida, Botanical Miscellany 23: 1–300.

Fryxell, P.A. 1988. Malvaceae of Mexico. Systematic Botany Monographs Vol. 25. The American Society of Plant Taxonomists. USA.

Hernández-Verdugo, S., P. Dávila A. y K. Oyama. 1999. Síntesis del conocimiento taxonómico, origen y domesticación del genero Capsicum. Boletín de la Sociedad Botánica de México 64: 65-84.

Kato, T.A., C. Mapes, L.M. Mera, J.A. Serratos, R.A. 2009. Origen y diversificación del maíz: una revisión analítica. Universidad Nacional Autónoma de México, Comisión Nacional para el Conocimiento y Uso de la Biodiversidad. 116 pp. México, D.F.

Mapes-Sánchez, E.M. y E. Espitía Rangel. 2010. Informe final del proyecto “Recopilación y análisis de la información existente de las especies del género Capsicum que crecen y se cultivan en México”. CONABIO. México.

Montes-Hernández, 2010. Informe final del proyecto “Recopilación y análisis de la información existente de las especies del género Amaranthus cultivadas y de sus posibles parientes silvestres en México”. CONABIO. México.

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Sarukhán, J., et al. 2017. Capital natural de México. Síntesis: evaluación del conocimiento y tendencias de cambio, perspectivas de sustentabilidad, capacidades humanas e institucionales. Comisión Nacional para el Conocimiento y Uso de la Biodiversidad, México.

Wegier-Briuolo A.L. 2008. Informe final del proyecto “Validación de información de registros biológicos y de mapas de distribución puntual y de los modelos de áreas de distribución potencial de las especies del género Gossypium en México" bajo el proyecto 0051868. Continuación de la creación de capacidades institucionales y técnicas para la toma de decisiones en materia de bioseguridad. PNUD-CIBIOGEM, México, D.F.

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Wegier A., Piñeyro-Nelson A., Alarcón J., Gálvez-Mariscal A., Álvarez-Buylla R., Piñero D. 2011. Recent long-distance transgene flow into wild populations conforms to historical patterns of gene flow in cotton (Gossypium hirsutum) at its centre of origin. Molecular Ecology 20 (19): 4182-4194.

Wegier-Briuolo A.L. 2013. Diversidad genética y conservación de Gossypium hirsutum silvestre y cultivado en México. Tesis de Doctorado en Ciencias. Instituto de Ecología, UNAM. 114 p.