Resultados del Programa de diversidad genética y conservación de algodón
Biología reproductiva
Este tema surgió de la necesidad de conocer el tipo de sistema reproductivo que presenta el algodón silvestre en México. El algodón silvestre presenta un sistema de reproducción mixto que produce semillas tanto por autopolinización como por polinización cruzada.
- Informe sobre la biología reproductiva de Gossypium hirsutum
- Comparación de la biología reproductiva de plantas de algodón (Gossypium hirsutum) silvestres y domesticadas. Tesis Licenciatura.
- The Mating System of the Wild-to-Domesticated Complex of Gossypium hirsutum Is Mixed. Artículo científico.
Artropofauna asociada
Se hicieron recuentos de las especies de artropofauna que se asocian a las diversas metapoblaciones de algodón silvestre en México, a partir de la identificación, se calcularon los índices de diversidad inter e intrapoblacionales. Además, se realizó un estudio eco-evolutivo de las poblaciones de la chinche del algodón (Dysdercus) con el objetivo de analizar cuál sería la mejor estrategia para su control en los cultivos de algodón. Finalmente, se aporta elementos para la línea base sobre Lepidópteros relacionados con el algodón en Oaxaca.
- Informe sobre la artropofauna asociada a Gossypium hirsutum
- Dinámica ecológica y evolutiva de las especies del género Dysdercus presentes en las metapoblaciones de Gossypium hirsutum Tesis Licenciatura.
- Efecto del manejo agrícola (orgánico vs. convencional) y las etapas del cultivo sobre la estructura de la comunidad de artrópodos asociados al algodón Gossypium hirsutum en el norte del país. Tesis Licenciatura
- Análisis de las modificaciones causadas por el proceso de domesticación en la relación hormiga (Formicidae) y Gossypium hirsutum en México. Tesis Maestría
- The Mating System of the Wild-to-Domesticated Complex of Gossypium hirsutum Is Mixed. Artículo científico.
Morfología foliar
Estudio morfométrico comparativo de las hojas de diversas metapoblaciones de algodón silvestre en México. Se observaron dos principales tipos de hoja las llamadas hojas “Okra” y hojas “Normales”. Cada una de ellas se encuentra estrechamente relacionada a factores climáticos diferentes pero comunes entre algunas de las metapoblaciones. La variación encontrada en la eficiencia hidráulica de las hojas puede utilizarse para revalorar la importancia de conservar la diversidad genética para futuros procesos de domesticación.
- Estudios de morfometría foliar de Gossypium hirsutum
- Variación foliar del algodón (Gossypium hirsutum) silvestre y cultivado en México. Tesis Licenciatura.
- Plasticidad fenotípica en los caracteres epidérmicos foliares del algodón (Gossypium hirsutum) silvestre y cultivado en México. Tesis Licenciatura.
Especies diploides
Validación de mapas de distribución y modelos para las especies silvestres de algodón en México. Además de Gossypium hirsutum se validó la distribución potencial modelada para 11 especies diploides del género Gossypium.
Diversidad genética
Se delimitaron ocho metapoblaciones del algodón silvestre Gossypium hirsutum L. Basados en un análisis integral de la historia evolutiva, estructura genética (flujo genético ancestral y actual) y geográfica de la especie, se sugieren estrategias a largo plazo para la conservación y el manejo del algodón en México.
En otro trabajo se caracterizó la variación fenotípica y genotípica intra- e inter-poblacional relacionada con tolerancia a estrés salino en metapoblaciones silvestres de Gossypium hirsutum en México.
Trabajos recientes analizan las consecuencias evolutivas por la presencia de construcciones genéticas en poblaciones de algodón silvestre, modificando la inducibilidad de néctar extrafloral y por lo tanto modificando los mecanismos de defensa ante el ataque de herbívoros, asimismo se identifica por primera vez una disminución de la diversidad genética asociada con la introgresión de transgenes provenientes de OGM.
- Análisis genético y ecofisiográfico comparado entre individuos de las metapoblaciones y plantas cultivadas de un gen candidato para la tolerancia a la salinidad de la especie Gossypium hirsutum
- Variación genética funcional relacionada con la tolerancia al estrés salino de Gossypium hirsutum en México. Tesis Licenciatura.
- Diversidad genética y conservación de Gossypium hirsutum silvestre y cultivado en México. Tesis Doctorado.
- Ongoing ecological and evolutionary consequences by the presence of transgenes in a wild cotton population. Artículo científico.
- Recent long-distance transgene flow into wild populations conforms to historical patterns of gene flow in cotton (Gossypium hirsutum) at its centre of origin. Artículo científico.
- Multiple domestication events explain the origin of Gossypium hirsutum landraces in Mexico. Artículo científico.
Plantas escapadas
El flujo de genes representa un mecanismo importante para la propagación y el establecimiento de material genético domesticado (incluidos los transgenes) en la naturaleza, lo que tiene varias implicaciones para la conservación de los parientes silvestres de cultivos, como es el caso del algodón (Gossypium hirsutum L.) en México. Las plantas ferales, es decir, aquellas que provienen de cultivos y crecen libremente, pueden jugar un papel importante en el flujo de genes entre los cultivos y sus parientes silvestres.
La conservación y manejo del acervo genético primario de G. hirsutum es primordial y para que sea posible realizarlas adecuadamente es relevante entender su distribución. Por lo anterior, es importante contar con modelos de distribución potencial del complejo silvestre a domesticado de la especie, incluyendo el algodón feral.
Las investigaciones recientes indican que la idoneidad climática de las plantas ferales en el espacio ambiental y geográfico es amplia, y su distribución se superpone con áreas de hábitat de algodón silvestre y campos de cultivo. Lo anterior sugiere que estas áreas en las que crece el algodón feral podrían tender un puente entre el algodón cultivado y sus parientes silvestres al permitir el flujo de genes entre ellos.
- Informe y análisis de los avances sobre la verificación e identificación de individuos de Gossypium hirsutum fuera de su distribución silvestre en México. Informe
- Eco-Geography of Feral Cotton: A Missing Piece in the Puzzle of Gene Flow Dynamics Among Members of Gossypium hirsutum Primary Gene Pool. Artículo científico
Conservación ex situ
El interés por la conservación del germoplasma vegetal se debe a la importancia de preservar la variabilidad genética, salvaguardar la biodiversidad y la identidad cultural.
La gran diversidad genética asociada al cultivo a través de sus variedades y sus parientes silvestres brinda opciones para enfrentar los desafíos actuales y futuros en la producción de cultivos, ayudando a encontrar soluciones a enfermedades, ambientes cambiantes, bajos rendimientos, entre otros. Una de las mejores estrategias de conservación ex situ para el germoplasma silvestre es la conservación in vitro.
Por lo anterior, se ha analizado la evidencia experimental de los efectos potenciales de la presencia de transgenes en el rendimiento in vitro de Gossypium hirsutum L. y sus implicaciones para la conservación ex situ. Se incluyeron individuos de diferentes poblaciones de algodón silvestre y de poblaciones domesticadas, con el fin de poder diferenciar los efectos de los rasgos de domesticación. Se evaluaron las características: tasa de propagación, tasa de crecimiento de hoja, tasa de crecimiento de tallo, crecimiento microbiano y desarrollo de raíz.
Los resultados obtenidos muestran cómo la presencia de transgenes en las poblaciones silvestres de algodón ha tenido consecuencias negativas para su rendimiento en cultivo in vitro. Para mayor información se puede consultar:
- In vitro performance in cotton plants with different genetic backgrounds: the case of Gossypium hirsutum in Mexico, and its implications for germplasm conservation. Artículo científico.
Etnobotánica
Se generaron dos estudios piloto con la finalidad de obtener información sobre el origen y uso del algodón en actividades comerciales y para obtener información de la influencia antropogénica actual. Ambos se encuentran sintetizados en el capítulo Cotton: Traditional and Modern Uses de la publicación Ethnobotany of Mexico.
- Estudios piloto sobre el origen y uso del algodón.
- Chapter 18. Cotton: Traditional and Modern Uses. Capítulo de libro.
CONABIO. 2021. Resultados del programa de diversidad genética y conservación de algodón. https://www.biodiversidad.gob.mx/genes/divGenAlgodon/resultados-PDGCA. Comisión Nacional para el Conocimiento y Uso de la Biodiversidad, Cd. de México. México.
Contenido: Irma Angélica Hernández Velázquez, María Andrea Orjuela Restrepo, Caroline Burgeff, Oswaldo Oliveros Galindo, Francisca Acevedo Gasman, Carlos Galindo Leal y Laura Rojas Paredes / Colaboradores externos: Ana Laura Wegier Briuolo y Valeria Alavez Gómez (Jardín Botánico, Instituto de Biología, UNAM).