2013_Chapter 1 5 VF-15112013_RG Ex Situ de Quinua_edicion Final_FINAL

7/24/2019 2013_Chapter 1 5 VF-15112013_RG Ex Situ de Quinua_edicion Final_FINAL

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CHAPTER: 1.5

(1) TITLE: Estado de la conservacin ex situde los recursos genticos de quinua

*Corresponding author: Wilfredo Rojas

(2) Author's name in upper case letters and author's professional address

Wilfredo Rojas*, Fundacin para la Promocin e Investigacin de Productos Andinos -PROINPA; Amrico Vespucio 538, Piso 3, La Paz, [email protected]

Milton Pinto, Fundacin para la Promocin e Investigacin de Productos Andinos -PROINPA; Amrico Vespucio 538, Piso 3, La Paz, [email protected]

Carolina Alanoca, Instituto Nacional de Innovacin Agropecuaria y Forestal - INIAF;Batalln Colorados 24, Edif. El Cndor Piso 12, La Paz, Bolivia.

[email protected]

Luz Gmez Pando, Universidad Nacional Agraria La MolinaUNALM; Av. LaMolina S/N, La Molina, Lima, [email protected]

Pedro Len, Instituto Nacional de Investigaciones AgropecuariasINIA; Banco Basede Semillas, Estacin Experimental Vicua, Camino Peralillo s/n Vicua. Chile.

[email protected]

Adriana Alercia, Bioversity International; Sede Central, Via dei Tre Denari 472/ a00057 Maccarese (Fiumicino), Roma, [email protected]

Stefano Diulgheroff, FAO, Roma, [email protected]

Stefano Padulosi, Bioversity International; Sede Central, Via dei Tre Denari 472/ a00057 Maccarese (Fiumicino), Roma, [email protected]

Didier Bazile, UPR GREEN, CIRAD-ES ; TA C-47/F, Campus International deBaillarguet, 34398 Montpellier Cedex [email protected]
mailto:[email protected]:[email protected]:[email protected]:[email protected]:[email protected]:[email protected]:[email protected]:[email protected]:[email protected]:[email protected]:[email protected]:[email protected]:[email protected]:[email protected]:[email protected]:[email protected]:[email protected]:[email protected]:[email protected]:[email protected]:[email protected]:[email protected]:[email protected]:[email protected]:[email protected]:[email protected]:[email protected]:[email protected]:[email protected]:[email protected]:[email protected]:[email protected]:[email protected]:[email protected]:[email protected]:[email protected]


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(3) Resumen

La quinua (Chenopodium quinoaWilld.) es un cultivo potencialmente estratgico quedesempea un rol esencial en la seguridad y soberana alimentaria, contribuye de formasignificativa a las necesidades bsicas de la poblacin y es parte del patrimonioancestral y cultural de los pases andinos. Su amplia diversidad conforma un acervogentico extraordinariamente valioso y que se expresa en la variabilidad de colores de la

planta, inflorescencia y semilla, duracin del ciclo de cultivo, valor nutritivo yagroindustrial, as como en el contenido de saponina del grano. Esta diversidad, confiereal cultivo una amplia adaptacin a diferentes condiciones agroecolgicas (suelos,

precipitacin, temperatura, altitud, tolerancia a heladas, sequa, salinidad). A nivelmundial son 16422 las accesiones de quinua y sus parientes silvestres que se conservanen 59 bancos de semillas de 30 pases (Chenopodiumquinoa, C. album, C. berlandieri,C. hircinum, C. petiolare, C. muraley Chenopodiumsp.). Los bancos de semilla de laregin Andina conservan ms del 88% de la variabilidad gentica del cultivo. A pesarde disponer esta amplia diversidad, en la actualidad no se utiliza adecuadamente. Elgrano perlado y los productos procesados en los mercados derivan de un conjuntoreducido de variedades cultivadas, lo que evidencia una subutilizacin del potencialgentico. En general, los pases no poseen polticas claras en materia de conservacin ex

situde las colecciones de germoplasma de quinua. Los bancos de germoplasma de lospases con mayor diversidad estn escasamente vinculados entre s en el mismo pas y

menos entre diferentes pases. Cada banco de semillas desarrolla sus actividades segnlos objetivos de la institucin y muchas veces segn intereses individuales de losinvestigadores, en vez de que sea sobre la base de una estrategia planificada a beneficiodel programa nacional. En este captulo se hace una revisin de las colecciones degermoplasma de quinua de los diferentes pases, particularmente de la regin Andina, ladistribucin de su variabilidad gentica y una descripcin de la infraestructura einstalaciones utilizadas para su conservacin. Se incluye tambin informacin relativa ala caracterizacin y evaluacin, los procedimientos para la regeneracin ymultiplicacin y los sistemas de documentacin que se utilizan. Finalmente se describen

los vnculos entre la conservacin in situ y ex situ.


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1. Introduccin

Durante los ltimos cuatro decenios, las colecciones de germoplasma mantenidas ex situ

han experimentado un significativo aumento en cantidad, como resultado del intensotrabajo hecho en todo el mundo para conservar los recursos RFGAA1. Estas coleccionesse mantienen en condiciones muy diversas, dependiendo de polticas de orden nacionalo internacional, del entorno institucional, de la pericia disponible, de las instalaciones ylos presupuestos, y del grado de colaboracin nacional e internacional (Engels y Visser2003). Segn el segundo informe sobre el estado del arte de los RFGAA (FAO, 2010),la cantidad total de muestras conservadas ex situen todo el mundo ha aumentado desde1996, aproximadamente un 20% (1,4 millones), alcanzando 7,4 millones de accesionesque se conservan en 1750 bancos. Este incremento en cantidad de accesiones ydiversidad de tipos de germoplasma, requieren que las colecciones se manejen con los

ms altos estndares de conservacin.

La sola creacin de un banco de germoplasma no garantiza la conservacin de losrecursos fitogenticos importantes para un pas, ni que las colecciones se manejen conlos estndares de conservacin adecuados, aspectos que han sido evidenciados con el

primer y segundo informe sobre el estado del arte de los RFGAA en el mundo (FAO1996; FAO 2010). Los bancos de germoplasma son esenciales para la seguridad ysoberana alimentaria de cada pueblo, son parte de su patrimonio ancestral y cultural, ycomo tales son una responsabilidad que debe asumir el gobierno de cada pas y lasociedad en su conjunto. Para ello la conservacin requiere apoyo institucional, es decir,

proveer de manera sostenida recursos econmicos, contar con personal especializado ycon el equipamiento necesario para mantener las colecciones de germoplasma y realizarlas actividades de conservacin.

Segn Engels y Visser (2003) cada vez se presta ms atencin a la regeneracin delgermoplasma de una coleccin, inquietud que obedece a los costos siempre crecientesdel mantenimiento y la regeneracin de las colecciones y a la posibilidad de que, con eltiempo, se detecte erosin gentica en un banco que no haya aplicado un manejoadecuado. El aspecto econmico de un banco de germoplasma no slo representa un

factor externo que consiste en asignar presupuestos a operaciones especficas del banco,sino que se relaciona con el proceso interno de toma de decisiones sobre los gastos queimplican, que es un asunto mucho ms importante.

El manejo de los bancos de germoplasma ha evolucionado muchas veces sin una buenaplanificacin. Adicionalmente, las condiciones locales de manejo del germoplasmavaran enormemente, haciendo surgir muchos enfoques diferentes de manejo y unadiversidad de experiencias. Esto ha ocurrido a pesar de que se han hecho diversosesfuerzos internacionales para tratar de estandarizar el manejo de los bancos de

1RFGAARecursos Fitogenticos para la Agricultura y la Alimentacin


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germoplasma, en particular, de los bancos de semilla (FAO/IPGRI 1994; Engel y Visser2003; Rao et al. 2007; FAO 2013).

2. Bancos y colecciones de germoplasma de quinua en el mundo

La semilla de quinua se ha clasificado como semilla de comportamiento del tipoortodoxo (Ellis et al. 1988), es decir que su viabilidad se puede mantener de unamanera previsible en una gama de condiciones ambientales controladas, a travs de lareduccin de la temperatura y humedad de las semillas (Ellis y Roberts 1980). Laconservacin ex situde quinua se lleva a cabo en bancos de germoplasma que utilizandichas propiedades de las semillas para lograr el mximo tiempo de almacenamientocon el mnimo de actividad fisiolgica y la mnima prdida de viabilidad. Los bancos desemillas representan adems una solucin eficiente y de baja relacin costobeneficio,en un espacio relativamente reducido se puede almacenar una gran cantidad de muestras(Leon-Lobos et al. 2010). El manejo de los bancos de semillas comprende una serie de

etapas y procedimientos que requieren personal capacitado para el procesamiento de lasemilla y el control peridico de su viabilidad (FAO, 2013).

Figura 1. Pases que conservan colecciones de germoplasma de quinua

En el Segundo Informe de la FAO sobre el estado de los recursos fitogenticos para la

agricultura y la alimentacin en el mundo, se indica que a nivel mundial existen 16263accesiones del gnero Chenopodium (FAO 2010), que incluye adems de la quinua(Chenopodium quinoaWilld.), la caahua o caihua (C. pallidicauleAellen), el paico oepazote (C. ambrosoidesL.) y otras especies. Con base en una reciente actualizacin dela informacin sobre colecciones ex situde quinua y sus parientes silvestres, realizadacon el apoyo de la FAO, Bioversity International y expertos que trabajan concolecciones de quinua, se estima en 16422 el nmero de accesiones conservadas a nivelmundial deChenopodium2quinoa, C. album, C. berlandieri, C. hircinum, C. petiolare,C. muraley Chenopodiumsp. (Anexo 1).

2Chenopodium: Ver captulo 1.1 Botnica, filogenia y evolucin (respecto a su nueva clasificacin del gnero para considerar a losparientes silvestres de la quinua)


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Son 30 los pases en el mundo que conservan quinua y sus parientes silvestres en 59bancos de germoplasma de semillas (Figura 1). Estos son: 10 pases en Amrica(Argentina, Bolivia, Brasil, Canad, Colombia, Chile, Ecuador, Estados Unidos, Per yUruguay), 11 en Europa (Alemania, Austria, Eslovaquia, Espaa, Hungra, RepblicaCheca, Portugal, Reino Unido, Suecia, Turqua y Rumania), 5 en frica (Etiopia, Kenia,Lesoto, Zambia y Sud frica), 3 en Asia (India, Japn y Jordania) y Australia (Anexo1).

Entre los pases de la regin Andina, Bolivia y Per son los que conservan la mayordiversidad, luego estn Ecuador, Argentina y Chile. De los restantes 25 pases delmundo, se destacan Alemania con 987 accesiones, India con 294, EEUU con 229 yJapn con 191 accesiones de quinua y sus parientes silvestres (Figura 2 y Anexo 1).

0

1000

2000

3000

4000

5000

6000

7000

Bolivia

Per

Alemania

Ecuador

Argentina

India

Chile

EstadosUnidos

Japn

ReinoUnido

Australia

Colombia

Etiopia

SudAfrica

Hungra

Eslovaquia

Espaa

Kenia

Canada

Austria

Portugal

RepblicaCheca

Uruguay

Zambia

Turqua

Lesoto

Brasil

Suecia

Rumania

Jordania

Figura 2. Nmero de accesiones de quinua que se conservan en el mundo

En la regin Andina, desde mediados del siglo XX se han implementado bancos degermoplasma, cuyos encargados del manejo y conservacin son institucionesrelacionadas con el sector agrcola y universidades como es el caso de Argentina,Bolivia, Colombia, Chile, Ecuador y Per. De las 16422 accesiones conservadas a nivelmundial, 14502 (88%) se conservan en bancos de germoplasma de la regin Andina.

En Boliviason seis los bancos de semilla en los que se conservan 6721 accesiones dequinua (Figura 3 y Anexo 1). Estos estn ubicados en el Centro Toralapa del INIAF3, enla Estacin Experimental Choquenaira de la UMSA4, en el Centro de Investigacin en

3INIAF - Instituto Nacional de Innovacin Agropecuaria y Forestal4UMSAUniversidad Mayor de San Andrs


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Biotecnologa y Recursos Fitogenticos de la UTO5, en la Unidad AcadmicaTiahuanacu de la UCB6, en el Centro Experimental Kallutaca de la UPEA7, y en elCentro de Investigacin y Promocin Comunal CIPROCOM. El germoplasma dequinua con el mayor nmero de accesiones es el que maneja el INIAF con 3.178accesiones, es conocido como la coleccin nacional de germoplasma de quinua, lesiguen las colecciones de la UTO y la UMSA con 1.780 y 1.370 accesiones,respectivamente (FAO WIEWS 2013).

Figura 3. Nmero de accesiones y bancos de semilla que conservan germoplasma

de quinua en los pases de la regin Andina

En Per, son ocho los bancos de germoplasma donde se conservan 6302 accesiones dequinua (Anexo 1). Los bancos se encuentran en las Estaciones Experimentales delINIA8, en Illpa (Puno), Andenes (Cusco), Canan (Ayacucho), Santa Ana (Huancayo) yBaos del Inca (Cajamarca), y en la Universidad Agraria La Molina de Lima, laUniversidad Nacional de San Antonio Abad del Cusco y la Universidad Nacional delAltiplano de Puno (Mujica 1992; Bonifacio et al. 2004; Bravo y Catacora 2010; Gmez

y Eguiluz 2011). Las colecciones con el mayor nmero de accesiones son de laUniversidad Nacional Agraria La Molina, la Universidad Nacional del Altiplano y elINIA Puno con 2089, 1910 y 1029 accesiones, respectivamente (FAO WIEWS 2013).

En Argentina, la red nacional de conservacin de bancos de semilla cuenta con un totalde 492 accesiones de quinua (Anexo 1) conservadas en el Banco Base del INTA9y en

parte duplicadas en el Banco Activo de Germoplasma del Noroeste Argentino y el

5UTOUniversidad Tcnica de Oruro6

UCBUniversidad Catlica Boliviana7UPEAUniversidad Pblica de El Alto8INIAInstituto Nacional de Investigacin Agropecuaria, Per9INTA - Instituto Nacional de Investigaciones Agropecuaria, Argentina


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Banco de Germoplasma de la Consulta (Argentina MNII102013; FAO WIEWS 2013).Dicha coleccin es el resultado de esfuerzos realizados conjuntamente por la Facultadde Agronoma de la UBA11y el INTA.

En Ecuador, son 673 accesiones de quinua conservadas por el Departamento Nacional

de Recursos Fitogenticos y Biotecnologa en la Estacin Experimental de SantaCatalina del INIAP12 (Ecuador MNII 2013; FAO WIEWS 2013; Peralta 2006). EnColombia el banco de germoplasma de la Corporacin Colombiana de InvestigacinAgropecuaria en Tibaitat conserva 28 accesiones (FAO WIEWS 2013).

Figura 4. Bancos de semilla en Sud Amrica que conservan germoplasma de

quinua

Por su parte en Chile se conservan 286 accesiones (Anexo 1), de las cuales 203accesiones estn conservadas en el Banco Base de Semilla del Centro Experimental

10MNIIMecanismo Nacional de Intercambio de Informacin11UBAUniversidad de Buenos Aires, Argentina12INIAP - Instituto Nacional de Investigaciones Agropecuarias, Ecuador

CENARGEN

CORPOICA

BNGA-INIAF

FCAP-UTO

CIPROCOM

BGNOA

INIA LE

INIA CARI

IPSV - UACH

INVATE

BGLACONSULTA

INIA INTIH

UNAINIA-EEC

INIA-EEA.ILL; BB

DENAREF

INIA-EEA.BI.

UNALM

INIA-EEA.A

UNSAAC/CICA

UNAP

UAC-TFA-UMSA

UPEA

UBA-FA; BBC INTA

INIA-EEA.SA


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Vicua INIA13, y las dems en el banco de semillas de la Facultad de CienciasAgrarias de la UACH14, en el Banco Activo de Semillas del Centro Regional deInvestigacin CarillancaINIA, en la Universidad Arturo Prat (UNAP) y en el Bancode Semillas Baer (Barriga et al. 1994; Salazar et al. 2006; Madrid et al. 2011; ChileMNII 2013; FAO WIEWS 2013).

En la Figura 4 se indica la localizacin geogrfica de los 26 bancos de semilla deAmrica del Sur que conservan quinua, de los cuales 24 bancos pertenecen a pases dela regin Andina

3. Distribucin del origen geogrfico de las colecciones de quinua conservadas ex

situ

Es esencial contar con la debida informacin sobre la distribucin de la quinua, ya quees considerada un recurso potencial y de primera necesidad para la seguridad

alimentaria de los pueblos y a nivel mundial. Si se analiza la informacin (disponible)de pasaporte que tienen los bancos, es posible en cierta forma, hacer una representacinde la distribucin del cultivo, para ver cules son reas de influencia que tiene cada unoy dnde se requiere actuar con mayor profundidad.

Segn estudios realizados con la coleccin nacional de Bolivia(Rojas 2002; Rojas et al.2010), el origen geogrfico de la coleccin se distribuye desde los 1542 (provinciaOmasuyo, Departamento de La Paz) hasta los 2157S (provincia M. Omiste,Departamento de Potos), y desde los 6419 (provincia Tomina, Departamento deChuquisaca) hasta los 69 09 W (provincia Manco Kapac, Departamento de La Paz) y

su distribucin altitudinal vara desde los 2400 hasta los 4200 m.s.n.m. (Figura 5).

Se puede observar en la Figura 3 que un mayor nmero de accesiones procede de laregin del altiplano, principalmente en reas aledaas a la carretera que se extiendedesde el Lago Titicaca, La Paz, Oruro, Challapata y Uyuni, en el caso del altiplano surtambin por las zonas de Salinas de Garci Mendoza, Daniel Campos y los Lipez. Por su

parte, en la regin de los valles interandinos se advierte mayor concentracin deaccesiones de Cochabamba, Chuquisaca y Potos, respecto a Tarija.

La coleccin nacional de quinua en Bolivia alberga un gran nmero de accesiones,

actualmente se conservan 3178 accesiones entre cultivadas y silvestres que fueroncolectadas entre los aos 1965 al 2008 en comunidades del altiplano y los vallesinterandinos del pas en los departamentos de La Paz, Oruro, Potos, Cochabamba,Chuquisaca y Tarija. Asimismo, se cuenta con germoplasma proveniente de Per,Ecuador, Colombia, Argentina, Chile, Mxico, EEUU, Dinamarca, Holanda e Inglaterra(Rojas et al. 2010a; Rojas et al. 2009).

13INIA - Instituto de Investigaciones Agropecuarias, Chile14UACHUniversidad Austral de Chile, Chile


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Figura 5. Distribucin del germoplasma de quinua que se conserva en el INIAF de

Bolivia

En el Per, considerando las accesiones de quinua que se almacenan en las coleccionesde semilla de la Universidad Nacional Agraria La Molina y la Universidad Nacional delAltiplano, la distribucin se concentra principalmente en los valles interandinos y lasierra. En el caso de los valles interandinos se han colectado accesiones de quinua entrelos 2200 a 3500 msnm, principalmente en los departamentos de Cajamarca, Ancash,Junn, Ayacucho, Huancavelica, Arequipa, Apurmac y Cusco. En el caso de la sierra,

las accesiones provienen de altitudes entre los 3600 a 4050 msnm, de los departamentosde Huancavelica, Arequipa, Apurmac, Cusco y Puno.

En el caso de la coleccin de quinua de la UNALM, de las 2089 accesiones que seconservan, el 69.78% proceden del departamento de Puno, el 13.19% del departamentode Cusco, el 7.19% del departamento de Apurmac y el 6.28% del departamento deAncash. Los cuatro departamentos contribuyen con ms del 96% del nmero deaccesiones que se conserva en la Universidad (Figura 6).


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Figura 6. Distribucin por Departamentos del germoplasma de quinua que se

conserva en la Universidad Nacional Agraria La Molina del Per

En Chile, las accesiones de quinua que conserva el banco base del CRI Intihuasi delINIA provienen principalmente de tres zonas del pas (Figura 7). En la zona norte, en laRegin de Tarapac en la comuna de Colchane y en la Regin de Coquimbo, en las

provincias de Elqui y Limar. En la zona centro, en la Regin Metropolitana, la costa dela Regin del Libertador Bernardo OHiggins. En la zona sur, en la Regin de laAraucana y la Regin de los Lagos (Madrid 2011).


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Figura 7. Distribucin de las accesiones de quinua conservadas en el Banco Base deSemillas, Intihuasi del INIA, Chile

4. Caractersticas de la infraestructura e instalaciones donde se manejan y

conservan colecciones de germoplasma

Las caractersticas de la infraestructura y en particular de la sala de almacenamiento yequipos son fundamentales para evitar el deterioro acelerado de la viabilidad y el

porcentaje de germinacin de las semillas de quinua. A continuacin se describe laubicacin y las caractersticas de los ambientes donde se almacenan accesiones enBolivia, Per y Chile.

En Bolivia la coleccin nacional se conserva en el Banco de Germoplasma de GranosAndinos, ubicado en la Estacin Experimental de Toralapa del INIAF (1731S,6541W; 3430 msnm), a 73 km de la ciudad de Cochabamba, sobre la carretera antiguaa Santa Cruz.

Este banco de germoplasma cuenta con una sala de almacenamiento, un laboratorio y lasala de acondicionamiento de muestras. La sala de almacenamiento mide 72 m2, sus

paredes son de ladrillo y no tiene ventanas, estn revestidas internamente conplastoformo (poliestireno expandido) y el piso es de cermica. La temperatura promedio

dentro de la sala de almacenamiento es de 15C y una humedad de 40%, se cuenta conla ayuda de un equipo deshumidificador que extrae la humedad de la sala.


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La sala de acondicionamiento tiene una superficie de 20 m2, es el espacio donde seprepara las semillas para el anlisis de laboratorio y se controla su tamao. Ellaboratorio tiene una superficie de 16 m2, es el espacio donde se llevan a cabo losanlisis de la calidad biolgica de las semillas (germinacin, estado fitosanitario,contenido de humedad, etc.), antes de que la accesin pase al almacenamiento.

Por las caractersticas climticas de la ubicacin del banco y las condiciones de la salade almacenamiento, solo es posible llevar a cabo una conservacin a corto y mediano

plazo en condiciones naturales. De hecho es la forma de almacenamiento con la que seha trabajado desde la implementacin de la coleccin boliviana de quinua.

Los envases utilizados en el almacenamiento son frascos de plstico de 1000 g decapacidad, 0.4 a 2 mm de espesor y con doble tapa. Estos envases responden muy biena temperaturas que fluctan entre 8 a 20 C, una humedad relativa de 15 a 60% y seadecuan bien para un almacenamiento a corto y mediano plazo (IPGRI 1996). En estascondiciones se pueden almacenar y conservar accesiones por alrededor de 20 aos,dependiendo del material gentico (Figura 8).

Con el propsito de implementar la conservacin de quinua a largo plazo en Bolivia, enel ao 2002 se iniciaron trabajos de investigacin con silica gel y brax como mtodosde secado de semilla, pero los resultados no permitieron alcanzar los niveles dehumedad que exigen las Normas para Bancos de Genes (FAO/IPGRI 1994),

principalmente por los prototipos artesanales que se construyeron para ese cometido(Rojas y Camargo 2002).

En el siguiente ao de trabajo se logr establecer un protocolo para la implementacindel almacenamiento a largo plazo (Rojas y Camargo 2003), siguiendo los estndaresinternacionales (FAO/IPGRI 1994) y se logr iniciar la conservacin a largo plazo con247 accesiones de quinua que corresponden a la coleccin ncleo(Rojas 2010).

Figura 8. Sala de almacenamiento y laboratorio de procesamiento y germinacin

de semillas del Banco de Germoplasma de Granos Andinos del INIAF de Bolivia


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Este trabajo corresponde a la primera experiencia de conservacin a largo plazo con elgermoplasma boliviano de quinua, donde las muestras de cinco gramos por accesintienen entre 3 a 7% de contenido de humedad en la semilla. Estas muestras estnalmacenadas al vaco en sobres de aluminio hermticamente sellados y conservados a20C. Luego de cinco aos de almacenamiento (2008), se hizo el primer monitoreo dela semilla almacenada a largo plazo. Los resultados fueron alentadores porque el

porcentaje de germinacin se mantuvo estable entre 90 a 98%, comparndolo con losporcentajes iniciales de germinacin.

En el Perlos principales bancos de germoplasma donde se almacena quinua cuentancon ambientes y/o habitaciones acondicionados para la conservacin y sin equipos deenfriamiento, por lo general los ambientes se mantienen cerrados y la temperatura yhumedad son bajas favorecidas por las condiciones climticas propias de los lugaressituados por encima de los 3000 m de altitud, por lo tanto es posible conservar de forma

natural el material gentico.En la Universidad Nacional Agraria La Molina, el banco de germoplasma est ubicadoen dos localidades, uno en San Lorenzo en el Departamento de Junn, a 3200 msnm (encondiciones naturales propias del lugar), y en el Campus de La Molina donde se cuentacon dos cmaras fras con una capacidad de 19 m3 con deshumedecedores ytermmetros. En este caso las accesiones se conservan a temperaturas de 4-5 C y 60 a70% de humedad relativa.

El banco de germoplasma de la Universidad Nacional del Altiplano de Puno se

encuentra ubicado en el Centro de Investigacin y Produccin de Camacani, en PlateraPuno (155641 S, 695130 W; 3824 msnm). Por su parte el banco de germoplasmadel INIA Puno, se encuentra ubicado en la Estacin Experimental Illpa (154055 S,700429 W; 3815 msnm) (Bravo et al. 2010).

En el banco de germoplasma del INIA Puno se almacena la coleccin de quinua a cortoy mediano plazo a temperatura ambiente (Bravo et al. 2010). Mientras que en elCampus de la UNALM el almacenamiento es a corto plazo, tanto en las cmaras frascomo en ambientes con enfriamiento natural debido a que son colecciones activas en

pleno proceso de incremento y evaluacin. En ambos bancos, se utilizan envases de

plstico o vidrio para almacenar las semillas.

En Chileson cuatro los bancos que conservan colecciones de quinua. El Banco Base delCentro Experimental Vicua, ubicado en la Regin de Coquimbo. Posee una cmara dealmacenamiento de 330 m3, bajo condiciones controladas que funciona a 18 C, 20%humedad relativa de equilibrio y utiliza envases hermticos. Posee capacidad paraalmacenar 50.000 muestras de semillas. El banco activo del CRI15 Carillanca (INIA)est ubicado en Temuco (Regin de la Araucana), posee una cmara dealmacenamiento que funciona a 5 C, 40 a 45% humedad relativa y utiliza envaseshermticos (Salazar et al. 2006; Len-Lobos et al. 2012; Madrid et al. 2011).

15INIA - Instituto de Investigaciones Agropecuarias, Chile


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El banco de germoplasma de la Universidad Arturo Prat est ubicado en Iquique(Regin de Tarapac), el almacenamiento se realiza a 4 C. El banco de semillas Baerest ubicado en el Fundo 'El Hualle(Regin de la Araucana), el almacenamiento de lassemillas se realiza en un ambiente oscuro y a temperatura y humedad ambiente, estaforma de almacenamiento no permite mantener las semillas en buen estado para sugerminacin ulterior (Salazar et al. 2006; Madrid et al. 2011).

5. Avances en la caracterizacin y evaluacin de quinua

La caracterizacin y la evaluacin son actividades importantes que consisten endescribir las caractersticas cualitativas y cuantitativas de las accesiones tiles paradiscriminar entre ellas, diferenciarlas, determinar su utilidad, formar coleccionesncleo, identificar duplicados en la coleccin, as como tambin para intercambiardatos y aumentar su utilizacin. La informacin sobre estas caractersticas junto con losdatos de pasaporte constituyen la informacin esencial para cada accesin, lo que

permite a su vez, la creacin de bases de datos, redes y plataformas regionales,nacionales e internacionales.

En Bolivia en los ms de 45 aos de existencia de la coleccin nacional degermoplasma de quinua, los trabajos de caracterizacin y evaluacin centraron susesfuerzos en el registro de informacin agromorfolgica. En 1985 se public el primercatlogo de quinua del banco de germoplasma en la Estacin Experimental dePatacamaya (Espindola y Saravia 1985) y en el 2001 se public el segundo catlogo(Rojas et al. 2001). Este ltimo describe la variabilidad gentica de 2701 accesiones dequinua a travs de 59 variables cualitativas y cuantitativas. Si bien la informacin fueregistrada en base al Descriptor de Quinua publicado en 1981 por el IBPGR(actualmente Bioversity International), el catlogo incluye muchas ms variables quefueron identificadas en los distintos trabajos que se realizaron desde la dcada de los 80del siglo XX.

Posteriormente se hizo una nueva propuesta del Descriptores para Quinua que fuevalidada entre investigadores de Ecuador, Per y Bolivia (Rojas et al. 2003). Estedocumento, fue revisado por ms de 50 expertos, de 40 organizaciones de 10 pases ysirvi de base para la publicacin de la lista actualizada de los Descriptores para

Quinua y sus parientes silvestres (Bioversity International et al. 2013). Cabe destacarque en esta versin revisada se incluyeron los parientes silvestres de quinua.

A partir del 2001 se iniciaron los trabajos de evaluacin del valor nutritivo y devariables agroindustriales. Se registr informacin de 555 accesiones de quinua con elfin de incrementar su uso en la elaboracin de productos transformados a base dequinua. Asimismo, se trabaj con la caracterizacin molecular de la mayora de lasaccesiones de quinua (Veramendi et al. 2013). Se presentan a continuacin losresultados ms sobresalientes por grupos de variables de algunos parmetros y segn elnmero de accesiones evaluadas (Bioversity International et al. 2013; Rojas y Pinto

2013).


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Variables agromorfolgicas.-

En Bolivia se estudi la variabilidad morfolgica y agronmica del germoplasma dequinua que se observa fenotpicamente durante el ciclo de cultivo. Se presentan acontinuacin los parmetros de algunas variables de inters (Rojas 2003; Rojas et al.

2009; Rojas y Pinto 2013; Bioversity International et al. 2013):

Hbito de crecimiento.- A pesar de que la ramificacin y hbito de crecimiento soninfluenciados por la densidad de siembra, se pudieron identificar en la coleccin dequinua cuatro diferentes hbitos de crecimiento (Figura 9).

Figura 9. Hbitos de crecimiento de la quinua: 1 Simple, 2 Ramificado hasta el

tercio inferior, 3 Ramificado hasta el segundo tercio y 4 Ramificado con panojaprincipal no diferenciada (Bioversity International et al. 2013)

En la quinua la arquitectura de las plantas es muy variable, no solo entre variedades sinotambin a nivel intra-poblacional lo que dificulta la adaptacin y/o diseo de prototipos

para una futura mecanizacin de la cosecha y otras labores del cultivo que requieremucha mano de obra. Por ello, es importante trabajar y seleccionar variedades tomandoen cuenta el hbito de crecimiento, como es el caso del hbito 1 que corresponde a

plantas que no desarrollan ramificacin y el hbito 2 con ramas hasta el tercio inferior

y que podran muy bien adaptarse a labores mecanizadas. El hbito 3 por lo general

corresponde a plantas de los valles interandinos, por su arquitectura de planta puedenser una alternativa para uso como forraje y sus genes pueden contribuir a las zonasexpansin del cultivo en los valles y en lugares con mayor precipitacin (Rojas y Pinto2013).

Color de la planta.- Entre las etapas de despunte de panoja y el inicio de floracin seexpresan cuatro colores que son tpicos en el cultivo de quinua: verde, prpura, mixturay rojo. Sin embargo, a medida que se forma el grano y se alcanza la madurezfisiolgica, las plantas de quinua tiene diversos colores y combinaciones de colores:

blanco, crema, amarillo, anaranjado, rosado, rojo, prpura, caf, gris, negro, mixturas yverde silvestre.

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Forma y densidad de la panoja.- Se han observado tres formas de panoja:amarantiforme, cuando los glomrulos estn insertos directamente en el eje secundario

y presentan una forma alargada; glomerulada cuando los glomrulos estn insertos en

los llamados ejes glomerulados y presentan una forma globosa e; intermedia, cuando laspanojas que expresan ambas caractersticas amarantiforme y glomerulada. Asimismo,la panoja puede ser laxa (suelta) o compacta, caracterstica que est determinada por lalongitud de los ejes secundarios y pedicelos, siendo compactas cuando ambos son cortos(Figura 10).

Figura 10. Forma de panoja: 1 Glomerulada, 2 Intermedia y 3 Amarantiforme

(Bioversity International et al. 2013)

Con el propsito de ilustrar mejor las formas de panoja, en la Figura 11 se muestranmorfotipos de Quinua Real con panoja amarantiforme y glomerulada (Bonifacio et al.2012). La forma de panoja que predomina en los morfotipos de Quinua Real es laamarantiforme.

Figura 11. Formas de panoja amarantiforme (izquierda) y glomerulada (derecha)

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Color y forma del grano.- Cuando los granos de quinua alcanzan la madurez fisiolgicaexpresan una amplia diversidad de colores, entre ellos: blanco, crema, amarillo,anaranjado, rosado, rojo, prpura, caf claro, caf oscuro, caf verdoso y negro. En lacoleccin nacional de quinua de Bolivia se han caracterizado 66 colores de grano(Cayoja, 1996).

Figura 12. Formas de grano de quinua: 1 lenticular, 2 cilndrica, 3 elipsoidal y 4cnica (Bioversity International et al. 2013)

Existen cuatro formas de grano de quinua (Figura 12). Las formas cilndrica y lenticular(por el aspecto del endosperma), les convierte en granos que se puede explotaradecuadamente para la elaboracin de productos que dependiendo de su contenido deamilosa y amilopectina, se pueden usar adecuadamente para flanes, budines einstantneos, asimismo, dependiendo del dimetro de grnulo del almidn se puedenusar para la elaboracin de expandidos y pipocas (Rojas y Pinto 2013).

En la Figura 13 se observa una amplia diversidad de formas, tamaos y colores degranos de quinua, sin embargo, al momento de comprar el producto en los mercados yferias diferenciamos tres colores: quinuas blancas, quinuas cafs16y quinuas negras.

16Quinua cafEn el mercado internacional es conocida como Quinua Roja

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Figura 13. Diversidad de formas, tamaos y colores de grano de quinua

comparado con los tres colores comerciales

Los granos de quinua tienen la particularidad de que luego de ser desaponificadosadquieren estos tres colores comerciales, por tanto estamos consumiendo mezclas de

variedades de quinua e indirectamente estamos subutilizando el potencial gentico quetiene el cultivo. El consumo de quinua tanto en los pases de la regin Andina como elde las exportaciones corresponde a materia prima y para alcanzar los volmenes dedemanda los agricultores y empresas acostumbran a mezclar un conjunto de variedades.

Dimetro de grano.- La variacin del dimetro del grano vara desde 1.36 mm a 2.66mm, disponindose de suficiente variabilidad que podra ser muy bien explotada atravs del mejoramiento gentico (Rojas 2003). Las quinuas con granos pequeos

proceden principalmente del Altiplano Norte y de los valles interandinos, mientras quepor el contrario las accesiones de grano grande tienen como centro de origen a las reasdel intersalar de Uyuni y Coipasa que corresponde al Altiplano Sur de Bolivia.

Cuadro 1. Parmetros estadsticos de tendencia central y dispersin para

caractersticas cuantitativas del germoplasma de quinua de Bolivia

Componente Mnimo Mximo Media SD

Botn floral (das) 38 95 51,72 5,66

50% de floracin (das) 60 145 93,5 12,04

Madurez fisiolgica (das) 119 209 176,89 19,79

ndice de cosecha 0,06 0,87 0,4 0,12

Dimetro de tallo (mm) 10,16 26,26 17,12 2,66Longitud de panoja (cm) 15,4 62,8 37,41 8,09

Dimetro de panoja (cm) 2,86 19,42 6,85 1,66

Altura de planta (cm) 54 174,2 110,84 17,51

Dimetro del grano (mm) 1,36 2,66 1,96 0,23

Peso de 100 granos (g) 0,12 0,6 0,27 0,08

Contenido de saponina (cc) 0 10,88 3,16 3,02SD = Desviacin estndar; Fuente: Rojas (2003)

Segn el IBNORCA (2007), el grano de quinua por su dimetro se clasifica en cuatro

categoras: tamao extragrande (mayores a 2,20 mm),tamao grande(1,75 a 2,20mm), tamao mediano(1,35 a 1,75 mm) y tamao pequeo(menores a 1,35 mm).En la categora extra grande se encuentra la Quinua Real, cuya caracterstica

principal es el tamao grande de sus granos siendo muy apreciada por el mercadointernacional. La Quinua Real es un producto originario de Bolivia, cuya calidad,reputacin se debe exclusivamente al medio geogrfico en el que se produce,incluyendo los factores naturales y humanos propios del Altiplano Sur (Rojas y Pinto2013).

Ciclo vegetativo.- Es posible encontrar accesiones que alcanzan la madurez fisiolgicaen 119 das hasta aquellas que maduran en 220 das (Cuadro 1). Esta caracterstica


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depende del genotipo. Las quinuas de los Valles Interandinos son ms tardas que lasdel Altiplano. El amplio rango de variacin del ciclo vegetativo es alentador para laadaptacin del cultivo a la variabilidad de clima y cambio climtico.

Rendimiento de grano por planta.- Se registraron rendimientos por planta de hasta 250

g, esta variable depende tambin del genotipo y tambin de las variables consideradascomponentes de rendimiento, como el dimetro del tallo, altura de planta, longitud ydimetro de la panoja, dimetro del grano, entre otras.

Variables de valor nutritivo y agroindustrial

Un resumen de los parmetros estadsticos estimados para cada caracterstica del valornutritivo y agroindustrial de quinua se presenta en el Cuadro 2, los cuales estnexpresados sobre base seca (Rojas y Pinto 2006; Rojas et al. 2007; Rojas y Pinto 2008).Se puede observar que las accesiones muestran una amplia variabilidad para la mayora

de las caractersticas estudiadas, lo cual es un indicativo del potencial gentico delgermoplasma de quinua.

Cuadro 2. Caractersticas de valor nutritivoagroindustrial y estadsticas simples

del germoplasma de quinua de Bolivia (n = 555 accesiones)

Componente Mnimo Mximo Media SD

Protena (%) 10,21 18,39 14,33 1,69Grasa (%) 2,05 10,88 6,46 1,05Fibra (%) 3,46 9,68 7,01 1,19

Ceniza (%) 2,12 5,21 3,63 0,50Carbohidratos (%) 52,31 72,98 58,96 3,40Energa (Kcal/100 g) 312,92 401,27 353,36 13,11Granulo almidn ()* 1 28 4,47 3,25Azcar invertido (%)* 10 35 16,89 3,69Agua de empaste (%)* 16 66 28,92 7,34SD = Desviacin estndar; Anlisis realizado por LAYSAA, Cochabamba, Bolivia; *(n=266)

Fuente: Rojas y Pinto (2013)

La cantidad de protena flucta de 10,21 a 18,39% (Cuadro 2), estos valores son msamplios que el rango de 11,6 14,96% que reportan o (1991) y Morn (1999) citados

por Jacobsen y Sherwood (2002). Si bien la cantidad de protena es un aspecto bsico, lacalidad es lo propio y depende del contenido de aminocidos esenciales. La calidad de

protena de la quinua, es superior a las protenas de los cereales.

La Figura 14 muestra la distribucin de frecuencias de variacin en el contenido deprotena en una parte de la coleccin de quinua de Bolivia. Se puede observar que en lamayor cantidad de accesiones de quinua el contenido de protena vara de 12 a 16,9%,mientras que existe un pequeo grupo de accesiones (42) cuyo contenido flucta entre

17 a 18,9%. Este ltimo grupo constituye una fuente importante de genes para impulsarel desarrollo de productos con altos contenidos de protena.


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Figura 14. Variacin del contenido de protena de 555 accesiones de quinua

En estas accesiones el contenido de grasa flucta entre 2,05 a 10,88% con un promediode 6,39% (Cuadro 2). El rango superior de estos resultados es mayor al rango de 1.8 a9.3% que reportan o, 1991 y Morn, 1999 (citados, Jacobsen y Sherwood, 2002),

quienes indican, que el contenido de grasa de la quinua tiene un alto valor debido a sualto porcentaje de cidos grasos no-saturados. Se espera que estos valores de quinuasean tiles para la obtencin de aceites vegetales finos, para el uso culinario y para elcosmtico.

La variacin gentica del tamao de grnulo de almidn fluctu entre 1 a 28 . Esta

variable permite dar una orientacin agroindustrial para realizar las distintas mezclascon cereales y leguminosas para establecer el carcter funcional de la quinua. Es muyimportante que el granulo de almidn sea pequeo, para facilitar el proceso detexturizado y es fcil de insuflar porque los espacios de granulo a granulo permitenintroducir mayor cantidad de aire para el intercambio y formacin de burbujas de aire(Rojas et al. 2007).

El contenido de azcares invertidos vara de 10% hasta 35%. Esta variable expresa lacantidad de azcar que inicia la fermentacin por el desdoblamiento o inversin, valedecir, el parmetro para determinar la calidad de los carbohidratos, adems que es un

parmetro importante por el que se puede clasificar a la quinua como alimento apto paradiabticos. El porcentaje ptimo del contenido de azcar invertido es a 25%. Lasaccesiones analizadas cumplen esta condicin y tienen aptitudes para ser usadas enmezclas con harinas para procesar panes, cereales, etc. (siempre y cuando se eliminetoda la saponina del exterior del grano).

La variable porcentaje de agua de empaste muestra un rango de variacin de 16 a

66%. Esta variable mide la capacidad de absorcin de agua del almidn para losprocesos de elaboracin de pastas, panificacin y bollera. El valor ideal para esteparmetro en aplicacin industrial es a 50%. Considerando esta caracterstica, el

germoplasma de quinua tambin se constituye en una fuente importante de genes paradesarrollar este tipo de productos.


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El incorporar el concepto de diversidad gentica en la elaboracin de productos

transformados permitir usar en forma apropiada el potencial gentico que tiene laquinua. Es posible seleccionar y obtener: variedades con porcentajes de protena msaltos ( 18%) y lograr productos ms atractivos; variedades con dimetros de grnulo dealmidn pequeos ( a 3 ) para obtener pipocas17 esplndidas y homogneas;variedades con porcentajes estables de amilosa y amilopectina para la elaboracin deflanes, papillas gelatinizadas, cremas instantneas, fideos, entre otros. Esta forma deaprovechar y usar la quinua va en paralelo con la conservacin y uso de la diversidadgentica.

Caracterizacin molecular

En la coleccin boliviana, entre los aos 2004 a 2008 se logr caracterizar el 86%(2.701 accesiones) del germoplasma, que permite tener la huella gentica de cadaaccesin de quinua. Asimismo, utilizando la informacin generada se puede agrupar ydiferenciar accesiones similares a nivel molecular. Para la caracterizacin se utilizaron17 iniciadores (primers) de tipo microsatlite y marcadores ISSR. El contenido deinformacin polimrfica (PIC) para la coleccin de quinua, present valores entre 0.73 a0.95 con un promedio de 0.84, resultando todos los marcadores altamente polimrficos(Veramendi et al. 2013). Los microsatlites QAAT074, QAAT076 y QAAT022resultaron ser los ms polimrficos y con valores superiores a los reportados por Masonet al. (2005) y Maughan et al. (2004).

En el Per se han caracterizado y evaluado las 2.089 accesiones en la coleccin de la

Universidad Nacional Agraria La Molina, utilizando los Descriptores de Quinua delIBPGR (1981). A continuacin se describen los siguientes grupos de caractersticas:

Variables morfolgicas

En el Cuadro 3 se muestra la variacin de los caracteres morfolgicos ms importantesque fueron registrados en la coleccin de quinua de la UNALM, lo cual permitiencontrar variantes en todos los caracteres morfolgicos. Para el registro de los colores,se emple la tabla de colores para tejidos vegetales de la Royal Horticultural Society deInglaterra. En el grano, la evaluacin de colores se efectu en el pericarpio (cubierta del

fruto) y en el epispermo (cubierta de la semilla) de quinua.Cuadro 3. Variacin de caracteres morfolgicos de la coleccin de quinua de la

Universidad Nacional Agraria La Molina (UNALM)

Caracteres morfolgicos Per (UNALM) ***

Color de las hojas antes de lafloracin

Verde, prpura, mezcla, rojo

Color de las axilas de las hojas Verde, prpura, rojo, rosadoColor de estras del tallo Amarillo, verde, prpura, rosado, rojo

17Pipocasgrano insuflado, conocido tambin como pop


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Caracteres morfolgicos Per (UNALM) ***

Color de la inflorescencia a la

madurez fisiolgica

Amarillo-verdoso, amarillo, marrillo-naranja, naranja, naranja-rojo, rojo, rojo-

prpura, prpura, prpura-violeta, violeta,violeta-azul, blanco, blanco-gris, blanco-

amarillo, blanco-naranja, gris-amarillo,gris-naranja, gris-rojo, gris-purpura, gris-verde, gris-marrn, marrn, gris, negro

Forma de inflorescencia Amarantiforme, glomerulada e intermediaDensidad de inflorescencia Compacta, intermedia, laxa

Color del Pericarpio - semillas(cubierta del fruto)

amarillo, amarillo-naranja, naranja,naranja-rojo, rojo, rojo-prpura, blanco,

blanco-amarillo, blanco-naranja, gris-amarillo, gris-naranja, gris-rojo, gris-

prpura, gris-verde, gris-marrn, marrn,

gris, negro

Color del episperma- semillas(cubierta de la semillas)

amarillo, amarillo-naranja, naranja, rojo-prpura, prpura, blanco, blanco-amarillo,blanco-naranja, blanco-gris, gris-amarillo,gris-naranja, gris-prpura, marrn, negro

Fuente: Gmez y Eguiluz (2011)

Variables agronmicas

Las variables evaluadas, incluyen: la floracin, que corresponde al nmero de dasdesde la emergencia de las plntulas del suelo hasta 50% de plantas con la primera flor;

la maduracin, que corresponde al nmero de das desde la emergencia de las plntulashasta 50% de plantas con tallos secos y granos en estado pastoso duro; la altura de

planta, que fue medido desde la superficie del suelo hasta el pice de las inflorescenciasen el estado de madurez y expresado en centmetros.

En general en la evaluacin se apreci una predominancia de accesiones ms precoces yde menor altura en las accesiones procedentes del Altiplano (Puno) y una mayor

predominancia de tardas y altas en las otras localidades representativas de los VallesInterandinos (Gmez y Eguiluz 2011). Sin embargo, al agrupar las accesiones pororigen geogrfico (Cuadro 4) no se distingue un patrn claro de diferenciacin entre

localidades, al considerar los descriptores altura de planta y das a la floracin ymaduracin. Esto puede ser producto del intercambio de accesiones entre las estacionesexperimentales y los agricultores.

Cuadro 4. Rango de variacin de caracteres agronmicos altura de planta, das a

floracin y maduracin del grano en la coleccin de quinua de la Universidad

Nacional Agraria La Molina (UNALM)

Localidades

N

Accesiones

Altura

(cm)

Floracin

(das)

Maduracin

(das)

Ancash 131 90240 70 - 115 170 - 215Apurmac 140 125240 58 -110 170 - 210


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Arequipa 17 64140 85 - 115 170 - 220Ayacucho 4 89126 60 - 65 160 - 180

Cajamarca 46 77165 55 - 110 150 - 215Cusco 275 52176 50 - 115 140 - 200

Junn- Huancavelica 6 75141 68 - 80 160 - 190Puno 2 1434 36185 50 - 98 115 -185

Puno 1 138 75205 46 - 80 130 - 175Fuente: Gmez y Eguiluz (2011)

En la evaluacin del comportamiento del germoplasma frente al mildiu, que es laenfermedad ms importante de la quinua causada por el hongo Peronospora variabilis,se utiliz la escala propuesta por Solveig y Ames (2000). En el Cuadro 5 se presentaun consolidado de la reaccin de las accesiones al mildiu en condiciones del Valle deMantaro Junn, considerado como una zona con alta incidencia de esta enfermedad.

No se encontr en esta coleccin una resistencia total o cualitativa al hongo. Por lotanto se seleccion por resistencia parcial o cuantitativa identificndose por el

porcentaje de severidad y desarrollo reproductivo del patgeno algunas accesionesvaliosas para el programa de mejoramiento.

Cuadro 5. Rango de variacin de la respuesta a la presencia de mildiu

(Peronospora variabil is) de 2.089 accesiones de quinua en condiciones del Valle del

MantaroJunn, Per.

Departamentos

N de

accesionesEvaluadas

Rango de

Variacin (%)

N de accesiones

Evaluadas conresistencia parcial

Puno 1466 10 - 100 74

Cajamarca 39 40 - 90 0

Arequipa 17 8090 0

Ancash 131 20 - 90 14

Junn 6 30 - 60 1Huancavelica 1 30 1Ayacucho 4 40- 60 0

Apurimac 150 20 - 90 18Cusco 275 30 - 90 12

Total 2089 10 - 100 120Fuente: Gmez y Eguiluz (2011)

Variables de calidad del grano.-

De las 2.089 accesiones de la coleccin de germoplasma de la UNALM se hancaracterizado 953 accesiones por los caracteres granulometra, protena y saponina.

Para la granulometra, se realiz la clasificacin de las accesiones de acuerdo al tamao

del grano, para ello se emplearon mallas con perforaciones con dimetros de 1,4 mm(granos pequeos), 1,7 mm (granos medianos) y 2,2 mm (granos grandes).


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Para evaluar la saponina, se aplic la metodologa desarrollada en base a la propuesta deKoziol (1990), modificado por Balsamo (2002). Koziol (1990) estableci en 0.11%(b.h) el umbral de deteccin del amargor debido a la saponinas en quinua; por lo queaccesiones de quinua con contenidos de saponina menores pueden llamarse dulces(0.7cm altura de espuma) y las quinuas muy amargas sobrepasan los 6.6 cm de alturade espuma que equivale a 1.69 % (b.s.) de saponina.

En el Cuadro 6 se presenta la informacin generada de estos tres descriptores asociadosa la calidad. Considerando el contenido de saponina las quinuas fueron agrupadas endulces (0) y amargas (1) (Gmez y Eguiluz, 2011).

Cuadro 6. Rango de variacin del dimetro del grano (mm), protena (%) y

saponina (%) de 953 accesiones de quinua del Banco de Germoplasma de la

UNALM

LocalidadesN

Accesiones

Tamao(dimetro

mm)

Protena

(%)

Saponina0=dulce 1=

amargo)

Apurmac 145 1.2-1.7 10.3 -16.7 0 -1

Ayacucho 3 1.4 13.1-13.9 1Cajamarca 12 1.4 -1.7 13.2-14.9 0 -1

Ancash 127 1.2 -2.2 10.3-16.5 0 -1Cusco 133 1.4 -1.7 13.3 -18.6 0 -1

Junn 3 1.4 14.1-14.3 0 -1

Puno 1138

1.4-1.7 7-24.4 0 -1Puno 2 Amargas 220 1.4 -2.2 7.9 -23.7 1

Puno 2 Dulces 172 1.4 -1.7 7.1 - 23.2 0Fuente: Gmez y Eguiluz (2011)

La Universidad Nacional del Altiplano de Puno, tiene caracterizada 1.029 accesionesusando ocho descriptores fenotpicos (color de tallo, das a la floracin, tipo deinflorescencia, color y longitud de inflorescencia, altura de la planta, biomasa yrendimiento del grano). En base a estos caracteres se form la coleccin ncleoconformada por 103 accesiones que contienen ecotipos y variedades nativas que

representan gran parte de la variacin de la coleccin de germoplasma (Ortiz et al.1988).

El INIA Puno caracteriz 536 accesiones de quinua (68%) aplicando los descriptores decolor de la planta, tipo de inflorescencia, daos por heladas y rendimiento de grano. Losresultados evidencian que el color de la planta (verde, rosado y prpura) se observa en149 accesiones. El tipo de inflorescencia predominante es glomerulada con 380accesiones, 21 son amarantiformes y 135 intermedias. Se identificaron 91 accesionestolerantes a heladas. El rendimiento del grano tiene una amplia variacin (Bravo et al.2010).


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En Chile, a la fecha existe caracterizacin agronmica para 28 accesiones de lacoleccin de la UNAP utilizando 11 descriptores morfolgicos y de productividad,(Fuentes y Bhargava 2011). Esta caracterizacin se realiz a baja altitud, en la EstacinExperimental Canchines, de la UNAP (2026.562S, 69 32.197W, 1005 msnm), cercade Iquique. Por otro lado, la coleccin de quinua del Banco Base de Semillas de INIA,fue regenerada y caracterizada el ao 2013 y se est en etapa de procesamiento de lainformacin (P. Len-Lobos, datos no publicados).

Asimismo se ha evaluado la diversidad gentica de las 28 accesiones de la UNAP ms31 accesiones de zonas de baja altitud provenientes de diversos bancos de germoplasma,utilizando marcadores microsatlites (Fuentes et al. 2009). Este estudio logro detectar150 alelos entre las accesiones de quinua evaluadas, con un promedio de 7,5 alelos porlocus. El anlisis de componentes principales logrseparar las accesiones en 2 grupos

discretos, uno conteniendo las accesiones del altiplano y el otro las accesiones de las

zonas costeras de baja altitud.

6.

Procedimientos para la regeneracin y multiplicacin de las accesiones

En general, aunque las semillas se encuentren almacenadas en las condiciones msptimas, con el transcurso del tiempo van disminuyendo tanto en su cantidad (por el usoy distribucin) como en su porcentaje de germinacin. Segn Jaramillo y Baena (2000)si el objetivo es llevar las muestras de semillas a un tamao ptimo, hablamos demultiplicacin y si el objetivo es recuperar la germinacin hablamos de regeneracin

o rejuvenecimiento.Es un procedimiento rutinario que forma parte del manejo de un

banco de germoplasma, las accesiones cuando caen bajo un umbral de calidad (FAO2013) y cantidad, deben ser regeneradas y multiplicadas.

En Bolivia, en la coleccin del INIAF, previamente a la regeneracin, se realiza elmonitoreo a travs de pruebas de germinacin para conocer el porcentaje degerminacin de las semillas, siguiendo los procedimientos establecidos por el ISTA(1993). Las ltimas pruebas de germinacin de las semillas se han realizado desde el2010 hasta el 2012 correspondiente a 2.675 accesiones con el fin de monitorear elcomportamiento de las accesiones de quinua y de esta forma en base a los resultados

planificar la regeneracin del germoplasma. En el ao 2010 se analizaron 200

accesiones, de las cuales el 31% de las accesiones sus porcentajes de germinacinfueron a 80 y el 69% sus porcentajes degerminacin fueron mayor a 80% (Cuadro 7).

En los aos 2011 y 2012 se analizaron 2475 accesiones, donde se puede observar quelos porcentajes de germinacin fueron a 80 en el 70.11 y 79.40% de las accesiones,

respectivamente y los porcentajes de germinacin fueron mayores a 80% en el 20.89 y20.60% de las accesiones, respectivamente (Cuadro 7). En base a estos resultados sevienen programando los trabajos de regeneracin, considerando al mismo tiempo laszonas de origen de las accesiones. En cuanto a la cantidad de semilla, se ha determinadoel nivel de 60 gramos de quinua para cubrir la cantidad mnima permisible y como

parmetro para hacer la multiplicacin (Rojas y Bonifacio 2001).


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Cuadro 6. Ocurrencia de semillas germinadas de accesiones de quinua del INIAF,

Bolivia.

Semillas germinadasTotal

Ao Pas 80 (%) > 80 (%)

Accesiones % Accesiones % Accesiones %

2010 04 Bolivia 62 31.00 138 69.00 200 100.00

2011 02 Ecuador 5 62.50 3 37.50 8 100.0003 Per 192 55.81 152 44.19 344 100.0004 Bolivia 617 75.89 196 24.11 813 100.0005 Chile 9 60.00 6 40.00 15 100.0006 Argentina 9 90.00 1 10.00 10 100.0007 Mxico 1 50.00 1 50.00 2 100.0011 Sin dato 18 78.26 5 21.74 23 100.00

No identificado 3 100.00 0 0.00 3 100.00Total 854 70.11 364 29.89 1218 100.00

2012 02 Ecuador 8 61.54 5 38.46 13 100.0003 Per 85 76.58 26 23.42 111 100.0004 Bolivia 891 79.84 225 20.16 1116 100.0005 Chile 1 100.00 0 0.00 1 100.0007 Mxico 1 50.00 1 50.00 2 100.0008 Sin dato 2 100.00 0 0.00 2 100.0009 Sin dato 1 50.00 1 50.00 2 100.00

10 Sin dato 2 100.00 0 0.00 2 100.00No identificado 7 87.50 1 12.50 8 100.00

Total 998 79.40 259 20.60 1257 100.00

Total 1914 71.55 761 28.45 2675 100.00

En el Per, en el banco de germoplasma de la UNALM la regeneracin de las semillasse realiza cada 4 a 5 aos. Este periodo ha sido determinado en funcin al efecto de lascondiciones de almacenamiento en el poder germinativo de la quinua, la cual pierdemuy fcilmente la capacidad de germinacin por las condiciones climticas donde seconserva.

La multiplicacin de las accesiones se realiza en el Campus de La Molina que estubicado en condiciones de sierra a 3200 msnm en grupos pequeos para facilitar elaislamiento. El objeto principal de la multiplicacin es incrementar la cantidad desemilla para estudios posteriores de adaptacin y rendimiento en diferentes localidadesy profundizar los estudios de calidad que incluyen en algunos casos pruebasdestructivas.

Los cuidados que se toman en cuenta para evitar la contaminacin gentica y fsica delas accesiones, las siembras de regeneracin y/o multiplicacin se realizan en grupos

pequeos y manejables que se intercalan con accesiones de amaranto, maz, avena ocenteno, asimismo y cuando la situacin exige se cultivan en total aislamiento.


27/41

7.

Sistemas de documentacin que se aplican en el manejo de germoplasma de

quinua

La actividad de registrar, organizar y analizar datos de conservacin se denominadocumentacin y es fundamental para conocer el germoplasma y tomar decisiones sobre

su manejo. El valor del germoplasma aumenta a medida que se le conoce; de ah laimportancia de que est bien documentado (Jaramillo y Baena 2000).

Las accesiones tendrn mayores posibilidades de uso en la medida que se disponga deinformacin que describa sus caractersticas y su potencial gentico. Una accesin no

puede considerarse como tal si no se dispone de informacin, por ello es importantedocumentar la informacin de manera sistemtica con el mayor detalle posible.

En Bolivia, en la coleccin de quinua del INIAF, la informacin del germoplasma sedocumenta con un sistema manual y uno electrnico. Los grupos de datos en los que se

encuentra organizada la informacin del germoplasma de quinua son los siguientes: a)datos de pasaporte y recoleccin, b) datos de caracterizacin y evaluacin y, c) datos demanejo.

El sistema electrnico est organizado en diferentes bases de datos. En el sistemapcGRIN que fue facilitado por el IPGRI (Hoogendijk y Franco 1999), se encuentrandocumentadas 2701 accesiones de quinua con la siguiente informacin: datos de

pasaporte, datos de colaboradores, datos geogrficos, datos taxonmicos y datos decaracterizacin y evaluacin (Rojas y Quispe 2001).

En Microsoft Excel se tiene organizada la informacin en matrices de doble entrada, labase de datos es interactiva bajo la estructura de un flujo de informacin, apoyada contablas dinmicas y mens para consultas rpidas, se genera estadstica descriptiva dedatos de inventario, pasaporte y viabilidad que permiten tomar decisiones prcticas(Figura 15).

Finalmente, se tiene un avance parcial en el sistema DBGermo desarrollado por elINTA de Argentina donde est organizada la informacin de datos de pasaporte, decaracterizacin y evaluacin de la coleccin de germoplasma de quinua del INIAF.

En elPer

la coleccin de germoplasma de quinua de la Universidad Nacional AgrariaLa Molina tiene organizada una base de datos tomando en consideracin los datos depasaporte y descriptores para quinua publicados por el IBPGR (1981). Para el anlisisestadstico de la informacin se aplica el programa NTSYS Spc2.1 (NumericalTaxonomy System).

En Chile las instituciones que manejan bancos de germoplasma y colecciones detrabajo, registran la informacin combinadamente en forma manual y computarizada(bsicamente el uso de soportes electrnicos como las planillas Excel). Los bancos degermoplasma del INIA se encuentran implementando el Grin-Global, como base de

datos curatorial. Los datos de pasaporte de la coleccin de quinua del INIA estningresados en este sistema informtico y puede ser consultada en lnea.


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Figura 15. Base de datos en Microsoft Excel de la coleccin de quinua del INIAF,

Bolivia

8.

Experiencias y vnculos con trabajos de conservacin in situ

Los Andes constituyen uno de los sistemas montaosos ms importantes del mundo,esta gran ecoregin contiene muchos nichos especiales con gran cantidad deasociaciones de plantas. Estas caractersticas propias de la regin han permitido eldesarrollo de la mayor diversidad gentica de quinua tanto silvestre como cultivada yque todava se encuentra en condiciones naturales y en campos de cultivo de los

agricultores andinos.

En la regin Andina es posible encontrar zonas agroecolgicas que albergan unaimportante diversidad y variabilidad de quinua con caractersticas propias en cuanto asus rasgos botnicos, agronmicos y de adaptacin del cultivo. Asimismo, en estaszonas se han desarrollado sistemas propios de produccin segn las diferentescondiciones agroecolgicas y albergan a Quinuas de los Salares, Quinuas del Altiplano,Quinua de los Valles Interandinos, Quinuas de nivel de mar y Quinuas de los Yungas(Lescano 1989; Tapia 1990; Rojas y Pinto 2013).

La conservacin in situ se define como el mantenimiento de los recursos fitogenticosen su hbitat natural y sus formas silvestres (Oldfield y Alcorn 1987; Brush 1991; Friis-

Men principal

Datos

Estadstica descriptiva

Toma de decisiones


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Hansen 1994). Sin embargo, los sistemas tradicionales de cultivo, las chacras o fincas, atravs de los cuales los agricultores tradicionalmente conservan la diversidad decultivos, son tambin considerados espacios locales de conservacin in situ de losrecursos fitogenticos para la agricultura y la alimentacin.

Los campos de cultivo tradicionales son una mina de germoplasma donde semantienen variedades tradicionales y donde la naturaleza realiza su trabajo de seleccinnatural asociada a las tradiciones agrcolas campesinas de reproduccin de semillas. Losconocimientos tradicionales son un componente determinante de la diversidad biolgicaagrcola existente y son las comunidades rurales las responsables de su existencia yevolucin. Los conocimientos sobre los cultivos, el uso de alimentos, el arte culinarioasociado a estos, las tecnologas e infraestructura de manejo agrcola, el clima local, etc.son tan importantes como los propios recursos genticos.

En esta forma de conservacin in situ las familias campesinas desempean un rolimportante, en donde interactan una serie de factores externos e internos que incidenen la decisin de ellos para continuar sembrando o no una determinada variedad y/ocultivo. Son dinmicas locales que se dan en aquellos territorios que albergan unaamplia diversidad de cultivos y variedades, y donde el manejo permanente de lasdiferentes variedades locales que realizan las familias va a conferir una dinmicaevolutiva de adaptacin a las condiciones ambientales, sociales y econmicas de losmateriales sembrados.

Si bien la conservacin ex situ es un modelo que opera a travs de bancos de

germoplasma que han sido conformados con el material biolgico proveniente dediversas prospecciones realizadas in situy en fincas, es muy difcil que los bancos degermoplasma posean el mismo material que existe in situ por varias razones (Wood yLenn, 1997). Por un lado, la diversidad local est en permanente evolucin y lasaccesiones entregadas a los bancos de germoplasma corresponden a una fotografa oimagen de una situacin en un tiempo determinado o poca. Por otro lado, los lugarescon una grande diversidad geogrfica donde se cultiva la quinua no han sido

prospectados con la misma metodologa para representar la variabilidad de unadeterminada regin, y del pas, en los bancos de germoplasma (Madrid et al. 2011).

La alta diversidad gentica de la quinua proviene de una amplia diversidad geogrficaque se junta a una diversidad de prcticas y sistemas agrcolas (Bazile y Negrete 2009;Fuentes et al. 2012). La comprensin y dimensin de esta diversidad no solo tiene queser considerada para recolectar la diversidad gentica de quinua sino tambin paramantenerla como soportes de la diversidad del cultivo para su conservacin in situ(Louafi et al. 2013), en particular a travs de las redes que favorecen y generan esta

biodiversidad (Santonieri et al. 2011).

Para favorecer la conservacin in situde la quinua, se han desarrollado iniciativas deapoyo a nivel de Los Andes. Por ejemplo en Bolivia, desde el 2002 se realizaron los

primeros trabajos de conservacin in situ con quinua en el rea circundante al lagoTiticaca, se estudi el nmero de variedades que se conservaban localmente en los


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sistemas tradicionales de manejo. Los resultados mostraron una disminucin de hasta el70% de la diversidad conservada localmente en comparacin a la diversidad que seresguarda en el banco de germoplasma (Pinto et al. 2006; Pinto et al. 2007; Rojas et al.2003b). Subsiguientemente, estudios de caso mostraron de forma preliminar cmo losfactores internos y factores externos estaban influenciando en las familias para seguir ono sembrando variedades de quinua (Alanoca et al. 2004).

Como parte de la relacin ex situ-in situ, desde el 2003 se realizaron anualmentetrabajos de evaluacin participativa con quinua incluyendo material del banco yvariedades locales. Se organizaron ferias de diversidad de semillas y para promover eluso diversificado de quinua (Pinto et al. 2010). Se promovieron visitas de agricultores al

banco de germoplasma, como as tambin la participacin de personal del banco endiferentes ferias rurales y urbanas. De esta forma, los bancos comunitarios de semillasde quinua y caahua surgieron en el marco del Sistema Nacional de Recursos

Genticos para la Agricultura y la Alimentacin (SINARGEAA) y se implementaron enlas comunidades Antarani, Patarani, Coromata Media y Rosapata, cercanas al LagoTiticaca (Rojas et al. 2012).

Desde el 2011, se encuentra en proceso la conformacin de una red de agricultores

custodios y la implementacin de bancos comunitarios de semillas en ocho

comunidades (Cachilaya, Coromata Media, Antaquira, Pucamaya, Erbenkalla, RosaPata, Corqueamaya y Suruquia) cercanas al lago Titicaca como parte de una estrategia

para la documentacin y monitoreo participativo de la agrobiodiversidad y susconocimientos tradicionales. Esta experiencia tiene el enfoque de agrobiodiversidad,

centra los esfuerzos en conocer y atender la diversidad inter e intra especifica decultivos tiles para la alimentacin, la medicina y otros usos. Asimismo, incluye eldesarrollo de un nuevo mtodo sobre una lista roja para especies cultivadas (Padulosi etal. 2012).

Por otra parte, la coleccin de quinua a cargo del INIAF se encuentra vinculada a dosmicrocentros del rea circundante al Lago Titicaca y que estn ubicados en lacomunidad de Cachilaya (Provincia Los Andes) y la comunidad de Titijoni (ProvinicaIngavi) del Altiplano Norte de La Paz (Figura 16). En estos microcentros se realizantrabajos de conservacin in situ que incluyen monitoreo y caracterizacin de ladiversidad gentica de cultivos y variedades que conservan las familias, tomando encuenta las dinmicas locales e interacciones con y su entorno.


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Figura 16. Microcentros: Titijoni (izquierda) y Cachilaya (derecha), Departamento

de La Paz, Bolivia

La conservacin in situ en Per se realiza mayormente en Puno, mediante el cultivoanual de la quinua en las Aynokas o zonas donde comparte espacio con sus parientessilvestres. Este manejo tradicional se realiza con muchos objetivos, principalmente,asegurar la alimentacin de la familia y de la comunidad y manejar en forma adecuadala diversidad del cultivo, de las plagas y enfermedades; especialmente a travs de unsistema de rotacin y la ubicacin del cultivo en diferentes pisos altitudinales (Ichuta yArtiaga 1986).

Mujica y Jacobsen (2000) sealan la presencia de sistemas donde la quinua y susparientes silvestres son preservados recibiendo diferentes nombres como mandas ylaymes. Tambin los parientes silvestres se encuentran creciendo en forma aislada en los

bordes de los campos de cultivo o en lugares considerados sagrados (Casa de losGentiles o Phiru), estas especies son apreciadas por los agricultores por su usoalimenticio (hojas - hortcola o granos - tostados), valor medicinal o por su uso inrituales ancestrales; especialmente en pocas de desastres climticos.

9.

Conclusiones

Los recursos fitogenticos de quinua son esenciales para la seguridad y soberanaalimentaria y nutricional de los pueblos y contribuyen significativamente a las

necesidades bsicas de la humanidad. Ellos son parte del patrimonio ancestral y culturalde los pases, especialmente para los pases de la zona Andina, y por lo tanto suconservacin y uso sostenible es responsabilidad de la sociedad entera.

En general, en los pases andinos las polticas no son claras en materia de conservacinde los recursos fitogenticos, y en particular, para la conservacin ex situ de lascolecciones de germoplasma de quinua. Los bancos desarrollan sus actividades segnlos objetivos o intereses de la institucin a cargo y muchas veces segn los intereses delos investigadores. No se debe escatimar ningn esfuerzo al momento de asignar

presupuestos pues se trata de recursos tan valiosos que se deben transmitir de


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generacin en generacin para el respaldo de nuestra propia existencia como especiehumana.

La diversidad gentica de quinua conservada ex situ en los diferentes pases esrelativamente amplia considerando el nmero de accesiones en las colecciones y su

origen eco-geogrfico. Ms del 88% de esta diversidad se encuentra en los bancos de laregin Andina. A pesar de esta concentracin que podra facilitar el aprovechamiento deestos recursos, el nivel de utilizacin de las colecciones es inadecuado y muy por debajode su potencialidad.

A pesar del esfuerzo realizado, no todos los bancos de germoplasma de la reginAndina que conservan quinua tienen condiciones ptimas de almacenamiento paraasegurar la conservacin a mediano y largo plazo de este germoplasma. Se debe avanzaren la adopcin de tecnologas que permitan optimizar la conservacin de las coleccionesde quinua en forma eficiente y segura, de esta forma racionalizar los recursos invertidosen la mantencin de las colecciones y alcanzar los estndares internacionales para elmanejo de germoplasma.

Se debe hacer el esfuerzo en desarrollar o adaptar protocolos y procedimientos quepermitan optimizar el manejo de las colecciones de quinua. Esto permitira, adems deoptimizar y racionalizar el manejo del banco, potenciar el uso del germoplasma y lavinculacin entre bancos de germoplasma y tambin con los potenciales usuarios delgermoplasma conservado.

En general, las bases de datos en donde se registra la informacin que generan los

bancos es muy restringida al personal del banco, ya que todos no tienen acceso en lnea,por lo que la divulgacin de sus datos solo es a travs de informes tcnicos,publicaciones cientficas y en algunos casos a travs de catlogos de germoplasma.Salvo para el caso de INIA Chile, no existen sitios web pblicos con la informacinmnima de las accesiones de quinua que se conservan en los bancos de germoplasma.

Son pocas las iniciativas que vinculan las actividades de los bancos de quinua con eltrabajo de conservacin in situque realizan las familias de agricultores, es importanteque el enfoque de trabajo sea de manera complementaria entre el trabajo ex situy el in

situporque las desventajas de uno se compensan con las ventajas del otro componentede conservacin, pues es especialmente el material que se conserva in situ el que

contiene genes importantes para el mejoramiento.

Se advierte la necesidad de desarrollar protocolos y/o listas de descriptores in situpararegistrar la agrobiodiversidad que se maneja en los sistemas tradicionales de cultivo y

principalmente involucrar a los miembros de la comunidad para llevar a cabo estetrabajo en coordinacin con actores locales como los municipios y otras organizaciones.

En Bolivia a la cabeza del INIAF se est iniciando la conformacin de un SistemaNacional de Recursos Genticos, que contempla la participacin de los diferentes


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actores del pas que trabajan con conservacin ex situ e in situ, incluyendo a lasorganizaciones de agricultores.

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