“Diversidad de maíces nativos y sus parientes silvestres en México”

Resultados del proyecto global

1ro de febrero de 2012

CONABIO

México, D. F.

CARB, SIG, CN

México como centro de origen, domesticación y diversificación del maíz

El maíz y sus parientes silvestres como reserva genética

Resultados del proyecto global

I. Libro “Origen y diversificación del maíz. Una revisión analítica”

II. Conocimiento sobre la diversidad actual de los maíces nativos.

III. Conocimiento sobre la diversidad y distribución actual de los parientes silvestres del maíz.

Importancia de la diversidad conocida

MÉXICO. CENTRO DE ORIGEN Y DIVERSIDAD DE PLANTAS CULTIVADAS

Una singular profusión de recursos vegetales entre los que figura preponderantemente el maíz

Vavilov (1997)

MÉXICO, CENTRO DE ORIGEN Y DIVERSIDAD DEL MAÍZ

Teocintle

Híbrido de teocintle-maíz

Tripsacum sp.

Maíz

Restos arqueobotánicos, Coxcatlán, Teh.

Raza Ratón

Órganos masculinos y femeninos en la misma inflorescencia (una sola “espiga”)

Órganos masculinos y femeninos en inflorescencias separadas (espiga y mazorca separadas).

Un alto desarrollo de la inflorescencia femenina y frutos –granos-, producto de la domesticación.

Alrededor de 60 razas en México y 250 en las Américas

TAXONOMÍA DEL MAÍZ Y SUS PARIENTES SILVESTRES

M -México

0

Teocintles (Zea spp.)

Tripsacum spp.

Maíz

La reserva genética del maíz en México está constituida por

las poblaciones (lotes de semilla) de maíces nativos y las

poblaciones de sus parientes silvestres.

Tripsacum spp.

Teocintle

Cerca de tres millones de agricultores (unidades familiares) se dedican al cultivo del maíz en múltiples condiciones ambientales Ocupa el 51% de la superficie sembrada y cosechada en promedio anualmente.

El 85% se siembra en condiciones de agricultura de temporal. Representa el 74% del volumen de producción agrícola y el 30% del valor de la producción anual.

RESULTADOS DEL PROYECTO GLOBAL

“RECOPILACIÓN, GENERACIÓN, ACTUALIZACIÓN Y ANÁLISIS DE INFORMACIÓN ACERCA DE LA

DIVERSIDAD GENÉTICA DE MAÍCES Y SUS PARIENTES SILVESTRES EN MÉXICO”

LIBRO “ORIGEN Y DIVERSIFICACIÓN DEL MAÍZ”

Principales resultados:

• El teocintle es el ancestro del maíz.

• Dos teorias: origen único (unicéntrica) u múltiple (multicéntrica).

• Los centros de origen y diversificación se localizan en México.

• Son necesarios mayores estudios y evidencias para dilucidar

con mayor precisión dónde y cómo se originó el maíz.

Principales recomendaciones:

• Fomentar el mejoramiento y uso de los maíces nativos

• Proteger la diversidad de maíces nativos implica proteger a

los mas de dos millones de agricultores que cultivan maíces nativos.

• Continuación en los trabajos de recolección, sistematización,

caracterización y evaluación de la diversidad de los maíces nativos.

• La protección de los maíces nativos debe ser un ejemplo

para proteger otras especies de las que México es centro de origen.

http://www.biodiversidad.gob.mx/genes/origenDiv.html

Maíz

Tripsacum

Teocintle

MAÍCES NATIVOS Y SUS PARIENTES SILVESTRES EN MÉXICO

-Presencia de maíces nativos en el territorio nacional donde prospera la agricultura, principalmente en agricultura de temporal, pero también en condiciones de riego. - Una importante presencia de maíces nativos en el norte de México, cuya diversidad presenta particularidades de adaptación a condiciones limitantes y con caracteres agronómicos de interés.

INCREMENTO EN CANTIDAD Y CALIDAD DE INFORMACIÓN EN MAÍZ

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5000

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15000

20000

25000

1940 1945 1950 1955 1960 1965 1970 1975 1980 1985 1990 1995 2000 2005 2010

Acumulado maíz 2006 Acumulado maíz 2010 Localidades 2010

Periodo de colecta I

(1940-1965)

Periodo de colecta II

(1966-1990)

Periodo de colecta III

(1991-2010)

1,939 registros

1,616 registros

3,058 registros

3,491 registros

4,785 registros

12,731 registros

(7,275 durante 2007-2010)

22,931 registros

7,009 registros

- 12,731 registros de maíces nativos colectados o registrados de 1990 al presente. Ganancia de 787% en relación a 2006.

Aumento en el conocimiento y número de registros por entidad federativa (136% en Oaxaca a más del 1000% en Campeche, Chiapas, Distrito Federal, Nuevo León y Tamaulipas)

0

1000

2000

3000

4000

5000

AG

UA

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451%

400%

967%

1146%

1105%

284%

435%754%

5900%

214%

486%

690%

483%

249%

227%686%

268%361%

1341%

136%

167%

279%496%

375%

327%253%

617%

1609%

363%

454%

714%291%

Número de razas

Fuente: Proyecto Global de Maíces

- 59 razas más 5 reportadas inicialmente en otras regiones

- Alta concentración de razas en el sureste, centro, occidentes y norte (Chihuahua)

- Regiones con baja riqueza de razas, pero cuyos tipos de maíz presentan características únicas, ya sea de adaptación

(Península de Yucatán) o de calidad agronómica (norte y noreste).

Material de herbario

mejor representado

Obtención de nuevos registros

y aumento en la calidad de los

datos ya existentes

INCREMENTO EN EL NÚMERO DE REGISTROS DE TEOCINTLE

Nuevas poblaciones

TEOCINTLE (Zea spp) Se distribuyen desde el norte de México hasta Nicaragua, pero su mayor diversidad ocurre en México. Comparten genes y se cruzan de manera natural con el maíz produciendo descendencia fértil. Se han descubierto recientemente nuevas poblaciones anuales y perennes, estas posibles nuevas especies. Únicos en el mundo por su diversidad genética y adaptación. Son una importante fuente de genes para el mejoramiento en maíz.

J. J. Sánchez G. et al., 2011. Three new teosintes (Zea spp., Poaceae) from México. Am. J. Bot. 98:1537-1548;

Chihuahua

Nayarit

Colima

Jalisco

Michoacán Estado de México Chalco Puebla Oaxaca

Tripsacum spp. (maicillo, milpilla, zacate grama)

- Los pastos del género Tripsacum en México pertenecen a cuando menos 16 especies, exclusivos de las Américas, 12 de distribución en México. - Se han documentado 527 poblaciones en el país. - Se distribuyen de 0 a 2600 msnm, concentrándose entre los 1000 y 1500 m. - La mayor riqueza de las especies de este género se encuentra en el Occidente, Cuenca del Balsas y Sierra Madre del Sur. - Como parte del proyecto global, esta en proceso la descripción de por lo menos 10 nuevas especies. - No se cruzan con el maíz fácilmente en condiciones naturales, pero se pueden obtener híbridos mediante cruzamientos artificiales, por lo que son recursos genéticos útiles al mejoramiento del maíz. - Tienen un importante potencial para la producción de forraje o bioenergéticos.

COMPUTARIZACIÓN DE INFORMACIÓN EXISTENTE

Se sistematizó la información de maíz, teocintle y Tripsacum de la colección nacional que

resguarda el INIFAP en el Campo Experimental del Valle de México y sus colecciones regionales

15,299 registros (14,934 de maíz, 249 de teocintle y 116 de Tripsacum) obtenidos desde 1927

hasta 2006.

EXPLORACIÓN Y COLECTA

Se reportaron 10,172 registros de maíces nativos y sus parientes silvestres (9,136 de maíz, 370 de teocintle y 666 de Tripsacum)

De los cuales 7,564 colectas (7,189 de maíces nativos y 263 de teocintle y 112 de Tripsacum) se enviaron para su resguardo en bancos de germoplasma.

La información reunida se integró en una base de datos con 24,057 registros (22,931 de maíz, 599 de teocintle y 527 de Tripsacum)

BASE DE DATOS

http://www.biodiversidad.gob.mx/genes/proyectoMaices.html

PUBLICACIÓN DE LA INFORMACIÓN

Informe de gestión

Resultados de proyectos específicos

Base de datos

Mapas

RAZAS DE MAÍZ DE MÉXICO

Maíz

Tripsacum

Teocintle

-Una alto número de razas con múltiples variantes, diversidad única en el mundo.

-Cinco razas de maíces nativos han sido ampliamente utilizadas en los programas de mejoramiento nacionales e internacionales.

- Tuxpeño es la raza mexicana más ampliamente utilizada a nivel mundial en programas públicos y privados de mejoramiento.

Caracteres de interés para usos particulares: • alto contenido de antocianinas y carotenoides, •propiedades antioxidantes y anticarcinogénicas, • alto contenido proteico y de aceite, • fuente de colorantes

Adaptaciones particulares a: •tierras frías y zonas altas, •resistencia a sequía, •laderas con suelos delgados, •alta humedad, •suelos pedregosos, •alta nubosidad, •suelos inundados, •resistencia a heladas, • resistencia a plagas, •insensibilidad a fotoperiodo, •resistencia al acame, •tolerancia a suelos pobres

Taller de especialistas–marzo 2010

Los maíces nativos presentan numerosos atributos y potencial uso

para contribuir a la solución de los problemas y requerimientos de

la agricultura y la alimentación

RAZA ANCHO

Guerrero y Michoacán

Morelos (zonas altas)

Gro y Mex. (zonas

interm.)

Ancho

Coefficient

0.18 0.71 1.23 1.76 2.29

MICH239A

GRO120 GRO378

MICH105 MICH242 MICH237

MICH241A GRO363 GRO389 GRO199 GRO208 GRO247

MICHC184 MEX256 GRO382 GRO445

MICH184 MICH154

MICH239A MICH387 MICH243 MICH386 MICH240

MEX16 MICH105 MICH121 MICH171 MICH244 MICH182

GRO233 GRO444 GRO374

MICH079 MICH076

GTO21 MICH086 MICH245 MICH138

GRO214 GRO299

MICH213 MICH241

GRO26 GRO155 GRO246 GRO228 GRO224 GRO267

GRO78 GRO254 GRO277 GRO394

GRO19 GRO249 GRO253

GRO77 GRO268 MEX236 GRO237 MEX232 MEX235 MEX248

MICH074 MOR339 GRO242

MICH104 MICH120 MICH117

GRO285 MOR114 MOR357 MOR177

MOR146A MOR190 MOR327 MOR148 MOR149 MOR195 MOR267 MOR314 MOR382 MOR179 MOR338 MOR189 MOR340 MOR212 MOR367 MOR384 MOR271 MOR168 MOR183 MOR187 MOR182 MOR191 MOR185 MOR276 MOR356 MOR170 MOR176

MOR155A MOR160 MOR186 MOR358 MOR341 MOR180 MOR219 MOR368 MOR378

MOR150A MOR207 MOR343 MOR208 MOR172 MOR332 MOR178 MOR184 MOR205 MOR277 MOR377

MOR158A MOR336 MOR164 MOR360 MOR166 MOR165 MOR204 MOR251 MOR342 MOR167 MOR169 MOR181 MOR223 MOR202 MOR211 MOR335 MOR363 MOR224 MOR354 MOR259 MOR226 MOR228 MOR361 MOR203 MOR225 MOR235 MOR220 MOR337 MOR365

MOR156A MOR344 MOR157

MOR153A MOR221 MOR247 MOR268 MOR352 MOR232 MOR252 MOR242 MOR227 MOR260

MOR164A MOR234 MOR313 MOR324 GRO134

GRO136A GRO470 GRO468 GRO211 GRO154

GRO72 MEX251

MEX29

Análisis de conglomerados

12 variables morfológicas

RAZAS CON UNA MAYOR ÁREA DE DISTRIBUCIÓN

NUEVAS POBLACIONES (posibles nuevas razas)

“DIVERSIDAD DE MAÍZ EN EL CONTINENTE AMERICANO”

Valores de Diversidad (Hs) Isoenzimas

> 0.250

0.176-0.250

0.101-0.175

< 0.100

MÉXICO

ZONA ANDINA

AMAZONÍA

BRASIL-ARGENTINA-URUGUAY

BRASIL Y EL CARIBE

Fuente: Imágenes e información del Dr. José de Jesús Sánchez González. Universidad de Guadalajara.

- México y Guatemala como la principal región de las Américas, y del mundo, con la mayor diversidad morfológica y genética en maíz. - En Sudamérica, el corredor de los Andes, es una región de alta diversidad, principalmente de maíces harinosos, dulces y reventadores. - Los E.U.A. mantenían una importante diversidad en el pasado, pero la difusión de materiales híbridos y actualmente transgénicos, ha erosionado severamente esta variación y desplazando las variedades de polinización abierta.

Fuente: Sánchez G., J. J. 2011. Diversidad de maíz y teocintle. Manusccrito.

http://www.biodiversidad.gob.mx/genes/pdf/proyecto/Anexo9_Analisis_Especialistas/Jesus_Sanchez_2011.pdf

I. El trabajo realizado y la información obtenida representa sólo una muestra de la diversidad que se mantiene en el campo, especialmente para el caso de maíz.

II. La diversidad de maíz constituye un sistema continuo y dinámico, producto de su sistema reproductivo y el manejo que hacen los agricultores, familias y comunidades.

III. Este continuo abarca las poblaciones de teocintle y Tripsacum en cuanto que en sus conjunto representan una riqueza genética única de importancia para el presente y futuro.

IV. Se conoce una mayor diversidad en maíz, se han identificado nuevas poblaciones de teocintle en México (posibles nuevas especies) y se están identificando nuevas especies dentro del género Tripsacum.

V. Son importantes todas las poblaciones de maíz (lotes de semilla) que los agricultores maneja año con año en los diferentes sistemas agrícolas, así como las poblaciones de parientes silvestres.

ALGUNAS IDEAS RELEVANTES

¡GRACIAS!