Estudio de Solanum commersonii Dunal en un ecosistema serrano del Sistema de Tandilia (Buenos Aires) para implementar su conservación in situ

Abstract

Las especies vegetales silvestres emparentadas con los cultivos, constituyen un recurso fundamental frente a las necesidades de seguridad alimentaria, proporcionando diversidad genética para la mejora de los cultivos, incrementando la sostenibilidad y la productividad de los sistemas agrícolas. Sin embargo, están sometidas a un riesgo de amenaza en sus hábitats naturales, y es necesario generar estrategias de conservación ex situ e in situ. Si bien ambas son complementarias, la conservación in situ tiene como ventaja la continuidad de los procesos evolutivos. En la estrategia global para la conservación de los parientes silvestres de las plantas cultivadas de importancia mundial, la conservación in situ de especies silvestres de papa es una prioridad. Entre ellas, Solanum commersonii Dunal., es un valioso recurso para el mejoramiento genético de la papa cultivada. En la región pampeana, el avance de la frontera agrícola se produjo a expensas de pastizales de llanura, llanuras periserranas y faldeos de sierras pero en el sudeste bonaerense, los ecosistemas menos intervenidos son los serranos. En la Reserva Natural “Paititi”, S. commersonii crece en un ambiente serrano, entre los 88 y 160 m.s.n.m. A fin de establecer pautas para la conservación in situ de S. commersonii y sus especies acompañantes en esta reserva natural, se caracterizaron a nivel molecular (mediante microsatélites), morfológico y fenológico plantas de S. commersonii; se caracterizaron los ambientes de cinco sitios, determinando la riqueza específica, la producción de biomasa estacional y las variables edáficas. Se observaron diferencias en la composicion florística de los sitios y en la presencia de especies nativas, endémicas, exóticas y cosmopolitas, asociadas a diferentes características del suelo. Se registraron especies exóticas invasoras que afectarían la persistencia de S. commersonii. A partir de los caracteres morfológicos cuantitativos se realizó un ANOVA que reveló diferencias significativas para 24 de las 33 variables registradas; se encontraron diferencias en la tonalidad del color de la flor entre los sitios estudiados. El AMOVA demostró que el 85,85% de la variabilidad total se distribuyó dentro de los sitios y fue menor entre sitios (14,15%). Los valores de Índice de Contenido Polimórfico (PIC) para los seis microsatélites variaron entre 0,318 y 0,823, con un promedio de 0,6. El número de bandas promedio fue 10,33, en un rango entre 7 y 16. El número de perfiles de bandas amplificadas varió entre 4 y 16, con un promedio de 8. El coeficiente de diferenciación genética (Fst) dio un valor de 0,1415, indicando una diferenciación genética moderada entre sitios. En los mapas satelitales se observa que “Paititi” es una “isla” rodeada de cultivos, por lo que su preservación es importante no solo desde el punto de vista de la conservación de S. commersonii, sino también de la biodiversidad en general y por los servicios ecosistémicos que brinda a la comunidad. Los resultados del trabajo han revelado que la Reserva Natural “Paititi” es un sitio promisorio para la conservación in situ de S. commersonii.

The crops wild relatives (CWRs) constitute fundamental resources as they contribute to food security and genetic diversity for crop improvement, increasing sustainability and productivity of agricultural systems. However, they are increasingly subjected to lossess in their natural habitats, and it is necessary to generate ex situ and in situ conservation strategies. Although theese strategies are complementary, in situ conservation has the advantage to favour the continuity of evolutionary processes. In the global strategy for the conservation of CWRs of global importance, in situ conservation of wild potato species is a priority. Among them, Solanum commersonii Dunal., is a valuable resource for the genetic improvement of the cultivated potato. In the Pampean region, the expansion of the agricultural frontier has occurred at the expenses of grasslands in the plains, areas close to the low hills as well as the hillsides, but in the southeastern Buenos Aires province, the least disturbed ecosystems are the low hills. In the "Paititi" Nature Reserve, S. commersonii grows in hills, between 88 and 160 meters above sea level. In order to establish guidelines for the in situ conservation of this wild potato and its accompanying species in this natural reserve, seasonal biomass was characterized at the molecular (through microsatellites), morphological and phenological level. The environments of the five sites studied were characterized by determining the specific richness, the seasonal biomass production and the edaphic variables were registered also. Differences were observed in the floristic composition at each site and in the presence of native, endemic, exotic and cosmopolitan species, associated with different soil characteristics. Invasive alien species were recorded that could affect the persistence of S. commersonii. An ANOVA was performed with the quantitative morphological characters and significant differences for 24 of the 33 variables registered was detected. Differences were found in the color intensity of flowers between the sites. The AMOVA performed showed that 85.85% of the total variability was distributed within sites and was lower between sites (14.15%). The values of the Polymorphic Content Index (PIC) for the six microsatellites varied between 0.318 and 0.823, with an average of 0.6. The average number of bands was 10.33, ranging between 7 and 16. The number of profiles of amplified bands varied between 4 and 16, with an average of 8. The coefficient of genetic differentiation (Fst) gave a value of 0.1415, indicating a moderate genetic differentiation between sites. Satellite maps show that "Paititi" is an "island" surrounded by crops, and its preservation is important not only from the point of view of the conservation of S. commersonii, but also of the biodiversity in general and by the services ecosystems that it provides to the community. The results of this work have revealed that the Natural Reserve "Paititi" is a promising site for the in situ conservation of S. commersonii.