Ex situ conservation priorities for the Peruvian wild tomato species (Solanum l. Sect. Lycopersicum (Mill.) Wettst.)

Abstract

Tomato (Solanum lycopersicum) is a crop of global importance that has center of origin in Peru, with 11 species of wild relatives (CWR) occurring in the country. These CWR contain genetic material that could be used to improve currently cultivated species, and that is usually stored ex situ in germplasm banks. Hence, assessing the representativeness of germplasm banks is important to strengthen genetic improvement of tomatoes as well as their resilience to globally changing conditions. Here, we used gap analysis methodology on the 11 species of tomato CWR occurring in Peru. This methodology consists in seven steps that consider representativeness in terms of herbaria/germplasm banks, geography and environments within the country, in order to establish conservation priorities. We also assessed conservation priorities for the Instituto Nacional de Innovación Agraria (INIA), which is the main ex situ conservation Institution in Peru. Nationally, we found one species with high priority for conservation: Solanum huaylasense, and for INIA we found six species with high conservation priority: S. huaylasense, S. neorickii, S. chmielewskii, S. corneliomulleri, S. arcanum and S. chilense. We also found that the gap analysis methodology allowed for a proper prioritization of species and be readily applied to other species. We conclude by recommending strategies to improve the genetic coverage of the tomato germplasm held at INIA, as well as by discussing priorities for in situ conservation of tomato CWRs.

El tomate (Solanum lycopersicum) es un cultivo de importancia mundial que tiene un centro de origen en el Perú, con 11 especies de parientes silvestres (CWR) presentes en el país. Estos CWR contienen material genético que podría usarse para mejorar especies actualmente cultivadas, y que generalmente se almacenan ex situ en bancos de germoplasma. Por lo tanto, la evaluación de la representatividad de los bancos de germoplasma es importante para fortalecer la mejora genética de los tomates, así como su resistencia a las condiciones mundiales cambiantes. Aquí, utilizamos la metodología de análisis de vacíos en las 11 especies de CWR de tomate presentes Perú. Esta metodología consiste en siete pasos que consideran la representatividad en términos de bancos de herbarios / germoplasma, geografía y ambiental dentro del país, a fin de establecer prioridades de conservación ex situ. También evaluamos las prioridades de conservación ex situ para el Instituto Nacional de Innovación Agraria (INIA), que es la principal institución de conservación ex situ en el Perú. A nivel nacional, encontramos una especie con alta prioridad para conservación: Solanum huaylasense, y para INIA encontramos seis especies con alta prioridad de conservación: S. huaylasense, S. neorickii, S. chmielewskii, S. corneliomulleri, S. arcanum y S. chilense. También encontramos que la metodología de análisis de vacíos permitió una priorización adecuada de las especies y se puede aplicar fácilmente a otras especies. Concluimos recomendando estrategias para mejorar la cobertura genética del germoplasma de tomate en el INIA, así como discutiendo las prioridades para la conservación in situ de los CWRs del tomate.