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Mejoramiento Genético deMejoramiento Genético de leguminosas y gramíneas forrajeras:
pasado, presente y futuro
R. Reyno, J. Do Canto, R. Mérola, F. Silveira, A. Viana, M. Sosa
Aumentar la cantidad y ycalidad del forraje
producido
Estrategias que incluyen ó
Estrategias que NO i l l i ióincorporación de nuevas
especiesincluyen la incorporación
de nuevas especies
Estrategia 1. Incorporación de nuevas
Estrategia 2. Sustitución de la comunidad nativa por
Estrategia 3. Manejo / f l ó d lIncorporación de nuevas
especies a la comunidad nativa
comunidad nativa por especies introducidas (praderas o verdeos)
y/o fertilización del campo natural
Adaptado de Real, 1998.
Aumentar la cantidad y ycalidad del forraje
producido
Estrategias que incluyen ó
Estrategias que NO i l l i ióincorporación de nuevas
especiesincluyen la incorporación
de nuevas especies
Estrategia 1. Incorporación de nuevas
Estrategia 2. Sustitución de la comunidad nativa por
Estrategia 3. Manejo / f l ó d lIncorporación de nuevas
especies a la comunidad nativa
comunidad nativa por especies introducidas (praderas o verdeos)
y/o fertilización del campo natural
Adaptado de Real, 1998.
Aumentar la cantidad y ycalidad del forraje
producido
Estrategias que incluyen ó
Estrategias que NO i l l i ióincorporación de nuevas
especiesincluyen la incorporación
de nuevas especies
Estrategia 1. Incorporación de nuevas
Estrategia 2. Sustitución de la comunidad nativa por
Estrategia 3. Manejo / f l ó d lIncorporación de nuevas
especies a la comunidad nativa
comunidad nativa por especies introducidas (praderas o verdeos)
y/o fertilización del campo natural
Adaptado de Real, 1998.
Aumentar la cantidad y ycalidad del forraje
producido
Estrategias que incluyen ó
Estrategias que NO i l l i ióincorporación de nuevas
especiesincluyen la incorporación
de nuevas especies
Estrategia 1. Incorporación de nuevas
Estrategia 2. Sustitución de la comunidad nativa por
Estrategia 3. Manejo / f l ó d lIncorporación de nuevas
especies a la comunidad nativa
comunidad nativa por especies introducidas (praderas o verdeos)
y/o fertilización del campo natural
Adaptado de Real, 1998.
20122012Leguminosas anualesbajo porte
2007
1997
bajo porte
Leguminosas perennes
Mej. Genético Leguminosas Áreas Extensivas1997
Mej. Genético Leguminosas
Leguminosas perennes
Gramíneas subtropicales
Áreas Extensivas
Mej. GenéticoLeguminosas para suelos de Basalto
Gramíneas subtropicales
Gramíneas templadas
Mej. Genético Gramíneas Áreas Extensivas
Gramíneas templadas
19971997Mej. Genético LeguminosasLeguminosas para suelos de Basalto
1997. Proyecto: Mejoramiento genético de leguminosas forrajeras para mejoramientos extensivos en la región basáltica
Objetivos:j1. Introducir, evaluar y mejorar genéticamente leguminosas forrajeras para ser
usadas en mejoramientos de campo.
2. Permitir la expresión del potencial agronómico de los materiales en evaluación asegurando el correcto desempeño de la simbiosis Rhizobium‐LeguminosaLeguminosa.
3. Colectar, cuantificar la variación genética existente y comenzar a domesticaralguna de las principales leguminosas nativas de la región basáltica (génerosalguna de las principales leguminosas nativas de la región basáltica (géneros Trifolium, Desmodium, Desmanthus, Adesmia y Rhynchosia).
3 1 C t t l id l i t i t ífi d l3.1. Crear tetraploides y explorar cruzamientos interespecíficos de lasleguminosas nativas con especies más productivas.
Inoculación
Siembra EvaluaciónSiembra Invernáculo
Evaluación a campo
Introducción y evaluación de Leguminosas Templadas y Subtropicales
Fase I. (1998 al 2001). Introducción y evaluación de 400 especies deleguminosas forrajeras Templadas y Subtropicales con susrespectivos simbiontesp
Fase II. (2002 al 2005). Evaluación de las 42 mejores especiesprovenientes de la Fase Iprovenientes de la Fase I
Fase III. (2006 en adelante). Comienza mejoramiento genético en las5 – 6 mejores especies provenientes de la Fase II
Mejoramiento Genético Participativo
Mejoramiento Genético Participativo
Importancia de la Participación de los ProductoresProductores
Se seleccionan los futuros materiales
Se detectan virtudes y defectos de las nuevas especies antes de la salida al mercado
Se genera la demanda
Productos del proyecto al 2007
Cultivares actualmente NO disponible comercialmentecomercialmente
Cultivares comercialmente disponiblesp
Productos intermedios
b l l d ( d bl
Productos del proyecto al 2007Lotononis bainesii INIA Glencoe, lanzado en 2003 (NO disponible comercialmente)
Lotononis INIA Glencoe
Crecimiento estolonífero
Fuerte sistema radicularFuerte sistema radicular
Tolerante a sequíaTolerante a sequía
Sin embargo, el Lotononis INIA Glencoe NO gestá disponible comercialmente……por qué?
Fallas en la implantaciónFallas en la implantación
Semilla pequeña (PMS 0.25‐0.35)Semilla pequeña (PMS 0.25 0.35)
Producción de semilla
Lotononis bainesii INIA Glencoe, lanzado en 2003 (NO disponible comercialmente)
Productos del proyecto al 2007, ( p )
Ornithopus pinnatus INIA Molles licenciado en 2007 (licenciatario Gentos Uruguay)
Características seleccionadas en el nuevo lticultivar
Rendimiento de forraje
Abundante producción de semilla
Ciclo tardío para extender la producción de forraje entrada la Primavera
Facilidad de cosecha y procesamiento de la semilla
Excelente resiembra natural
Excelente sanidad
Producción de forraje anuales del mejoramiento
2500‐5000 kg MS/ha suelos sup ‐medios2500 5000 kg MS/ha suelos sup. medios
5000‐7000 kg MS/ha suelos profundos
TIPO DE SUELO Producción relativa de forraje delTIPO DE SUELO Producción relativa de forraje del mejoramiento respecto al campo natural
Basalto superficial rojo 151B lt fi i lBasalto superficial
negro 174
Basalto medio 181
Relación con la demanda animalRelación con la demanda animal
Más alimento en suelos marginalesMás alimento en suelos marginalesAporte coincide con alta demanda animal: pre parto y lactanciaExcelente calidad del alimentoExcelente calidad del alimento
Alta digestibilidad del forraje (75%)Alto contenido de proteína (18‐22%)Alto contenido de proteína (18 22%)
Alta PalatabilidadPersistencia por resiembra naturalPersistencia por resiembra natural
Lotononis bainesii INIA Glencoe, lanzado en 2003 (NO disponible comercialmente)
Productos del proyecto al 2007, ( p )
Ornithopus pinnatus INIA Molles licenciado en 2007 (licenciatario Gentos Uruguay)
Trébol blanco Aquiles (participación en el mejoramiento genético) y una línea experimental adicional (Syn10)
Trébol blanco Syn10
Evaluación y selección de materiales parentalesEcotipos localesHoja media, postradoMuy estoloníferoFloración abudanteAlta resiembra
Lotononis bainesii INIA Glencoe, lanzado en 2003 (NO disponible comercialmente)
Productos del proyecto al 2007, ( p )
Ornithopus pinnatus INIA Molles licenciado en 2007 (licenciatario Gentos Uruguay)
Trébol blanco Aquiles (participación en el mejoramiento genético) y una línea experimental adicional (Syn10)
4 líneas experimentales de Lotus anual invernal de bajo porte
3 líneas experimentales de 1 especie anual estival en etapas avanzadas3 líneas experimentales de 1 especie anual estival en etapas avanzadas
1 línea experimental de una especie anual invernal de alto porte (Trifoliumpurpureum)purpureum)
Caracterización de la variabilidad y selecciones primarias en 4 especies nativas (Adesmia bicolor Adesmia securegerifolia Trifolium polymorphum y Desmodium(Adesmia bicolor, Adesmia securegerifolia, Trifolium polymorphum y Desmodiumincanum)
2007
1997
Mej. Genético Leguminosas Áreas Extensivas1997
Mej. Genético Leguminosas
Áreas Extensivas
Mej. GenéticoLeguminosas para suelos de Basalto
Mej. Genético Gramíneas Áreas Extensivas
2007. PIMP: Mejoramiento genético de leguminosas forrajeras para áreas de ganadería extensiva
Ampliación de base genética en las especies priorizadasp g p pLotus angustissimus (anual invernal)Lotus ornithopodioides (anual invernal)Trifolium medium (perenne invernal)Trifolium medium (perenne invernal)Kummerowia striata (anual estival)
Introducción de nuevas coleccionesIntroducción de nuevas coleccionesColección de Trifoliums americanos
Reselección en algunas especies nativasReselección en algunas especies nativasAdesmia bicolor (perenne invernal)Adesmia securegerifolia (anual invernal)D di i ( ti l)Desmodium incanum (perenne estival)
2007. PIMP: Mejoramiento genético de leguminosas forrajeras para áreas de ganadería extensivaáreas de ganadería extensiva
Productos al 2012Lotus angustissimus (anual invernal)g
Tolerancia a RoyaProducción forrajeAdaptación y persistenciaAdaptación y persistencia
Julio 2014 Nov. 2014
2007. PIMP: Mejoramiento genético de gramíneas forrajeras para áreas de ganadería extensiva
Setaria sphacelataSetaria sphacelataEspecie adaptada
Introducción de germoplasma
Evaluación durante tres años
S l ió i tSelección y cruzamientos
2007. PIMP: Mejoramiento genético de gramíneas forrajeras para áreas de ganadería extensiva
Objetivos de selecciónObjetivos de selecciónSobrevivencia invernal
Julio 2011 Setiembre 2011
2007. PIMP: Mejoramiento genético de gramíneas forrajeras para áreas de ganadería extensiva
Objetivos de selecciónObjetivos de selecciónProducción de forraje y rebrote
2007. PIMP: Mejoramiento genético de gramíneas forrajeras para áreas de ganadería extensiva
Objetivos de selecciónObjetivos de selecciónProducción de semilla viable
Principales características medidas. Rango de valores a nivel de accesión y desempeño del cv Narok.
Semilla viable grs./pl
Rend. anual grs. MS/pl
Sobrevivencia 2009 %
Oxalatos, % de la MS
Mínimo 0,02 196 44 2,3
Narok 1,30 697 84 5,4
Narok, posición en el ranking 17 20 39 4
P di 0 83 587 82 4 7Promedio 0,83 587 82 4,7
Máximo 2,38 912 98 5,5
Principales características medidas. Rango de valores a nivel de accesión y desempeño del cv Narok.
Semilla viable grs./pl
Rend. anual grs. MS/pl
Sobrevivencia 2009 %
Oxalatos, % de la MS
Mínimo 0,02 196 44 2,3
Narok 1,30 697 84 5,4
Narok, posición en el ranking 17 20 39 4
P di 0 83 587 82 4 7Promedio 0,83 587 82 4,7
Máximo 2,38 912 98 5,5
2007. PIMP: Mejoramiento genético de gramíneas forrajeras para áreas de ganadería extensivaáreas de ganadería extensiva
Generación 11 líneas experimentalesProducción de semilla viableProducción de semilla viableProducción de forrajeNiveles de oxalatosNiveles de oxalatos2011 comienzo de evaluación parcelarias y regionales
2007. PIMP: Mejoramiento genético de gramíneas forrajeras para áreas de ganadería extensivaáreas de ganadería extensiva
Paspalum notatum (Pasto horqueta)Especie nativa
Colecta de germoplasma nativoColecta de germoplasma nativo
Evaluación
Selección de clones
Evaluación producción de forraje y semilla
Argentine 67
42 Paraguay22
Glencoe: Abril 2011 (2do año)
Producción de forraje en gr MS/planta Producción de semillas en gr/planta (LS means 2011 – 3 sitios)(LS means 2 años – 3 sitios)
42
20122012Leguminosas anualesbajo porte
2007
1997
bajo porte
Leguminosas perennes
Mej. Genético Leguminosas Áreas Extensivas1997
Mej. Genético Leguminosas
Leguminosas perennes
Gramíneas subtropicales
Áreas Extensivas
Mej. GenéticoLeguminosas para suelos de Basalto
Gramíneas subtropicales
Gramíneas templadas
Mej. Genético Gramíneas Áreas Extensivas
Gramíneas templadas
2012. PEI: Diversificación de alternativas forrajeras
Setaria: Evaluación producción de forraje
Año 1 (11-12) Año 2 (12-13) Año 3 (13-14) Total Año 1-3 %Año 1 (11-12) Año 2 (12-13) Año 3 (13-14) Total Año 1-3 %G6 9865 19813 19584 49262 144G3 10182 19005 19737 48924 143G5 8410 19752 19661 47823 140G1 8930 19385 17997 46311 136Kz 8200 18128 19348 45677 134G4 8356 18415 18613 45384 133G2 9044 18309 17339 44693 131G2 9044 18309 17339 44693 131
G10 8453 18109 16127 42689 125G9 8120 18503 15983 42606 125G7 8388 17056 16554 41997 123G8 7553 16661 15446 39660 116G11 7544 13150 14547 35241 103Nk 8954 14215 10938 34108 100Sl 6520 9979 5786 22285 65Sl 6520 9979 5786 22285 65
2012. PEI: Diversificación de alternativas forrajeras
Setaria: Evaluación producción de forraje
Año 1 (11-12) Año 2 (12-13) Año 3 (13-14) Total Año 1-3 %Año 1 (11-12) Año 2 (12-13) Año 3 (13-14) Total Año 1-3 %G6 9865 19813 19584 49262 144G3 10182 19005 19737 48924 143G5 8410 19752 19661 47823 140G1 8930 19385 17997 46311 136Kz 8200 18128 19348 45677 134G4 8356 18415 18613 45384 133G2 9044 18309 17339 44693 131G2 9044 18309 17339 44693 131
G10 8453 18109 16127 42689 125G9 8120 18503 15983 42606 125G7 8388 17056 16554 41997 123G8 7553 16661 15446 39660 116G11 7544 13150 14547 35241 103Nk 8954 14215 10938 34108 100Sl 6520 9979 5786 22285 65Sl 6520 9979 5786 22285 65
2012. PEI: Diversificación de alternativas forrajeras
Paspalum notatum: Evaluación producción de forraje
Corte de rendimiento: GlencoeCorte de rendimiento: Glencoe. Noviembre 2013.
Colección: Enero 2014.
2012. PEI: Diversificación de alternativas forrajeras
Paspalum notatum: Evaluación producción de forraje
12000
10000
6000
8000
MS/ha Año 1
Año 2
4000
KgM
Año 3
0
2000
TB 42 Paraguay 22 Paraguay Argentine Tifton 9 Pensacola
2012. PEI: Diversificación de alternativas forrajeras
Setaria y Paspalum notatum: 2013 Evaluaciones regionales y otros proyectos
P t t TB42P. notatum TB42 Paspalum Chirú
2012. PEI: Desarrollo de germoplasma de leguminosas. Bajo porte.
Lotus angustissimusEvaluación con pastoreo (ovino y vacuno)p ( y )Ensayos regionales (Basalto, Noreste y Este)
2012. PEI: Desarrollo de germoplasma de leguminosas. Bajo porte.
Lotus angustissimusMaterial productivo y persistentep y pBuena tolerancia a royaIncrementos de semilla 20142015 Descripción para registro
2012. PEI: Desarrollo de germoplasma de leguminosas. Perennes.
Alfalfa Adaptación a suelos de drenaje imperfectop j pIntroducción de germoplasmaGermoplasma localCaracterísticas productivas y sanitarias
2012. PEI: Desarrollo de germoplasma de leguminosas. Perennes.
Trébol blanco Adaptación y persistencia en suelos de bajo Pp y p jProductivas y persistencia en ambientes de alto potencialLíneas experimentales
2012. PEI: Desarrollo de germoplasma de leguminosas. Perennes.
Trébol polimorfo Duplicación cromosómicapEvaluación de tetraploides
4x 2x
2012. PEI: Desarrollo de germoplasma de leguminosas. Perennes.
Trébol polimorfo Híbridación con trébol blanco
2012. PEI: Desarrollo de germoplasma de leguminosas. Perennes.
Lotus corniculatus rizomatososPERSISTENCIAGermoplasma con presencia de rizomas (LE304)Acuerdo con Gentos
2012. PEI: Desarrollo de germoplasma de leguminosas. Perennes.
Lotus Híbridos
Lotus corniculatus Lotus uliginosus HíbridoINIA Draco Maku Híbrido
Cruzamientos recíprocosL. uliginosus cv. LE205 de alta floraciónL i l t INIA DL. corniculatus cv. INIA Draco
Rescate embrionario
Resultados reproductivos
Flores/umbela Vainas/umbela gr sem./plantad d dPromedio Rango Promedio Rango Promedio Rango
INIA Draco 5.38 4‐7.5 3.92 2.2‐7.6 5.91 0.04‐34.12
H‐Lc 5.78 3‐8.5 3.64 1.5‐9.2 4.60 0.03‐25.75
H L 4 6 51 2 5 10 5 5 36 2 9 9 0 5 20 0 01 45 79H‐Lu 4n 6.51 2.5‐10.5 5.36 2.9‐9.0 5.20 0.01‐45.79
LE205 7.67 5.5‐11 6.09 2.6‐9.0 1.86 0.06‐10.15
LE306 7.29 6.5‐8.5 6.90 2.8‐9.6 3.26 0.23‐10.42
Planta F2 de madre L. uliginosus Planta F2 de madre L. corniculatus
Presencia rizomas Tamaño de planta
Estrategia futura en Lotus híbridos
Conformación de poblaciones
Alta producción de semilla por planta
Alto peso de vainas por umbela
Presencia de rizomas
RetrocruzamientosRetrocruzamientos
Algunos comentarios finalesConsolidación del Mejoramiento de Forrajeras en la zonaAmpliación de OBJETIVOS (sistemas de producción) y
AMBIENTESAMBIENTESCultivar en el mercado y otros por venir…Productos para todos los tipos de productores y sistemasProductos para todos los tipos de productores y sistemas
productivos
Pero, cómo concretamos?
Buena genética• Objetivos• Metodologías
Información agronómica• Producción vegetalg• Producción animal
DesarrolloDesarrollo• Validar• Cubrir demanda - Semilla
Pero, cómo concretamos?
Buena genética• Objetivos• Metodologías
Información agronómica• Producción vegetalg• Producción animal
DesarrolloDesarrollo• Validar• Cubrir demanda - Semilla
Pero, cómo concretamos?
Buena genética• Objetivos• Metodologías
Información agronómica• Producción vegetalg• Producción animal
DesarrolloDesarrollo• Validar• Cubrir demanda - Semilla
Pero, cómo concretamos?
Buena genética• Objetivos• Metodologías
Información agronómica• Producción vegetalg• Producción animal
DesarrolloDesarrollo• Validar• Cubrir demanda - Semilla
Agradecimientos
Ing Agr PhD Daniel Real (1997‐2003)Ing. Agr. PhD Daniel Real (1997 2003)Tec. Agr. Mauro Zarza (1997‐2008)Técnicos de Manejo AgronómicoU id d d Bi t l í (M D ll Ri A C till )Unidad de Biotecnología (M. Dalla Rizza y A. Castillo)Unidad de Semillas (C. Rossi)
Directores Regionales INIA TacuarembóIng. Agr. Dr. Elbio BerrettaIng Agr PhD Gustavo FerreiraIng. Agr. PhD Gustavo FerreiraIng. Agr. PhD Gustavo Brito
Di t P P t F jDirectores Programa Pasturas y ForrajesIng. Agr. MSc Diego F. RissoIng. Agr. PhD Walter AyalaIng. Agr. MSc Mónica Rebuffo
Equipo de trabajo