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Mejoramiento Genético Hortícola
Gustavo Giménez MSc. Dr.
Mejoramiento Genético de Hortalizas en Uruguay
Objetivos: Obtener y desarrollar cultivares de diferentes especies hortícolas adaptados a las condiciones locales de clima, suelos, sistemas de producción, multiplicación, comercialización y que sean de preferencia del consumidor
PROYECTOS DE MEJORAMIENTO INICIO EN EL CIAAB EN LA DÉCADA DE LOS ’80 PAPA BONIATO CEBOLLA AJO INICIO EN EL INIA FRUTILLA (1992) TOMATE DE INDUSTRIA Y DE MESA (2005) MORRÓN (Poblaciones Locales) EN FAGRO CEBOLLA MORRÓN ZANAHORIA ZAPALLO LEGUMINOSAS
Comercio y valorización de la producción hortícola en el Mercado Modelo (DIGEGRA-CAMM, Mayo 2013) (65% del Total )
Producto Toneladas (miles) Valor (: U$S) Papa 64.5 35.27 Tomate 20.5 28.84 Cebolla 17.5 10.45 Zanahoria 13.4 8.60 Boniato 12.5 5.35 Morrón 11.5 15.50 Kabutiá 8.1 3.30 Lechuga 7.9 6.46 Zapallito 5.9 4.94 Acelga 5.2 2.18 Calabacin 3.3 1.66 Frutilla 1.9 4.33 Espinaca 1.6 1.58 Remolacha 1.6 1.26 Berenjena 1.4 2.14 Ajo 0.5 2.01 Total 192.138 115/144:
Por Qué Hacer Mejoramiento Genético Local? • Dependencia varietal y costos de cultivares
importados • Falta de adaptación a condiciones de cultivo • Rendimiento y calidad • Susceptibilidad a enfermedades y plagas • Introducción de patógenos y razas agresivas • Requerimientos comerciales y usos diversos • Desabastecimiento del mercado local - importación
• Para que el sector productivo acceda a material genético adaptado y de mayor valor comercial
• Para contribuir a la sostenibilidad de los sistemas • Generar oportunidades y mejorar la competitividad e
ingresos de recursos al sistema y el sector • Permitir la producción local de material de propagación • Contribuir a que los consumidores accedan a alimentos
de mejor calidad a lo largo del año
Para Qué ?
• Papa: Precocidad, Resistencia a Virus-Tizones, Calidad culinaria • Boniato: Calidad para fresco e industria, Larga Conservación,
Resistencia a insectos de suelo • Frutilla: Resistencia a Enfermedades (Antracnosis, Oidio, Raíz y
Corona), Calidad organoléptica • Cebolla: Resistencia a Botrytis y Peronóspora, Calidad de bulbo,
Larga Conservación • Tomate: Calidad organoléptica para fresco, Resistencia a Virosis y
Bacteriosis y a Enfermedades de Suelo • Ajo: Tamaño y calidad de bulbo, tolerancia a virosis
Fuentes para mejoramiento genético
• Introducción y evaluación: clones, cultivares y poblaciones segregantes extranjeras
• Colecta de Poblaciones Locales
• Colecta de Poblaciones Especies Silvestres locales (Papa)
• Líneas, Clones y Cultivares nacionales
GERMOPLASMA EN EL PAIS Productores han mantenido Poblaciones Locales o Variedades de varios rubros que han sido la base de germoplasma para el desarrollo del mejoramiento y de varios cultivares liberados -Ajo -Cebolla -Zanahoria -Zapallo -Tomate -Morrón -Poroto -Maní …………
METODOS Y HERRAMIENTAS DE MEJORAMIENTO
• Selección recurrente (papa, frutilla)
• Pedigree modificado (tomate)
• Masal, Masal estratificada, ½ Hermanos (cebolla)
• Policruces (boniato)
• Prebreeding, Cruzamientos interespecíficos (papa y frutilla)
• Selección Asistida por Marcadores Moleculares (papa y tomate)
• Edición Genómica
POLICRUCES DE BONIATOS
Cruzamientos y producción de semilla botánica en papa
Cruzamientos en Frutilla
Procesado de frutos y germinación de semillas
Validaciones
Cruzamientos Semilla
Comparativos
Esquema Mejoramiento en Tomate
Selección
Polinización en Cebolla
MARCADORES PARA PVY EN PAPA
Selección por resistencia a enfermedades en Tomate
Selección asistida por marcadores.
Selección fenotípica (de campo) Ejemplo de genotipado de algunas líneas para los genes Ve (A.), Ty-1 (B.),I (C.), I-2 (D.) I-3 (E.).
Resistencia a Oidio. Resistencia a Crinivirus.
Criterios de Selección • Adaptación Agroecológica
- Productividad y Multiplicación Local
• Características Agronómicas en Cultivo y Poscosecha - Resistencia Enfermedades y Plagas - Características Comerciales
• Aptitud de uso - Fresco y Procesado
• Preferencia del Consumidor
SELECCIÓN A CAMPO y CULTIVO PROTEGIDO
Estrategia del Proyecto -Cruces, Selección, Evaluación (E.E Las Brujas, Salto Grande y Tacuarembó) -Intercambio de las Mejores Selecciones -Jardines de Introducción de Cultivares y Clones nuevos -Ensayos Comparativos en varios locales -Validación Comercial con Productores de cada Zona -Análisis sensorial incluyendo consumidores -Liberación (Registro, Protección, Licitación para Multiplicación) Procesos de 8-10 años para el primer cultivar
ESTRATEGIA DEL PROYECTO ACUERDOS Y VINCULOS CON EMPRESAS PRIVADAS INIA - EMCOCAL PARA CULTIVARES DE FRUTILLA EN EL EXTERIOR INIA - AGROCINCO PARA PRODUCCION DE SEMILLA Y DESARROLLO COMERCIAL DE HIBRIDOS DE TOMATE INIA - EMPRESAS NACIONALES DE SEMILLERISTAS DE PAPA PARA EVALUACION DE CLONES AVANZADOS Y DESARROLLO COMERCIAL DE CULTIVARES
APORTES DE LOS CULTIVARES NACIONALES ADAPTACION: -PRODUCTIVIDAD -ESTABILIDAD DE PRODUCCION -CICLOS PRODUCTIVOS -RESISTENCIA A ENFERMEDADES -CALIDAD ALGUNOS EJEMPLOS…
AUMENTOS DE PRODUCTIVIDAD ESTABILIDAD DE PRODUCCION
Censos Rendimiento Kg /ha 1970 5.6 1980 3.8 1990 5.6 2000 7.2 (INIA ARAPEY en 1998) Encuestas DIEA Sur y Norte 2003 13.9 2004 11.8 2005 11.9 2006 12.4 2007 12.5 2008 11.3
2009 16.5 2010 16.8 2011 16.5 2012 17.5 (Fuente: Fagro y DIEA)
EVOLUCION DEL RENDIMIENTO PROMEDIO DE BONIATO A NIVEL NACIONAL
Cultivares de boniato que marcaron cambios de productividad 80´s Rendimientos alcanzados (t/ha) Jewel 6-10 Morada INTA 14-20 1998… INIA Arapey 30-40
IMPACTO DE LOS PRIMEROS CULTIVARES DE FRUTILLA EN SALTO ARAZA (2002) YVAHE (2004) Rendimientos pasaron de 20 a 40 t/ha Adelanto de inicio de cosecha de julio-agosto a mayo-junio
APORTES EN RESISTENCIA O TOLERANCIA A ENFERMEDADES Y PLAGAS
Resistencia parcial a Botrytis squamosa
Diversidad genética !
NAQUE
Alta tolerancia a Botrytis y media a Peronóspora
Comportamiento sanitario de Rocío • Resistencia a enfermedades
foliares: • Intermedia frente a Botrytis
(Botrytis squamosa)
“Pantanoso del Sauce CRS” susceptible a Peronospora
“Regia” con alta resistencia a Peronospora sin esporulación visible
Resistencia a Peronospora destructor
72 líneas
Resistencia a Peronospora destructor
ENFERMEDADES EN FRUTILLA
GUAPA - Severidad de oidio en fruta
Festival Guapa
0%
20%
40%
60%
80%
100%
28 47
28
75
26-50% micelio 11-25% micelio 1-10% micelio sanas
Yurí
GUAPA - Comportamiento sanitario: ácaros
• Alta tolerancia (no preferencia) frente a los ácaros (Tetranychus urticae similar a Yurí y superior a Festival
0% Antracnosis de Fruto Alta tolerancia a Enfermedades Foliares y de Suelo
INIA MAYTE EN TUNEL INIA MICA A CAMPO
Resistencia a Tizones en Papa
Resistencia a Virus PVY
CALIDAD COMERCIAL - UNIFORMIDAD
CUARI
GUAPA
MILONGON
AREQUITA
ADECUACION A ESTANDARES DE CALIDAD EN LA COMERCIALIZACION
SANTINA
CICLOS - PRECOCIDAD - CONSERVACION
El cultivar Rocío • Variedad de polinización
abierta, de día corto y de cosecha temprana:
• vuelco al 50% entre fines de setiembre y principios de octubre en el norte (un mes antes que INIA Casera)
• Productividad esperada entre 20 y 35 t/ha, en función de fechas de siembra y otros factores de manejo
Conservación de variedades 2012-13, ambiente sin control de temperatura y humedad, abril-octubre,180 días
0,00
0,10
0,20
0,30
0,40
0,50
0,60
0,70
0,80
0,90
1,00
% P 180 d
Beauregard
Q0714.8
Cuabé
Q0715.2
R0867.2
R0871.5
Cuarí
Arapey
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90
100
feb mar may jun jul ago set
% Evolución de la perdida de peso
PL 1 Santina PL Martinez INIA Valenciana Brava PL 9719 Figueres F1
Mayor Conservación de Cultivares Nacionales y PL de Día Largo - 2013
APORTES DE CALIDAD
Calidad Parámetros clásicos
• Firmeza • Sólidos solubles • Acidez • Color interno y externo • Pungencia • Sabores • Aromas
PROBLEMAS EN TOMATE
SELECCIÓN POR CALIDAD LINEAS AVANZADAS E HIBRIDOS
FRUTILLAS INIA -COLOR INTERNO -AROMA -SABOR
Calidad sensorial
• Método “C.A.T.A.”: aceptabilidad y caracterización con un mínimo de 100 personas.
• Mapeo proyectivo: método
rápido con consumidores (20-30 personas) para caracterizar variedades y clones.
Boniato y Frutilla
Contenido de compuestos funcionales
Capacidad analítica actual para: Antocianinas Licopeno B Caroteno Vitamina C Quercetina Acido Elágico Fenoles totales OTROS Metodologias: HPLC DAD-FLD-UV Espectrofotometría UV Vis
0,00 50,00
100,00 150,00 200,00 250,00 300,00 350,00
Quercetina total (mg/kg fresco)
CONTENIDO DE QUERCETINA EN CEBOLLAS
0,00 2,00 4,00 6,00 8,00
10,00 12,00 14,00 16,00 18,00 20,00
RD x Naqué Naque LB 04 Testigo comercial
Antocianinas totales (mg/100 g fresco)
ANTOCIANINAS EN CEBOLLAS ROJAS
0,00 2,00 4,00 6,00 8,00
10,00 12,00
Betacaroteno (mg/100g fw)
CONTENIDO DE BETA CAROTENO EN BONIATOS
0,00
20,00
40,00
60,00
80,00
100,00
120,00
140,00
Mica San Andreas 36.1.A
Vitamina C (mg/100g fresco)
Cosecha Oct Cosecha Dic
CONTENIDO DE VITAMINA C EN FRUTILLA EN 2 FECHAS DE COSECHA
0,00
50,00
100,00
150,00
200,00
250,00
300,00
Mica San Andreas 36.1.A
Compuestos fenolicos totales (mg/100g fresco)
Cosecha Oct Cosecha Dic
COMPUESTOS FENOLICOS EN FRUTILLA EN 2 FECHAS DE COSECHA
0,00
5,00
10,00
15,00
20,00
25,00
30,00
35,00
40,00
Mica San Andreas 36.1.A
Antocianinas totales (mg/100g fresco)
Cosecha Oct Cosecha Dic
ANTOCIANINAS TOTALES EN FRUTILLA EN 2 FECHAS DE COSECHA
0,00
1,00
2,00
3,00
4,00
5,00
6,00
7,00
Mica San Andreas 36.1.A
Acido elágico total (mg/100g fresco)
Cosecha Oct Cosecha Dic
CONTENIDO DE ACIDO ELAGICO EN FRUTILLA EN 2 FECHAS DE COSECHA
CULTIVARES INIA-FAGRO LIBERADAS INFORMACION ESPECIFICA EN EL CATALOGO DE CULTIVARES HORTICOLAS 2017 DEL INIA www.inia.uy
INFORMACION DE LICENCIATARIOS DE CADA CULTIVO EN INIA LB Y SG
INIA CASERA
ROCIO
CULTIVARES DE CEBOLLA
NAQUÉ
ALBANA
SANTINA
INIA SIMONA
INIA ARAPEY
CUARÍ
CULTIVARES DE BONIATOS
BEAUREGARD
KUARA
CUABE
CAMBARÁ
CHAPICUY
Liberación en 2013 -Ruso -Valenciano
CLONES DE AJO
MICA (2013)
GUAPA(2013)
CULTIVARES DE FRUTILLA
INIA MAYTE (2015)
INIA ÁGATA (2016)
Liberado en 2011
TOMATES PARA INDUSTRIA Y DOBLE PROPOSITO
• Resistencia a Virus y sarna • Tolerante a tizones
• Alta productividad y calidad comercial
• Estabilidad de producción: épocas y zonas
•Dormancia corta
PAPAS INIA-Iporá
Daymán (2014)
Ciclo Semi Temprano Dormancia Corta Resistente Virus (PVY) y Sarna
Ciclo Semi-Tardío Dormancia corta Resistente Virus, Tizones y Sarna Tolerante sequía Buena calidad fritura
Guaviyú (2014)
Arequita (2014) Ciclo Semitemprano-Stardío Dormancia Media Resistente Virus (PVY) y Sarna Tolerante Alternaria y Sequía
SISTEMA DE PRODUCCION DE MATERIAL DE PLANTACION
Sistema de producción de semillas GENERACIÓN DE MATERIAL ADAPTADO
MANTENIMIENTO DEL CULTIVAR
PRODUCCIÓN DE SEMILLA BASICA
MULTIPLICACIÓN DE SEMILLA BÁSICA
COMERCIALIZACIÓN
PRODUCTOR ESPECIALIZADO SEMILLERISTA
PRODUCTORES DEL CULTIVO
Distribución de multiplicadores
CERTIFICACION DE MATERIAL DE PLANTACION POR EL INSTITUTO NACIONAL DE SEMILLAS (INASE) - PAPA - CEBOLLA - BONIATO
Producción y Certificación de Semilla de Cebolla
Cultivo Fundación
Semilla Básica
Semilla Certificada
Facultad de Agronomía
Productores semilleristas
Productores de cebolla CEBOLLA (2000 en adelante)
PRODUCCION DE SEMILLA DE BONIATO CERTIFICACION A PARTIR DE 2015
CERTIFICACION DE SEMILLA DE PAPA
Obtención de Minis
Cultivos semilleros
Cosecha de Semilla Semilla de Papa Certificada
ADOPCION DE LOS CULTIVARES POR PARTE DEL SECTOR Estimación del % del área nacional con cultivares hortícolas de INIA Boniato 100 Cebolla 35 + 50 Fagro Frutilla 55 Papa 10
PERSPECTIVAS
Proyecto 2016-2020 Desarrollo de cultivares hortícolas
Existen oportunidades para nuevos materiales genéticos: Cebolla de Día Corto precoz con baja pungencia Boniato morado de pulpa crema de larga conservación Frutillas de Dia Neutro para el sur y de Dia Corto para el norte con alta calidad y resistencia Papas de piel rosada o blanca con alta resistencia a virus, para pequeñas y grandes áreas Tomates híbridos de invernadero y campo
Equipo Interdisciplinario de Mejoramiento Mejoramiento Francisco Vilaró Esteban Vicente Matías González Gustavo Rodríguez Gustavo Giménez Protección Vegetal Leticia Rubio Elena Pérez Diego Maeso José Buenahora Jorge Paullier Poscosecha Joanna Lado Fitoquímica Facundo Ibañez Biotecnología Ana Arruabarrena Alicia Castillo
AGRADECIMIENTOS A LOS PRODUCTORES INDIVIDUALES Y A LAS ASOCIACIONES QUE COLABORAN CON LOS TRABAJOS DEL INIA Y LA FACULTAD DE AGRONOMIA A LOS LICENCIATARIOS DE LOS CULTIVARES QUE ASEGURAN LA CALIDAD Y DISPONIBILIDAD DE LOS MATERIALES A LOS EQUIPOS DE APOYO DE ASISTENTES DE INVESTIGACION Y DE LABORATORIOS ASI COMO COLABORADORES DE CAMPO E INVERNADEROS QUE EJECUTAN TAREAS IMPRESCINDIBLES PARA QUE SE OBTENGAN LOS RESULTADOS
Muchas gracias por la participación y los aportes!