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M I N I S T E R I O D E A G R I C U L T U R A www.inia.cl

Desarrollo de variedades chilenas de poroto verde y

granado para congelado, con alto valor agroindustrial y culinario, para el mercado interno y de exportación, utilizando técnicas biotecnológicas

modernas”. Proyecto INNOVA 07-CT9PHT-12

Gabriel Bascur B. Ing. Agr. M. Sc.

Fitomejoramiento Hortalizas

INIA La Platina

CONTENIDO

1. Antecedentes y objetivos

2. Importancia del Complejo de Virus en Chile

3. Desarrollo de herramientas biotecnológicas para el

mejoramiento asistido de poroto

4. Identificación de la resistencia a virus y su

incorporación a poroto común

5. Mejoramiento genético para poroto congelado:

verde y granado

6. Propuesta de nuevas variedades

Disponibilidad de materia prima de calidad y con valor agregado

depende de la variedad

En poroto verde la industria se sostiene en dos variedades introducidas:

Buena calidad según requerimientos del proceso

No satisfacen requerimientos del consumidor chileno

Ausencia del color verde claro y sabor dulce limitante al

mayor consumo

Variedades introducidas con una marcada tendencia al

color verde oscuro

Agronómicamente las variedades introducidas no han

sido desarrolladas para la problemática de Chile

1.1 Situación del poroto congelado al año 2007

En poroto verde

Las variedades introducidas generan una dependencia

con el consiguiente riesgo para la industria chilena

Las variedades de poroto verde utilizadas están

presentando serios problemas de rendimiento a nivel

primario

Aumento de la incidencia de nuevos virus en el país,

conformando el complejo de virus del poroto

Los nuevos virus en Chile no son importantes a nivel

mundial, por lo que incorporar resistencia genética no es

de interés para los programas de mejoramiento.



En poroto granado la industria se sostiene en las variedades para

producción en fresco:

Germoplasma propio de Chile

Características agronómicas no son las adecuadas para la

mecanización del cultivo

Calidad de la materia prima desuniforme por no concentrar

producción

Atributos del grano no son los mas adecuados para un

producto de óptima calidad

Susceptibilidad al complejo de virus del poroto

No existen programas de mejoramiento genético para la

industria, con excepción de Chile pero para producto fresco

Una de las principales limitaciones al

desarrollo del poroto congelado en el

país, se denomina

“VARIEDAD”

QUIEN DEBE RESOLVERLO?

“CHILE”

COMO RESOLVERLO?

DESARROLLO DE VARIEDADES CHILENAS

DE POROTO VERDE Y GRANADO PARA

CONGELADO, CON

ALTO VALOR….

http://www.chilealimentos.com/2013/index.php/es/

1.2. OBJETIVOS

Objetivo general:

Generar variedades de poroto verde y

granado para la industria de congelado,

de buenas características agronómicas y

alta calidad agroindustrial, culinaria y alimentaria, con el propósito de que la

agroindustria disponga de materia prima

en cantidad adecuada y con la calidad

requerida para el mercado interno y la exportación

1.2. OBJETIVOS

Ejes estratégicos: Desarrollar líneas mejoradas utilizando técnicas de mejoramiento

genético convencional y asistido

Desarrollar una plataforma biotecnológica para su aplicación

en la resistencia a virus y rescate de embriones

Caracterizar y multiplicar las líneas promisorias para aspectos

culinarios y agroindustriales

Identificar y cuantificar los contenidos de los principales

compuestos funcionales asociados a calidad saludable del

producto en las líneas seleccionadas.

Aplicar y validar un modelo agroeconómico de producción de

materia prima para las agroindustrias, optimizando la adaptación

de las nuevas variedades a los diferentes agroclimas


Virus del Mosaico común del Frejol

(BCMV) y el Virus del mosaico

necrótico común del Frejol (BCMNV)

Virus del Mosaico amarillo del Frejol

(BYMV)

Virus del Mosaico de la Alfalfa, (AMV)

Virus del Mosaico del Pepino

(Cucumber mosaic virus, CMV)


Determinación de virus en muestras de porotos

Región

Porcentaje de muestras positivas a virus

BCMV BCMNV BYMV AMV CMV

Coquimbo 0 0 0 0 56,3

Metropolitana 31,3 2,5 6,5 17,9 5,5

O’Higgins 66,7 0 22,2 0 11,1

Maule 21,1 10,5 40,4 1,8 66,7

Biobío 44,2 0 19,2 0 7,7

Período: 2012-2014

Muestreo dirigido plantas con síntomas

Metodología:

• sistema de immunoimpresión ligado a enzimas

(Enzyme Linked Immunosorbent Assay, ELISA)

• reacción en cadena de la polimerasa (Polymerase

Chain Reaction, PCR).


Distribución (%) de virus en plantas de poroto presentes según

Regiones de muestreo.

3. DESARROLLO DE HERRAMIENTAS BIOTECNOLOGICAS PARA EL MEJORAMIENTO ASISTIDO DE POROTO

3.1 Protocolos de diagnóstico viral

detección inmunológica de las proteínas de la cápside viral

presentes en una muestra vegetal, ELISA

detección de los ARNs virales presentes en un extracto vegetal

mediante reacciones de RT-PCR específicas para cada tipo de

virus que forma el complejo

Aplicaciones: identificar el/los virus en una muestra

descartar o confirmar presencia de uno o mas virus

propagación viral especifica

identificar genotipos resistentes o susceptibles


3.2 Protocolo para el rescate de embriones de cruzas interespecificas

Definición de procedimientos

- Polinización manual e in vitro - Cultivo de vainas in vitro

- Rescate y germinación de

embriones inmaduros in vitro - Enraizamiento plántulas

híbridas in vitro

- Desarrollo de plántulas in vitro


3.2 Protocolo para el rescate de embriones de cruzas interespecificas

Definición de procedimientos

- Aclimatación de híbridos a condiciones ex vitro - Traspaso a cámara de crecimiento

- Traspaso a invernadero

A B C D

EFGH


3.3 Protocolo para análisis de filiación molecular de individuos

provenientes de cruzas interespecíficas

Verificación de híbridos provenientes de

una cruza

uso de marcadores genéticos

moleculares del tipo microsatélites o

Secuencias Simples Repetidas (SSRs)

se evaluaron 33 posibles marcadores

SSR

se seleccionaron cinco marcadores

por su facilidad de análisis (BM140,

BM154, BM160, BM184 y BM210)

4. IDENTIFICACIÓN DE LA RESISTENCIA A VIRUS Y SU INTRODUCCIÓN A POROTO COMÚN

No existe germoplasma resistente en poroto común

a CMV y AMV

Estudios realizados en EEUU indican que la

resistencia está presente en Phaseolus coccineus

El INIA, trabajando con germoplasma recolectado

en Chile bajo condiciones de campo evaluó 16

accesiones de Phaseolus, de las cuáles se identificó

ocho asintomaticas

Mediante protocolos biotecnológicos desarrollados

por el proyecto, se confirmó cuatro accesiones que

presentan resistencia a todos los virus del complejo

del poroto presentes en el país

4. IDENTIFICACIÓN DE LA RESISTENCIA A VIRUS Y SU INTRODUCCIÓN A POROTO COMÚN

Presencia/Ausencia de virus

Accesión/cv. AMV CMV BYMV BCMV

Quilapallar - - - -

Maquehua + + - -

Blanco - - - +

RG-29 - + + +

RG-81 (semilla blanca) - - - -

RG-81 (semilla café-negra) + - - -

RG-124 - - - -

RG-176 - - + +

RG-231 - - + +

RG-596 - - + +

RG-620 - + + +

RG-90035 - - + +

RG-90042 - - - -

RG-90045 - - + +

RG-90046 - - - -

RG-90048 + - + -

RG-900405 (semilla negra) + - + +

RG-900405 (semilla blanca) - - + +

RG-900405 (semilla café) - - + +

Malezas - + + +

P. vulgaris - + + +

G. max - - - +

Se identificó al cv Quilapallar

INIA, y a las accesiones RG-

81, RG-90042, RG-124 y RG-

90046 con resistencia a los

cuatro virus

Para la introgresión de la

resistencia a poroto común,

se programaron cruzas con

estos progenitores utilizando

el protocolo de rescate de

embriones

5. MEJORAMIENTO GENETICO PARA EL DESARROLLO DE VARIEDADES DE POROTO PARA CONGELADO

Según antecedentes expuestos

Al desarrollo de las herramientas biotecnológicas

Según la disponibilidad de materiales al momento de

inicio del proyecto, el trabajo de mejoramiento se

basó en dos grandes tipos de materiales

Material convencional e

Interespecifico avanzado

con resistencia parcial o

tolerancia a virus, aportado

por INIA

Material interespecífico con

resistencia múltiple

proveniente de rescate de

embriones, desarrollado por

el proyecto

5.1 MEJORAMIENTO GENETICO PARA EL DESARROLLO DE VARIEDADES DE POROTO

VERDE CONGELADO

Proveniente cruzas P. vulgaris

Líneas vaina redonda verde claro,

de sabor dulce

Aptitud cosecha mecanizada

Aptitud proceso congelado

Resistencia parcial o tolerancia virus

• Avances generacionales de contraestación INIA Vicuña

• Obtención de líneas puras

• Evaluación agronómica y de adaptación desde RM a

Región del Biobío

• Evaluación agroindustrial para producción de materia

prima y proceso congelado

• Evaluación nutricional y funcional del producto


VERDE CONGELADO

Línea La Platina

10-11

La Platina 11-12

Santa Rosa 11-12

La Platina

12-13

Santa Rosa

12-13

PROMEDIO

LPCMINT-2011-15 10057 de* 18158 abc

12123 abcd 11374 b 6106 efg 11563

LPCMINT-2011-28 13849 cdef 18651 ab 12297 abcd 14738 b 6345 cdefg 13176 LPCMINT-2011-49 16585 abcd 23124 a 15434 ab 14279 ab 5343 def 14953 LPCMINT-2011-50 18409 abc 12389 s.i. 14421 ab 9697 a 13729 LPCMINT-2011-51 19203 ab 19860 a 16622 a 12179 b 6921 bcde 14957 LPCMINT-2011-52 19866 a 20688 a 12522 bc 15986 a 8694 ab 15551 LPCMINT-2011-61 16199 abcd 16919 ab 15512 ab 13967 ab 6331 bcdef 13785

HYSTYLE 7841 efgh 10824 ef 10021 bcde 17487ab 4988 defg 10232

Rendimiento en vaina verde (kg/ha) de líneas avanzadas de

poroto evaluadas en distintas localidades y años.

*En cada columna, valores seguidos por la misma letra no difieren según DMS al 0,05.


VERDE CONGELADO

Línea

Forma

Vaina

Color Vaina Largo Vaina Calibre

Vaina

Presencia

Fibra

LPCMINT-2011-15 Semiredon

da

Verde claro 10,2-15,8 4 Media


da

Verde

medio

13,4-18,8 4 Sin


da

Verde claro 14,1-16,7 5 Sin


da

Verde claro 12,5 – 17,8 5 Media


da

Verde claro 13,2-18 5 Sin


da

Verde claro 13,3-17,2 5 Sin


da

Verde

medio

14-16,6 5 Media

HYSTYLE Redonda Verde

oscuro

10-15 4 Sin

Características de la vaina verde de líneas avanzadas de poroto


VERDE CONGELADO

Evaluación agroindustrial

Notas promedio para los atributos de calidad de vaina de líneas avanzadas de poroto

verde según evaluación sensorial realizada por el Laboratorio de Calidad de AGRINOVA.

0

1

2

3

4

5

6

7

5,6 5,63

4,1 4,36

5,18 5,2 5,1

6,25 6,13 5,63 5,52

No

ta e

va

lua

ció

n

Líneas avanzadas


VERDE CONGELADO


• Temporada 2013-14, se entregó a la agroindustria ALIFRUT

las dos mejores líneas calificadas

• LPCMINT-2011-51 en 2,5 ha y LPCMINT-2011-49 en 3,5 ha

• LPCMINT-2011-51 mejor comportamiento con rendimiento de 10,4 t/ha

• Muy buena calidad de vaina verde, de calibre 4 -5, color verde claro

sin fibra y con lento desarrollo de la semilla al interior de la vaina

• Se obtuvo una cosecha muy sucia debido a la gran cantidad de follaje

causada por el poco espaciamiento entre hileras


GRANADO PARA CONGELADO

• Proveniente cruzas P. vulgaris

• Líneas arbustivas determinadas

• Grano tipo “coscorrón” color blanco

verdoso sin veta

• Aptitud cosecha mecanizada

• Aptitud proceso congelado

• Resistencia parcial o tolerancia virus

• Buen rendimiento industrial

• Avances generacionales de contraestación INIA Vicuña

• Obtención de líneas puras

• Evaluación agronómica y de adaptación desde RM a

Región del Biobío

• Evaluación agroindustrial para producción de materia

prima y proceso congelado

• Evaluación nutricional y funcional del producto



Rendimiento promedio en vaina granada (kg/ha) de líneas avanzadas de poroto

granado durante el período 2008-2014 en tres localidades. Líneas La Platina Mesamávida Santa Rosa

LPTCAR-2007-7 10980 10360 9837

LPTCAR-2007-8 10892 12455 9440

LPTCAR-2007-10 11235 11150 8447

LPTCAR-2007-12 9956 11376 9300

LPTCAR-2007-24 11591 10663 8354

ASTRO 10706 11277 9805

RUBI 12795 12543 8981

0

2000

4000

6000

8000

10000

12000

La Platina Mesamávida Santa Rosa Toda la zona

11164 11403

9166

10416

Re

nd

imie

nto

va

ina

gra

na

da

kg

/ha

LOCALIDADES



Características de vaina, rendimiento industrial y en vaina granada de líneas

avanzadas de poroto granado.

Línea Color Vaina N° Granos/

Vaina

Color

Grano

Presencia

de Veta

Relación peso

granos/ Vaina

(%)

Rendimiento

Vainas

(kg/ha)

LPTCAR-2007-7

Rojo pálido con

vetas blancas-

amarillentas

5,1 Verdoso Sin 53,6

10445

LPTCAR-2007-8 Rojo con vetas

blancas 4,7

Blanco

Verdoso Sin 60,1

10574

LPTCAR-2007-

10

Rojo con vetas

blancas-verdosas 5,2

Blanco

Crema Sin 55.3

10149

LPTCAR-2007-

12

Rojo con vetas

blancas 5,2

Blanco

Crema Sin 56,7

9922

LPTCAR-2007-

24

Rojo con vetas

blancas 4,7 Verdoso Sin 54

10088

RUBI Rojo intenso 4,3 Crema

ópaco Sí 56,3 11289




Nota obtenida para cuatro atributos de calidad del grano de líneas avanzadas de poroto

granado según evaluación sensorial realizada por Laboratorio de Calidad de AGRINOVA.

0

1

2

3

4

5

6

7

LPTCAR

2007-8

LPTCAR

2007-9

Stock

Agrinova

Cimarrón

LPTCAR

2007-10

LPTCAR

2007-12

NO

TA

LINES EVALUADAS

Sabor

Olor

Color

Textura



Evaluación agroindustrial en siembras piloto

TEMPORADA AGROINDUSTRIA LOCALIDAD LINEA SUPERFICIE

ha

RENDIMIENTO

t granos/ha

OBSERVACIONES

2010-11 Frutos del Maipo Buin LPTCAR

2007-10

0,35 4,94 Planta determinada, concentración

producción, buen grano, grande, liso, blanco

sin veta, mantiene color con sobre madurez,

cosecha muy limpia

LPTCAR

2007-12

0,35 4,52 Similar anterior

2012-13 Frutos del Maipo Linderos,

Paine

-LPTCAR

2007-7

-LPTCAR

2007-8

-LPTCAR

2007-10

-LPTCAR

2007-12

1,0 a 3,0

ha

de cada

una

6,0 a 6,5 Plantas con muy buen desarrollo y mucho

vigor, tolerentes a virus, muy buena calidad

de granos, similar observado en años

anteriores respecto a que producen un

grano sin veta y de color verde blanco, no

presentaron problemas para la cosecha

mecanizada. Las líneas LPTCAR-2007-08 y

LPTCAR-2007-12 fueron destacadas

2012-13 AGRINOVA Retiro -LPTCAR

2007-7

-LPTCAR

2007-8

-LPTCAR

2007-10

0,5 de

cada una

5,4 a 6,9 El desarrollo de las plantas fue normal,

observándose una baja incidencia de virus.

Las plantas presentaron una muy buena

cantidad de vainas, con un muy buen color y

con granos de muy buena calidad por su

tamaño y ausencia de vetas. Las tres líneas

presentaron muy buena aptitud para la

cosecha mecanizada. Se destacan las líneas

LPTCAR-2007-08 y LPTCAR-2007-10

2013-14 INTERAGRO Codegua LPTCAR

2007-8

10,0 4,6 Plantas con buen desarrollo, poca incidencia

virus, concentración de producción, buena

aptitud cosecha mecanizada, muy buena

calidad grano, cosecha muy limpia.

5.3 MEJORAMIENTO GENETICO PARA EL DESARROLLO DE LINEAS INTERESPECIFICAS

CON RESISTENCIA MULTIPLE A VIRUS DE POROTO PARA CONGELADO

Cruzamientos interespecificos por rescate de embriones realizados en las

temporadas 2009-2010 y 2010-2011 y su avance generacional

2009-2010 2010-2011

P. vulgaris P. coccineus P. vulgaris P. coccineus

Summit Quilapallar Summit Quilapallar

Hystile Maquehua Hystile P. polyanthus

CAR – 08 RG-90046 CAR – 08 RG – 900124

CAR – 42 P. polyanthus CAR – 42

VC – 08 RG – 900124 VC – 08

VC – 26 VC – 26

Año Generación Localidad

Número materiales

cosechados

2011 F-1 La Platina 84


2012 F-3 Vicuña 1217


2013 F-5 Vicuña 673

2014 F-6 Vicuña 327

6. PROPUESTA DE NUEVAS VARIEDADES Y MATERIALES PROMISORIOS DESTACADOS

DE POROTO PARA CONGELADO GENERADOS POR EL PROYECTO

10 LÍNEAS INTERESPECIFICAS DE POROTO

GRANADO CON RESISTENCIA PARCIAL A VIRUS

CINCO GENOTIPOS INTERESPECIFICOS CON

RESISTENCIA MULTIPLE A VIRUS INCLUYENDO CMV

DE POROTO VERDE OSCURO REDONDO

UNA VARIEDAD CONVENCIONAL DE POROTO VERDE

CLARO REDONDO “LPCMINT-2011-51”

UNA VARIEDAD CONVENCIONAL DE POROTO

GRANADO TIPO COSCORRON “LPTCAR-2007-8”

EMPRENDIMIENTO

Materia Prima

Producto

congelado

Diferenciación

producto

Mejorar calidad

Nuevos proyectos

Mas valor

agregado

POROTOVERDE

CHILENO

ALTA FIBRA DIETARIA

PERSONAL PARTICIPANTE

Profesionales Investigadores:

Bascur Gabriel, Ing. Agr. M. Sc., Mejoramiento Genético

Chacón Alfonso, Ing. Agr. Economía y Gestión

Doñas Daniela, Bioquímico, Marcadores Moleculares

Hinrichsen Patricio, Bioquímico Ph. D., Marcadores Moleculares

Peña Elizabeth, Bioquímico, Virología Molecular

Pino María Teresa, Ing. Agr. Ph. D., Rescate Embriones

Rosales Marlene; Bioquímico Ph. D., Virología Molecular

Sepúlveda Paulina, Ing. Agr. M. S., Fitopatología

Tay Juan, Ing. Agr. M. Sc., Mejoramiento Genético

Ayudantes Investigación:

Gamboa Pablo, Técnico Agrícola

Molina Andrea, Tec. Biotecnología Industrial

Mora Roxana, Analista Químico

Valenzuela Alfonso, Ing. Ej. Agrícola

Muchas gracias

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