recursos genéticos de la papa y mejoramiento

8/7/2019 Recursos genticos de la papa y mejoramiento

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RECURSOS GENTICOS Y

FITOMEJORAMIENTO DE PAPA


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Esquema de la Presentacin

Historia

Taxonoma

Recursos Genticos Fitomejoramiento

Objetivos

Plan de mejoramiento (INIAP) Resultados y perspectivas


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HISTORIA

FECHA HECHO

20.000 40.000 AC Ingreso del Ser Humano a Amrica

14.600 AC Monte Verde (Sur de Chile) Restos de consumo de papa

(Dillehay et al, 1982; Ugent et al. 1987)

8.000 AC Hallazgo arqueolgico en cavernas del can de Chilca

papa deshidratada http://www.editoraperu.com.pe

400 AC Cultivo de papa se inici en Ecuador y Sur de Colombia

(Morales, 2007)

1- 900 DC Cermicas con motivos de papa. Cultura MOCHE CHIMU(Hawkes, 1967)

500-1300 DC Cermica con motivos de papa. Culturas TIHUANACO

NASCA (Lujan 1996).
http://www.editoraperu.com.pe/http://www.editoraperu.com.pe/


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FECHA HECHO1537 Jimnez de Quezada descubri para los

espaoles la papa en el Valle de la Grita

Provincia de Vlez en Colombia y la vio

en Quito, Popayan y Pasto (Hawkes,

1967)1552 Franciso Lpez de Gomara publica la

primera informacin sobre la existencia

de la papa en el sur de Per

1553 Pedro Cieza de Len menciona a las

papa como turmas de tierra

1583-

1613

Escritos de Guamn Poma de Ayala

muestran la forma como se cultivaba la

papa y el maz en el tiempo Inca

historia


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Se considera que las primeras papa fueron cultivadas en laregin del lago Titicaca, (norte de Bolivia y Sur de Per) y en las

mesetas de la cordillera de los Andes.

Los Incas daban muchos usos diferentes a las papas: rebanadas,

crudas para sanar huesos rotos, llevaban papas crudas paraprevenir el reumatismo y las coman mezcladas con otros

alimentos para prevenir la indigestin. Tambin la usaban para

medir el tiempo.

historia


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FECHA HECHO

1565-1570 Introduccin de la papa a Europa

1596 Gapond Bauki, Solanum tuberousm

1681 Papas en las Islas Canarias usadas como pago a laIglesia (Macas, 1986)

1797 Doyle(1797) describe tres variedades de papa en las

Islas Canarias

1849-1852 Klotzch introduce y crea la raza W alemana con

resistencia a P. infestans (Glendining, 1983)

1895 Variedad Golden Potato, bajo rendimiento y sensible

a enfermedades (Sutton, 1895)

historia


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La papa era incluida entre las plantas deraz durante los siglos XVI y XVII eranconsideradas provocaban la codicia,causaban dolor de cabeza, contaminaban

el organismo, propiciaban la aparicin desangre maligna, fiebre, enfermedades.Rumor en Francia e Inglaterra causaba lalepra y la sfilis, era un peligrosoafrodisiaco.

Sin embargo, termin popularizndosecon la ayuda del rey Guillermo Federicode Prusia, Parmentier y el Ingls WalterRaleigh.

Parmentier ( 1737-1813)boticario Francs promocion el

consumo de papa.

historia


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Los nombres nativos de la papa indican un cultivoantiguo y ampliamente extendido:

Chibcha: iouza, iomui

Quechua: papa

Aymara: amka, choke

Araucanos: poi

Durante la conquista los Espaoles le dan el nombre deBatata para luego llamarla patata

En Ingls: potato, Italiano: potata En portugus y rabe: batata

En alemn, dans y noruego: kartoffel

En francs: pome de terre Holandes: aardapel

historia


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Domesticacin

Spooner et al. (2005) demostr que la

domesticacin de las papas silvestres en el

Sur de Per, se llev a cabo en especies

diploides de S. brevicaule (S. canasense, S.

multridissectum, S.bukasovii).

S. bukasovii, fue domesticada primero en

Per y luego en Bolivia, de donde se form

Stenotonum de la cual se derivaron las

dems.


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TAXONOMA

La papa (Solanum tuberosum L.) fue descrita por Linneo

en 1753, es una planta dicotilednea herbcea anual,

pertenece a la familia de las Solanceas que comprende

gneros tan diversos como Nicotiana, Lycopersicum,Petunia, Datura, Mandragora, Capsicum y Physalis.


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El gnero Solanum L. agrupa alrededor de 1.500

especies de las cuales ms de 200 son tuberosas

(Bohs, 2007). Citolgicamente son poliploides.

Las papas cultivadas S. tuberosum son

tetraploides (2n=4x= 48), mientras que las nativas

son altamente diversas, diploides (2n=2x=24),

triploides (2n=3x=36), tetraploides (2n=3x=48) ypentaploides (2n=5x=60) hexaploides

(2n=6x=72)(Huaman y Spooner, 2002).

taxonoma


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Dodds (1962): clasific en 8 grupos adg, tbr, cha, phu,provenientes de stn. Luego incluy a cur, juz y ajh.

Hawkes (1990): a tuberosum y andigenum les dio lacategora de sub especie y a las otras 6 les categoriz como

especie. 7 grupos

Huaman y Spooner (2002): volvi a los 8 grupos

Spooner et al. (2007) cuatro especies 1)S. tuberosum con

dos grupos de cultivares (andigenum de las tierras altas delos andes con individuos diploides, triploides y tetraploidesy Chilotanum de las tierras bajas Chilenas con variedadesnativas tetraploides) 2) S. ajanhuiri, 3) S. juzepczukiiy 4) S.curtilobum.

taxonoma


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taxonoma


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La papa posee los mayores recursos genticos

conocidos para un cultivo con gran diversidad de

caracteres y con la ventaja de que este

germoplasma se puede incorporar en cultivosmediante cruzamientos o manipulaciones

genticas (Estrada, 2000).

La diversidad gentica de las papas SolanumSec. Petota (Solanaceae), pueden agruparse en

Cultivadas (Mejoradas y Nativas ) y

silvestres; (Salas et. al, 2010).

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Papas cultivadas

El Catlogo Mundial2009/2010 (Pieterse y Hils,2009), muestra ms de 4500variedades de 102 pases.

El CIP mantuvo una coleccin

de ms de 15000 accesionesde cultivares de papa de 9pases: Argentina, Bolivia,Chile, Colombia, Ecuador,Guatemala, Mxico, Per y

Venezuela. Se identificaron duplicados y

este nmero se redujo a 3527(Huaman et al, 1997).


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Cultivares comercialesPas Cultivares

Holanda 327

Alemania 326

Repblica Checa 248

Gran Bretaa 227

Francia 225

EEUU 188

Canad 157

Rusia 157

Espaa 155

Polonia 154

Israel 134

Italia 128

Blgica 123

Rumania 113

Eslovakia 111

Ucrania 108

Austria 104

Grecia 98Dinamarca 97

Pas Cultivares

Chile 43Per 40

Bolivia 34

Brasil 34

Argentina 28

Mxico 28

Ecuador 16

Guatemala 11

Costa Rica 8

Colombia 5

Nicaragua 5

Panam 4

Venezuela 3

Honduras 2

Rep. Dominicana 2

El Salvador 1


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Papas cultivadas (mejoradas)

I-Catalina (1965) I-Mara (1967) I-Gabriela(1982) I-Esperanza(1983) I-Fripapa(1995) I-Rosita(1995) Superchola(1983) I-Papapan (2000) I-Suprema (2000) I-Raymipapa (2000) I-Estela (2007) I-Sta. Ana (2007)

I-Natividad (2007)

Obtenidas mediante cruzamientos y seleccin clonal tienenmayor rendimiento, resistencia a enfermedades 16

variedades


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Papas cultivadas (nativas)

En el Ecuador, el INIAP

mantiene la CEP(Cultivadas

y silvestres) la cual

originalmente tuvo ms de652 accesiones colectadas

en la Sierra ecuatoriana, la

cual se redujo a 350.


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Biodiversidad de papas nativas en el Ecuador


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Papas silvestres

Spooner y Salas (2006) reconoce 188

especies de papas silvestres

El catlogo mundial de variedades de

papa (Pieterse y Hils, 2009) menciona

que el CIP mantiene 1917 accesiones

representativas de 141 especies, 67 de

Per, 29 de Bolivia, 13 de Mxico, 13 de

Ecuador y 10 de Argentina.

Las especies silvestres crecen en 16

pases desde el SO de US hasta la costacentral de Chile adyacente a Argentina.

Crecen en variedad de hbitats


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Potencial gentico de las especiessilvestres

Los ancestro de la papacultivada se encuentranen las especies silvestres,las cuales tienenimportancia por:

Se estiman aprox. 200,incluyendo las variantesllegan a 2000

La mayora se pueden

cruzar con las especiescultivadas

Las especies silvestresconstituyen un reservoriode genes


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FITOMEJORAMIENTO

Comprende todas las actividades dirigidas a la produccinde cultivares con una constitucin gentica mejorada.

Mejorada considerando las necesidades humanas

Estas actividades pueden dividirse en: Fitomejoramiento: actividades dirigidas a la produccin de

cultivares mejorados

Investigacin en fitomejoramiento: actividades dirigidas a

la adquisicin de nueva informacin, nuevos

procedimiento, nuevo material de inicio.


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Cultivar Mejorado

El concepto depende de nuestros objetivos. En general esto

significa cantidad (rendimiento), calidad (sabor, color,contenidos) o costo por unidad de producto (precocidad).

Rendimiento: es el principal criterio de seleccin, la genticaes compleja y existen varios componentes involucrados:

nmero de tubrculos, rendimiento por planta y por categoras.Es un carcter fuertemente afectado por el medio ambiente


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cultivar mejorado

Calidad: Es un grupo heterogneo de caractersticas. Colorde piel y pulpa de tubrculo, contenido de protena, materiaseca, azcares reductores, polifenoles, carotenoides, calidadde fritura en papa, sabor. La herencia de estos caracterespuede ir desde muy simple hasta compleja.

Precocidad: Es un carcter deseable por varias razones,tales como alto precio en el mercado, la capacidad dedisponer de un segundo y hasta un tercer cultivo en el ao, opoder escapar de heladas sequas.


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fitomejoramiento

Mejoramiento moderno empez en Inglaterra en1807 Knight hizo la primera hibridacin reportada(Knight, 1807)

En la segunda mitad del siglo 19 se registraintercambio de germoplasma en US, nuevoscultivares son producidos por agricultores,semilleristas y fitomejoradores

A finales de 1930 hay reportes de la India y China

Se incorporan los conocimientos de la gentica yel uso de variabilidad de germoplasma


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fitomejoramiento

La introgresin de genes deespecies silvestres encultivares exitosos empez en1909. Resistencia al TT ha

sido introgresado desde S.dms y S. sto, a virus de S. chcy S. acl y al nematodo delquiste de S. vrn y S. spg.

Otros caracteres para

resistencia a factores biticosy abiticos provendrn delmayor uso de especiessilvestres, asistida con el usode MM.


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Diseo de un programa demejoramiento


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Aspectos para el diseo de un programa demejoramiento

CultivoConsumidorAgroindustria

Seleccin de un cultivo, un mercado y una caracterstica


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Especies y tipos de cultivo autgamas, algamas, Propagadas vegetativamente

Cultivo campo, invernadero, orgnico

Objetivo del programa de mejoramiento mercado, caractersticas, tamao

Gentica de las caractersticas


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Diseo de las actividades de investigacin complementarias Caractersticas del cultivar y liberacin de la nueva variedad Distinta, homognea, estable (Ficha tcnica) Produccin de semilla

Como, donde, cuanto

Aspectos legales medioambiente, polucin, Derechos por mejoramiento, Patentes, IEPI, MAGAP

Mercadeo


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Plan de mejoramiento INIAP

Objetivo:Obtener nuevas variedades de papa adaptadas a nuestras

condiciones edafo-climticas

- Para consumo en fresco- Para la transformacin industrial

Que posean:

Resistencia a factores biticos

Resistencia a factores abiticos

Calidad y caractersticas agronmicas favorables


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Mtodos de mejoramiento

Seleccin clonal

Seleccin por pedigr

Cruzamientos

Retrocruzas

Uso de la Biotecnologa

Fusin de protoplastos

Doble haploides

Induccin de mutaciones

Transformacin

MAS


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Pocos ciclos en la EE

La seleccin es realizada bajocondiciones ambientales yagronmicas de los ags

Uso de material gentico local ymejorado

El agricultor participa en todo el

proceso demejoramiento.(esquemaparticipativo)

Seleccin es participativa(diferentes fases del cultivo)

Mejoramiento participativo

mtodos de mejoramiento


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Etapas

1. Seleccin del material de inicio (Seleccin de

progenitores)

2. La recombinacin de los caracteres a travs de

cruzamiento o por biotecnologa

3. Seleccin de los genotipos deseados

4. Seleccin del cultivar (nueva variedad mejorada)

5. Mantenimiento y multiplicacin del cultivar


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SemillerosCruzamientos

Seleccin clonal EESC

Ensayos regionales

Nuevas variedades

Sel. progenitores

Multiplicacin de semilla

Esquema de mejoramiento INIAP

C it i d l i


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Criterios de seleccin

Rendimiento

Forma, colorpiel y carne

1) CALIDAD


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Verdeamiento

Brotacin


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Contenidos:Materia seca,azcaresreductores,polifenoles,

carotenoides,glicoalcaloides


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Calidad para

fritura en tirasy hojuelas


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Sabor: Paneles de

degustacin

2) FACTORES BITICOS
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a) Plagas:

Gusano blanco (Premnotripes vorax):

Polillas (T.solanivora, S. tangolias, P.operculella)

Nematodos (Globodera pallida)

2) FACTORES BITICOS
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Lancha: Phytophthora infestans

b) Enfermedades


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Pudricin blanda(Pectobacteriumspp)


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Costra negraRhizoctonia solani


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Virus


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Tolerancia: Sequa y Heladas

b) FACTORES ABITICOS


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Corazn hueco

3) OTROS

Excesiva humedad del suelo al inicio del

desarrollo del tubrculo puede

incrementar centro caf y corazn hueco.

El primero puede estar asociado a baja

absorcin de Ca.

Resistencia transporte


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4) CAMBIO CLIMTICO - Calentamiento global?

Mayores precipitaciones y sequas

Incremento de algunas enfermedades, aparicin deotras, incremento de insectos


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Desrdenes fisiolgicos relacionados conel manejo

Rajaduras sonocasionadas porrpidas expansiones

cuando el riego esaplicado luego deperodos de sequa.


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Conclusiones (-)

La papa comercial es tetraploide Ms de 50 caracteres para mejorar

La mayora es de naturaleza polignica

Se requieren poblaciones grandes para

hacer una buena seleccin

Cambio climtico

Proceso largo y costoso


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Conclusiones (+)

Gran diversidad gentica, variedadesnativas, silvestres, clones mejorados

Pueden cruzarse y dar descendencia

Fuente de genes de resistencias y calidad Mejoramiento participativo, enfoque de

cadena, gnero, alianzas estratgicas, cultivo

Uno de los principales cultivos porseguridad alimentaria, consumo,importancia econmica


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Tres nuevas variedades de papa

I-Estela I-NatividadI-Sta. Ana


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recursos genéticos de la papa y mejoramiento

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