Viceministerio de Desarrollo Estratégico de los Recursos Naturales INFORME FINAL

Transcripción

1 Ministerio del Ambiente Viceministerio de Desarrollo Estratégico de los Recursos Naturales Dirección General de Diversidad Biológica INFORME FINAL VALIDACIÓN DE LA CARACTERIZACIÓN Y EVALUACIÓN DE ENTRADAS DE KIWICHA DEL BANCO DE GERMOPLASMA DEL CENTRO DE INVESTIGACIÓN EN CULTIVOS ANDINOS DE LA FACULTAD DE AGRONOMÍA Y ZOOTECNIA DE LA UNIVERSIDAD NACIONAL DE SAN ANTONIO ABAD DEL CUSCO (CICA FAZ UNSAAC) Setiembre,

2 INDICE Página RESUMEN EJECUTIVO 03 INTRODUCCIÓN 04 ANTECEDENTES 06 OBJETIVOS (GENERALES Y ESPECÍFICOS) 08 ENFOQUE Y ALCANCE 09 ACTIVIDADES Y/O METODOLOGÍA 10 RESULTADOS FINALES OBTENIDOS 11 CONCLUSIONES Y/O RECOMENDACIONES 13 GLOSARIO 14 REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS 15 ANEXOS: 16 Descriptores morfológicos utilizados. Formatos de caracterización. Base de datos de caracterización 2

3 I. RESUMEN EJECUTIVO La caracterización y evaluación se ha llevado a cabo aprovechando el refrescamiento de la viabilidad de las semillas de 245 accesiones de kiwicha del banco de germoplasma del Centro de Investigación en Cultivos Andinos de la Facultad de Agronomía y Zootecnia de la Universidad Nacional de San Antonio Abad del Cusco (CICA FAZ UNSAAC), las cuales permitieron caracterizar y evaluar utilizando los descriptores para Amaranthus ssp publicado por el CICA (1983). El tamaño de muestra para la regeneración del germoplasma de kiwicha fue la instalación de cada accesión en 1 surco (0.80m de ancho) por 6.0m de longitud, según el protocolo del banco de germoplasma del CICA FAZ - UNSAAC para disponer de reservas suficientes para refrescar la viabilidad de las semillas. El banco de germoplasma del CICA FAZ - UNSAAC se ubica en el Centro Agronómico K ayra, distrito de San Jerónimo, provincia y región Cusco. La colección de germoplasma de kiwicha está compuestas por muestras representativas de semilla de los diferentes cultivares nativos de kiwicha de la región andina y de otros continentes, en su mayoría de la región andina del Perú. El estudio especializado denominado: Servicio de validación de la caracterización y evaluación de entradas de Kiwicha del Banco de Germoplasma del Centro de Investigación en Cultivos Andinos de la Facultad de Agronomía y Zootecnia de la Universidad Nacional de San Antonio Abad del Cusco (CICA FAZ UNSAAC), de acuerdo a los términos de referencia, se ha cumplido en dos actividades: 1- Ejecución del trabajo en el campo o ex- situ, del banco de germoplasma de kiwicha, cuando el cultivo estaba en plena floración y 2- Ejecución del trabajo en el campo o ex- situ, en el banco de germoplasma de kiwicha, durante la cosecha. Se registra el 95 % de avance de la caracterización, evaluación y validación de datos, tomando como referencia los 28 caracteres o descriptores, correspondiente a datos de planta (100%), Tallo (100%), ramificación (100%), hoja (100%), inflorescencia (100%) y grano (75%). 3

4 II. INTRODUCCIÓN La UNSAAC, Facultad de Agronomía y Zootecnia hoy Ciencias Agrarias, Centro de Investigación en Cultivos Andinos de la Escuela Profesional de Agronomía estableció el Banco de Germoplasma en el Centro Agronómico K ayra en el año 1964, parte de éste banco de germoplasma lo constituye la colección de kiwicha, que conserva 1600 accesiones. El Centro de Investigación En Cultivos de Andinos de la Facultad de Agronomía de la Universidad Nacional de San Antonio Abad del Cusco, se fundó en 1964, por un grupo de profesores interesados en realizar investigación en los cultivos andinos nativos de la Región Altoandina, planteándose como objetivos de este centro, colectar la diversidad de los cultivos andinos, evaluar, catalogar, refrescar, mantener, almacenar la biodiversidad, realizar trabajos de investigación de manejo agronómico, post cosecha y mejoramiento genético. La kiwicha se comenzó con su colección en 1978 como planta tintórea inicialmente, posteriormente como cultivo granífero, en 1981 se organizó una expedición de colección en la región andina de Perú, Ecuador y Bolivia, financiado por la Academia de Ciencias de los EEUU, debido a que el cultivo tomó importancia por la calidad nutritiva de los granos. A partir de este año en la región del Cusco y el país, tomo importancia y a la fecha se tiene la Var. Oscar Blanco obtenido aplicando métodos de mejoramiento genético de plantas a partir del germoplasma, esta variedad se cultiva en todo el país, y este hecho ha favorecido a los agricultores y agroindustriales de manera significativa con la producción de esta variedad, por ende del consumidor. De acuerdo al protocolo de manejo de germoplasma en el CICA-FAZ-UNSAAC, se refresca la viabilidad de las semillas de la colección de germoplasma de kiwicha entre 100 a 200 accesiones cada año. En esta oportunidad se han refrescado 245 accesiones. La caracterización y evaluación del germoplasma permite conocer la variabilidad del cultivo que se conserva, a partir de este conocimiento se proyecta a estimar la diversidad que se conserva bajo condiciones ex situ en el banco de germoplasma. La información generada no sólo es útil para la toma de decisiones en la etapa de conservación, sino también para la utilización del germoplasma conservado; el refrescamiento de la viabilidad de las semillas en 245 accesiones de la colección de kiwicha ha permitido caracterizar, evaluar y validar los datos (información), utilizando el descriptor para kiwicha publicado por el CICA el año Desde el establecimiento del banco de germoplasma el año 1964, muchos han sido los trabajos de caracterización y evaluación de germoplasma, se puede afirmar que se han acumulado datos resultado de 30 años de investigaciones, sin embargo, por diferentes motivos, la mayoría de la información generada resulta incompleta para fines de conocer la variabilidad y estimar la diversidad que se conserva, por tal razón es necesario completar aquellos datos faltantes en las accesiones que han sido caracterizados en el pasado y actualizar los datos a fin de estandarizar la información. 4

5 De esta manera se espera completar la información necesaria de caracterización y evaluación que permita en el futuro atender las solicitudes de semilla de material genético para los diferentes programas de mejoramiento genético y agronómico del cultivo de kiwicha. 5

6 III. ANTECEDENTES El banco de germoplasma del CICA FAZ - UNSAAC se estableció en el año 1964, iniciándose con la colección de germoplasma de cultivos andinos a nivel local, posteriormente a nivel nacional e internacional, con la colaboración de muchas instituciones como la FAO, Academia de Ciencias de los EEUU y el apoyo de docentes investigadores del CICA y estudiantes de la Carrera Profesional de Agronomía, entre otros; así consta en los archivo existentes del banco de germoplasma del CICA FAZ - UNSAAC. El protocolo de manejo de las semillas para la conservación del germoplasma de kiwicha del banco de germoplasma del CICA-FAZ-UNSAAC, emplea envases de plástico transparente y botellas de vidrio con tapas de cierre hermético, debidamente esterilizados, los mismos que se disponen en andamios y armarios, lo que permiten que se conserven frescos, secos, libres de plagas y protegidos de roedores, previamente las son seleccionadas solamente los granos sanos y sin impurezas. Siguiendo los protocolos para la caracterización y evaluación del germoplasma de kiwicha se han considerado la toma de datos desde la fecha de siembra, emergencia, antes y después de la floración, en una primera etapa y la segunda a nivel del grano, que se realiza durante la cosecha. Posteriormente se completa con la etapa de la documentación, fase final de gabinete en cada campaña agrícola de refrescamiento de la viabilidad de la semilla. Para ésta y todas las actividades de documentación se tienen en cuenta el identificador de cada accesión, que son códigos asignados a cada muestra de germoplasma que se conserva dentro del banco de germoplasma para éste y los otros cultivos. Estos códigos de accesión van acompañados de serie de datos de pasaporte, es decir, el lugar donde fueron colectadas las muestras. En la presente campaña agrícola se han instalado 245 accesiones de la colección de germoplasma de kiwicha, las que son objeto de caracterización, evaluación y validación. De esta manera el banco de germoplasma cumple el doble objetivo de conservar y promover la utilización de recursos genéticos, para éste último objetivo es sustantiva la actividad de suministro de material (semilla) e información. El protocolo de caracterización y evaluación del banco de germoplasma del CICA- FAZ-UNSAAC es un proceso que requiere la cuidadosa labor de recoger datos en campo tomando como base 10 plantas en cada accesión, las cuales son marcadas de entre el conjunto de plantas que conforman la accesión, por ejemplo, para el carácter porte de la planta, se toman datos del número de plantas por cada una de las alternativas o estados del descriptor, en este ejemplo, para la accesión CAC-1 se han registrado 8 plantas erecta, 2 plantas semi erectas, y ninguna decumbente ni postrada, el contaje y registro de los datos es laborioso, de tal modo que se asegura obtener datos con precisión y exactitud. 6

7 El rigor con que se recogen los datos hace posible mejorar el aprovechamiento de los recursos genéticos de kiwicha, poniendo a disposición de la investigación el material genético con nuevo valor agronómico y tecnológico, que a su vez redundará en mejorar la competitividad del cultivo. 7

8 IV. OBJETIVOS 4.1.Objetivo General Realizar la validación de la caracterización y evaluación de 245 entradas de kiwicha del banco de germoplasma del CICA FAZ UNSAAC. 4.2.Objetivos Específicos - Desarrollar la caracterización y evaluación de 245 entradas de la colección de kiwicha en base a los descriptores de planta. - Desarrollar la caracterización y evaluación de 245 entradas de la colección de kiwicha en base a los descriptores de grano. 8

9 V. ENFOQUE Y ALCANCE El alcance del presente servicio especializado comprende la colección de kiwicha del banco de germoplasma del CICA FAZ - UNSAAC, adscrito al Programa de Investigación en Kiwicha, dicho banco de germoplasma se encuentra en el Centro Agronómico K ayra, ubicado en el distrito de San Jerónimo, provincia y región Cusco. El enfoque en que se circunscribe el presente servicio especializado se contextualiza en tres factores que son las siguientes: Caracterizar y evaluar las accesiones del germoplasma de kiwicha que vienen siendo refrescadas en la presente campaña agrícola. Validar los datos de la caracterización y evaluación de las accesiones de la kiwicha del banco de germoplasma. Para completar la información y validar los datos existentes se buscara en todo momento la calidad de los mismo, para lograrlo, cada dato será revisado siguiendo cuatro criterios: consistencia, integridad, precisión y exactitud, La herramienta metodológica utilizada es el descriptor para Amaranthus ssp publicada por el CICA el año 1983, los cuales son el resultado de un proceso de estandarización de las listas de descriptores utilizadas por los bancos de germoplasma de kiwicha de la región Andina. 9

10 VI. ACTIVIDADES Y/O METODOLOGÍA Metodológicamente el presente servicio ha cumplido tres momentos, la fase inicial de gabinete, la fase de campo y la fase de gabinete final. Las actividades realizadas en cada una de estas etapas son las siguientes: 6.1.Fase inicial de gabinete Se elaboró planillas de caracterización y evaluación del germoplasma de kiwicha (adjunto en el anexo 2), tanto de planta (plena floración) como de grano (durante la cosecha). Dichas planillas contienen la siguiente información: Código de accesión: Identificador único para cada accesión utilizada por el banco de germoplasma del CICA FAZ - UNSAAC. Descriptores de planta, tallo, hoja, inflorescencia, Características de grano Para la toma de los datos de la caracterización y la evaluación se contabiliza el número de plantas sobre la base de 10 plantas marcadas de cada accesión. Para la caracterización se utiliza la lista de descriptores (características morfológicas) establecidas y descritas en el descriptor de Amaranthus ssp publicado por el CICA el año 1983 (ver el anexo 1). Cada descriptor (carácter) contiene una secuencia de alternativas. Para la evaluación se utilizó el Sistema Internacional de Unidades de pesas y medidas. Los croquis y replanteo en campo de la disposición de las accesiones. Se ha incluido la información del sistema de posicionamiento geográfico global (GPS, siglas en inglés) del campo experimental. 6.2.Fase de campo: Dicho procedimiento ha consistido en la caracterización y evaluación de la descripción de las accesiones en dos momentos, el primero cuando las plantas se encuentran en plena floración y el segundo durante la cosecha. 6.3.Fase final de gabinete: Comprende la documentación de todo el proceso de caracterización y evaluación, la misma que se inicia con la transcripción de datos de las planillas de campo a un formato computarizado en hoja de cálculo, acción no menos laboriosa, tan igual que las actividades de caracterización y evaluación, durante esta etapa se realiza la validación de los datos siguiendo los criterios de consistencia, integridad, exactitud y precisión de todos y cada uno de los datos en campo. 10

11 VII. RESULTADOS FINALES OBTENIDOS En cumplimiento a los términos de referencia de este servicio se informa la consecución de los siguientes resultados: 7.1.Descriptores de caracterización y evaluación utilizado. Se utilizó el descriptor de Amaranthus ssp publicado por el CICA el año 1983 (ver el anexo 1). Esta lista de descriptores fue publicada por el Programa de Investigación en Amaranto del CICA el año 1983 con el título Descriptores para Amaranthus. Programa de Investigación en Amaranto. CICA FAZ UNSAAC. Cusco. Perú. Por diversas razones, durante el proceso de caracterización y evaluación no es posible tomar datos de todas las características establecidas en el descriptor, en la presente campaña agrícola se presentó la enfermedad de esclerotinia (Sclerotinia sclerotiorum) que no permitió tomar datos del grano a la cosecha, así el avance de la caracterización y evaluación en las 245 accesiones de kiwicha fue de 95% Cuadro 01. Avance de la caracterización y evaluación Descriptores propuestos Descriptores utilizados Avance (%) Planta Tallo Ramificación Hoja Inflorescencia Grano TOTAL Se registra el 95 % de avance de la caracterización y evaluación total tomando como referencia los 28 caracteres o descriptores, correspondiente a datos de planta (100%), Tallo (100%), ramificación (100%), hoja (100%), inflorescencia (100%) y grano (75%). 7.2.Base de datos de caracterización y evaluación del germoplasma de kiwicha en plena floración El anexo 2 (archivo en Excel) da cuenta de los datos resultado de la caracterización y evaluación en 245 accesiones de kiwicha del banco de germoplasma del CICA FAZ - UNSAAC. Un primer paso para la validación fue mediante el proceso de documentación que consta de la digitalización de todos y cada uno de los datos recogidos en campo en base a la lista descriptores utilizados. La consistencia de los datos se logró mediante la revisión de cada dato contrastando las fichas de caracterización de campo con la base de datos digitalizada. 11

12 La integridad fue validada mediante la comprobación que cada dato corresponde al número o contabilidad de cada estado por cada descriptor (carácter) respecto a cada accesión, es decir, para cada accesión deben sumar 10 plantas. La validación de la precisión y exactitud se ha logrado mediante la revisión de los datos registrados en la presente campaña agrícola, comparando con los datos recogidos para la misma accesión en otros años. 12

13 VIII. CONCLUSIONES Con los resultados de la aplicación del plan de trabajo presentado para el servicio de validación de la caracterización y evaluación de accesiones de kiwicha del banco de germoplasma del CICA FAZ UNSAAC, se han llegado a las siguientes conclusiones: 8.1.Conclusiones Se han caracterizado y evaluado 245 accesiones de la colección de kiwicha del banco de germoplasma del CICA FAZ - UNSAAC en base al descriptor de Amaranto spp publicado por el CICA el año A partir de los datos de caracterización y evaluación se ha validado los datos de las 245 accesiones de la colección de kiwicha del banco de germoplasma del CICA FAZ - UNSAAC, que representa un avance del 95%. La base de datos generada con los datos de caracterización, evaluación y validación consta de 22,099 registros que corresponden a lo avanzado en el presente informe. IX. RECOMENDACIONES - Procesar los datos de caracterización desde la siembra hasta la cosecha. - Analizar los datos para estimar las variables que se conservan en el banco de germoplasma. - Desarrollar la clasificación Racial de toda la colección para conocer las razas de kiwicha que se conserva en el banco de germoplasma. 13

14 X. GLOSARIO Accesión o entrada. Es una muestra de semillas o cualquier órgano reproductivo que se identifica con un número o código que los distingue del resto del germoplasma, y que entra o accesa a un banco de germoplasma. Banco de germoplasma. Es una institución organizada y dedicada a la recolección, multiplicación, evaluación, conservación, refrescamiento, de semillas, o parte vegetativa de la variabilidad genética y diversidad de la especie y esta constituido por construcciones, parcelas, y/o cámaras para conservación in vitro. Caracterización. Consiste en registrar las características de alta heredabilidad, que puede observarse fácilmente y capaces de expresarse en cualquier ambiente. Colección de germoplasma. Es el proceso de obtención de muestras de semillas representativas de poblaciones vegetales silvestres o variedades de especies cultivadas. Las muestras deben ser de semillas viables, que tengan la facultad de germinar y desarrollar plantas similares a las plantas madre si se siembran en ambientes similares. Descriptor. Son características morfológicas que se manifiestan más o menos estables bajo diferentes condiciones ambientales. Esto quiere decir que una característica morfológica para ser considerada como descriptor, no debe ser afectada en su expresión, por las diferentes condiciones ambientales, o si son afectados, estas variaciones deben ser mínimas, si ocurre de esta forma, serán descriptores consistentes que permiten una adecuada caracterización morfológica. Diversidad. El término diversidad proviene del latín diversitas, y se refiere a la diferencia que existe entre especies vegetales. Documentación. Es la información del germoplasma que debe ser publicada de forma simple, fácil de encontrar y leer. La información se puede presentar en planillas, archivos y computarizado o catálogos. Evaluación. Toma de datos de variables cuantitativos del material genético. Refrescamiento. Acción y efecto de refrescar las semillas viejas mediante la siembra de las mismas, a fin de obtener semillas frescas completamente viables. Viabilidad de la semilla. Capacidad de germinación de las semillas. Variabilidad. Se refiere a la variación en el material genético de una población dentro de la especie. 14

15 XI. REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS 1) Álvarez C. Aquilino; Céspedes F. Elizabeth y Pacheco F. Flor Catálogo de caracterización del germoplasma del banco ex situ del programa de investigación en kiwicha del CICA-FAZ-UNSAAC. Cusco. Perú. 2) Cardoso Villacorta Sergio Evaluación agrobotánica en 185 entradas de Kiwicha (Amaranthus sp.) en el Distrito de Limatambo. Tesis Ing. Agr. FAZ. UNSAAC. Cusco. Perú. 3) Flórez Valencia Hernán Isidoro Evaluación agrobotánica en 185 entradas de kiwicha en la localidad de Limatambo. Tesis Ing. Agr. FAZ. UNSAAC. Cusco. Perú. 4) Huillcanina Cusihuallpa Nélida Refrescamiento y estudio agrobotánica de 100 ecotipos de kiwicha del banco de germoplasma ex situ del CICA. Tesis Ing. Agr. FAZ-UNSAAC. Cusco. Perú. 5) Martínez Luna Pedro José Evaluación agrobotánica de 105 entradas de kiwicha en la provincia de calca. Tesis Ing. Agr. FAZ. UNSAAC. Cusco. Perú. 6) Noblega Peña Santiago Augusto Evaluación agrobotánica de ciento cincuenta entradas de kiwicha (Amaranthus sp ) en la Granja K ayra. Tesis Ing. Agr. FAZ. UNSAAC. Cusco. Perú. 7) Peñalva Fernández Yony Evaluación agrobotánica de 100 entradas de kiwicha en la provincia de calca. Tesis Ing. Agr. FAZ. UNSAAC. Cusco. Perú. 8) Sumar K. Luis; Oscar Blanco y Jaime Pacheco Descriptores para Amaranthus. Programa de Investigación en Amaranto. CICA FAZ UNSAAC. Cusco. Perú. 9) Tupayachi Atapaucar Maria Rosmery Refrescamiento y estudio agrobotánica de 100 ecotipos de kiwicha (Amaranthus caudatus L) del banco de germoplasma ex situ del CICA. Tesis Ing. Agr. UNSAAC. Cusco. Perú. 15

16 ANEXOS 16