Mejoramiento genético y Biotecnología, como herramientas de adaptación al. Julio C. Kalazich y Maria T. Pino - INIA

Transcripción

1 Mejoramiento genético y Biotecnología, como herramientas de adaptación al cambio climático Julio C. Kalazich y Maria T. Pino - INIA

2 Cambio climático, 2-4 C, precipitaciones Norte Grande: En el sector altiplánico se produciría un aumento de precipitaciones durante primavera y verano. Norte Chico: Aumento lluvias en el invierno. Región Central: Menos precipitaciones en latitudes medias (Valparaíso a Bío Bío) en verano y otoño. Región Sur: Del Del Bío Bío Bío Bío a Los a Los Lagos Lagos disminución menor de precipitaciones (hasta (hasta 50%) 50%) en en verano, manteniéndose inalteradas Inalteradas en invierno. en invierno. Región Austral: Presentaría una disminución de 25% de las precipitaciones en verano, normalizándose en invierno.

3 Balance hidrológico histórico INIA-REMEHUE Pre ecipitació ón (mm) Déficit hídrico Eva aporación (mm) 0 0 Jul Ago Sep Oct Nov Dic Ene Feb Mar Abr May Jun Precipitación histórica (34 años) Precipitación histórica (34 años) Evaporación histórica (34 años)

4 EFECTO DE LA SEQUIA Y ALTA TEMPERATURA EN PAPA Y PRADERAS Papa La sequía afecta el crecimiento vegetativo, calidad y tamaño del tubérculo. Incremento de la Tº inhibe la tuberización. Ambos disminuyen severamente los rendimientos. Incremento de la Tº acelera el desarrollo de la pradera y acorta su período en estado verde. Pradera La sequía igualmente detiene el crecimiento y afecta el rendimiento Altas Tº y sequía, afectan severamente el rendimiento La papa, y las praderas para producción de leche y carne entre otros rubros, forman parte del sistema productivo regional. Cambios climáticos adversos para producir estos rubros óptimamente puede afectar la economía regional y nacional.

5 ALGUNAS NOCIONES BASICAS DE FISIOLOGIA DE PLANTAS H2O y CO 2 Son los dos elementos mas importantes para la vida de una planta, y estos deben estar en equilibrio

6 Las plantas absorben el agua desde CO 2 el suelo por las raíces, y el dióxido id de carbono por las hojas a través de los estomas H 2 O

7 El Rol de los Estomas Sequia y alta T CO 2 H 2 O y O

8 Cómo solucionar este problema para evitar daños por sequía en los cultivos? Sin duda alguna, el desarrollo de variedades tolerantes a sequía es la mejor forma de mitigar esos daños por sequía en los distintos cultivos en el mediano y largo plazo

9 Como ejemplo presentaremos el Programa de Mejoramiento Genético de Papa del INIA-Chile Cuyo objetivo general es, Desarrollar variedades para diferentes usos y sistemas de producción tanto para el mercado nacional como internacional

10 Mejoramiento Genético de Papa en el INIA Objetivos Específicos a) De acuerdo a su uso

11 Mejoramiento Genético de Papa en el INIA Objetivos Específicos b) Resistencia a estrés biótico Tizón Tardío Virus Y (PVY) Nematodo dorado

12 Mejoramiento Genético de Papa en el INIA Objetivos Específicos c) Resistencia a estrés abiótico: sequía Solanum chilense

13 Programa de Mejoramiento Genético de Papa del INIA Año Cruzamientos Plántulas (nuevos genotipos) de Papa bajo malla y techo plástico Clones de Primera generación en campo (3-5 plantas c/uno) Clones Segunda generación (5 plantas cada uno) Clones Tercera generación (15 plantas cada uno) Clones Cuarta generación (50 plantas cada uno) Ensayo 1 local Selectos I (100 plantas cada uno) Ensayos 3 localidades 7 30 Selectos II (300 plantas cada uno) In vitro; Ensayos 4 localidades 8 12 Selecciones avanzadas (500 plantas c/u) In vitro; Ensayos 6 localidades Selecciones avanzadas (700 plantas c/u) In vitro; Ensayos regionales, ensayos agronómicos, multiplicación de semilla certificada Selecciones avanzadas, se nombra variedad(es), In vitro; Ensayos regionales, ensayos agrómicos, multiplicación de semilla certificada y distribución.

14 YAGANA-INIA ONA-INIA KARU-INIA Patagonia-INIA PUKARA-INIA PUREN-INIA

15 IMPACTO DE VARIEDADES DE PAPA INIA EN MERCADO NACIONAL KARU-INIA ha Papa consumo Fresco ( T) (~ 40% mercado) = ~ US$180 millones PUKARA-INIA YAGANA-INIA DESIREE 40,000 T Papa procesada (85% con Yagana-INIA) = ~ US$24 millones (~ 5-8% mercado) Variedad introducida por el INIA en (~ 25% mercado)

16 En el INIA se han iniciado varios proyectos para generar variedades resistentes a sequía en varios cultivos,,particularmente Papa, Trigo y Forrajeras FONTAGRO-BID CONICYT MINAGRI INIA

17 Tenemos Variabilidad Genética Disponible para Tolerancia a Sequía en Papa? Solanum chilense Solanum chilense Solanum commerssonii

18 Que hacemos para mejorar genéticamente para tolerancia a sequía? Evaluar variabilidad genética disponible Evaluar respuestas fisiológicas y bioquímicas al stress abiótico Inducir expresión genética bajo estrés Seleccionar genes

19 Que hacemos para mejorar genéticamente para tolerancia a sequía? En condiciones de sequía se ha determinado que se activan unos 2000 genes (con mayor o menor expresión) Reguladores osmóticos (ej. Prolina) Factores de transcripción (kinasas y fosfatasas) Detoxificadores (antioxidantes como los flavonoides y antocianinas) Factores de transferencia de lípidos (ácidos grasos y cera sintetasas waxy genes) Entre otros

20 Algunos resultados esperanzadores en la búsqueda de variedades tolerantes a sequía Tolerancia a sequía in vitro (PEG) Var. Karú-INIA

21 Algunos resultados esperanzadores en la búsqueda de variedades tolerantes a sequía Clorofila fluorescente (Fv/Fm) en diversos genotipos de Papa tbr y el testigo S. commersonii, bajo estrés de sequía progresivo

22 Algunos resultados esperanzadores en la búsqueda de variedades tolerantes a sequía R

23 El genoma de la Papa ya ha sido completamente secuenciado (Visser et al,, 2009)

24 MUCHAS GRACIAS!!!