Mejoramiento Genético Hortícola. Gustavo Giménez MSc. Dr.

Transcripción

1 Mejoramiento Genético Hortícola Gustavo Giménez MSc. Dr.

2 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

3 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

4 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 Tomate Cebolla Zanahoria Boniato Morrón Kabutiá Lechuga Zapallito Acelga Calabacin Frutilla Espinaca Remolacha Berenjena Ajo Total /144:

5 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

6 Para Qué? 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

7 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

8 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

9 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

10 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

11 POLICRUCES DE BONIATOS

12 Cruzamientos y producción de semilla botánica en papa

13 Cruzamientos en Frutilla Procesado de frutos y germinación de semillas

14 Cruzamientos Semilla Validaciones Esquema Mejoramiento en Tomate Comparativos Selección

15 Polinización en Cebolla

16 MARCADORES PARA PVY EN PAPA

17 Selección por resistencia a enfermedades en Tomate Selección asistida por marcadores. Ejemplo de genotipado de algunas líneas para los genes Ve (A.), Ty-1 (B.),I (C.), I-2 (D.) I-3 (E.). Selección fenotípica (de campo) Resistencia a Oidio. Resistencia a Crinivirus.

18 Adaptación Agroecológica Criterios de Selección - 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

19 SELECCIÓN A CAMPO y CULTIVO PROTEGIDO

20 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

21 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

22 APORTES DE LOS CULTIVARES NACIONALES ADAPTACION: -PRODUCTIVIDAD -ESTABILIDAD DE PRODUCCION -CICLOS PRODUCTIVOS -RESISTENCIA A ENFERMEDADES -CALIDAD ALGUNOS EJEMPLOS

23 AUMENTOS DE PRODUCTIVIDAD ESTABILIDAD DE PRODUCCION

24 EVOLUCION DEL RENDIMIENTO PROMEDIO DE BONIATO A NIVEL NACIONAL Censos Rendimiento Kg /ha (INIA ARAPEY en 1998) Encuestas DIEA Sur y Norte (Fuente: Fagro y DIEA)

25 Cultivares de boniato que marcaron cambios de productividad 80 s Rendimientos alcanzados (t/ha) Jewel 6-10 Morada INTA INIA Arapey 30-40

26 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

27 APORTES EN RESISTENCIA O TOLERANCIA A ENFERMEDADES Y PLAGAS

28 Resistencia parcial a Botrytis squamosa Diversidad genética!

29 NAQUE Alta tolerancia a Botrytis y media a Peronóspora

30 Comportamiento sanitario de Rocío Resistencia a enfermedades foliares: Intermedia frente a Botrytis (Botrytis squamosa)

31 Resistencia a Peronospora destructor Pantanoso del Sauce CRS susceptible a Peronospora Regia con alta resistencia a Peronospora sin esporulación visible

32 Resistencia a Peronospora destructor 72 líneas

33 ENFERMEDADES EN FRUTILLA

34 GUAPA - Severidad de oidio en fruta 26-50% micelio 11-25% micelio 1-10% micelio sanas 100% 80% 60% 40% 20% % Yurí Guapa Festival

35 GUAPA - Comportamiento sanitario: ácaros Alta tolerancia (no preferencia) frente a los ácaros (Tetranychus urticae similar a Yurí y superior a Festival

36 0% Antracnosis de Fruto Alta tolerancia a Enfermedades Foliares y de Suelo INIA MAYTE EN TUNEL INIA MICA A CAMPO

37 Resistencia a Tizones en Papa

38 Resistencia a Virus PVY

39 CALIDAD COMERCIAL - UNIFORMIDAD

40 ADECUACION A ESTANDARES DE CALIDAD EN LA COMERCIALIZACION CUARI AREQUITA MILONGON GUAPA SANTINA

41 CICLOS - PRECOCIDAD - CONSERVACION

42 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

43 Conservación de variedades , ambiente sin control de temperatura y humedad, abril-octubre,180 días 1,00 0,90 0,80 0,70 0,60 0,50 0,40 0,30 0,20 0,10 0,00 % P 180 d Beauregard Q Cuabé Q R R Cuarí Arapey

44 Mayor Conservación de Cultivares Nacionales y PL de Día Largo % Evolución de la perdida de peso feb mar may jun jul ago set PL 1 Santina PL Martinez INIA Valenciana Brava PL 9719 Figueres F1

45 APORTES DE CALIDAD

46 Calidad Parámetros clásicos Firmeza Sólidos solubles Acidez Color interno y externo Pungencia Sabores Aromas

47 SELECCIÓN POR CALIDAD LINEAS AVANZADAS E HIBRIDOS PROBLEMAS EN TOMATE

48 FRUTILLAS INIA -COLOR INTERNO -AROMA -SABOR

49 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

50 Contenido de compuestos funcionales Capacidad analítica actual para: Antocianinas B Caroteno Quercetina Fenoles totales OTROS Metodologias: Licopeno Vitamina C Acido Elágico HPLC DAD-FLD-UV Espectrofotometría UV Vis

51 CONTENIDO DE QUERCETINA EN CEBOLLAS 350,00 300,00 250,00 200,00 150,00 100,00 50,00 0,00 Quercetina total (mg/kg fresco)

52 ANTOCIANINAS EN CEBOLLAS ROJAS 20,00 18,00 16,00 14,00 12,00 10,00 8,00 6,00 4,00 2,00 0,00 Antocianinas totales (mg/100 g fresco) RD x Naqué Naque LB 04 Testigo comercial

53 CONTENIDO DE BETA CAROTENO EN BONIATOS 12,00 10,00 8,00 6,00 4,00 2,00 0,00 Betacaroteno (mg/100g fw)

54 CONTENIDO DE VITAMINA C EN FRUTILLA EN 2 FECHAS DE COSECHA 140,00 120,00 100,00 80,00 60,00 40,00 20,00 0,00 Vitamina C (mg/100g fresco) Mica San Andreas 36.1.A Cosecha Oct Cosecha Dic

55 COMPUESTOS FENOLICOS EN FRUTILLA EN 2 FECHAS DE COSECHA 300,00 Compuestos fenolicos totales (mg/100g fresco) 250,00 200,00 150,00 100,00 50,00 0,00 Mica San Andreas 36.1.A Cosecha Oct Cosecha Dic

56 ANTOCIANINAS TOTALES EN FRUTILLA EN 2 FECHAS DE COSECHA 40,00 35,00 30,00 25,00 20,00 15,00 10,00 5,00 0,00 Antocianinas totales (mg/100g fresco) Mica San Andreas 36.1.A Cosecha Oct Cosecha Dic

57 CONTENIDO DE ACIDO ELAGICO EN FRUTILLA EN 2 FECHAS DE COSECHA 7,00 Acido elágico total (mg/100g fresco) 6,00 5,00 4,00 3,00 2,00 1,00 0,00 Mica San Andreas 36.1.A Cosecha Oct Cosecha Dic

58 CULTIVARES INIA-FAGRO LIBERADAS INFORMACION ESPECIFICA EN EL CATALOGO DE CULTIVARES HORTICOLAS 2017 DEL INIA INFORMACION DE LICENCIATARIOS DE CADA CULTIVO EN INIA LB Y SG

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60 CULTIVARES DE CEBOLLA INIA CASERA ALBANA ROCIO SANTINA NAQUÉ INIA SIMONA

61 CULTIVARES DE BONIATOS INIA ARAPEY CUABE CUARÍ BEAUREGARD CAMBARÁ KUARA CHAPICUY

62 CLONES DE AJO Liberación en Ruso -Valenciano

63 MICA (2013) CULTIVARES DE FRUTILLA INIA MAYTE (2015) GUAPA(2013) INIA ÁGATA (2016)

64 TOMATES PARA INDUSTRIA Y DOBLE PROPOSITO Liberado en 2011

65 PAPAS INIA-Iporá Resistencia a Virus y sarna Tolerante a tizones Alta productividad y calidad comercial Estabilidad de producción: épocas y zonas Dormancia corta

66 Ciclo Semi Temprano Dormancia Corta Resistente Virus (PVY) y Sarna Daymán (2014)

67 Guaviyú (2014) Ciclo Semi-Tardío Dormancia corta Resistente Virus, Tizones y Sarna Tolerante sequía Buena calidad fritura

68 Arequita (2014) Ciclo Semitemprano-Stardío Dormancia Media Resistente Virus (PVY) y Sarna Tolerante Alternaria y Sequía

69 SISTEMA DE PRODUCCION DE MATERIAL DE PLANTACION

70 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

71 Distribución de multiplicadores

72 CERTIFICACION DE MATERIAL DE PLANTACION POR EL INSTITUTO NACIONAL DE SEMILLAS (INASE) - PAPA - CEBOLLA - BONIATO

73 Producción y Certificación de Semilla de Cebolla (2000 en adelante) Cultivo Fundación Semilla Básica Semilla Certificada CEBOLLA Facultad de Agronomía Productores semilleristas Productores de cebolla

74 PRODUCCION DE SEMILLA DE BONIATO CERTIFICACION A PARTIR DE 2015

75 Obtención de Minis Cultivos semilleros CERTIFICACION DE SEMILLA DE PAPA Semilla de Papa Certificada Cosecha de Semilla

76 ADOPCION DE LOS CULTIVARES POR PARTE DEL SECTOR Estimación del % del área nacional con cultivares hortícolas de INIA Boniato 100 Cebolla Fagro Frutilla 55 Papa 10

77 PERSPECTIVAS

78 Proyecto 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

79 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 Fitoquímica Biotecnología Joanna Lado Facundo Ibañez Ana Arruabarrena Alicia Castillo

80 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

81 Muchas gracias por la participación y los aportes!

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