DIVERSIDAD GENETICA EN PALMA ACEITERA ALTERNATIVA ECOLOGICA PARA AREAS AFECTADAS POR LA PUDRICION DEL COGOLLO Barba J., Baquero Y. Mendoza L.* Palmar del Río Ecuador
Introducción Durante tres decadas la enfermedad conocida como Pudrición del Cogollo (PC), ha sido el mayor problema en las áreas cultivadas con palma en America.
Se asocia la PC diversos patógenos, (Torres et al., 2010) Cenipalma Colombia definío como agente causal a Phythopthora palmivora, en tanto que otras instituciones de investigación mencionan a Fusarium oxysporum sp.
En la década del 90, se observó que los materiales híbridos Elaeis oleifera x Elaeis guineensis, mostraban tolerancia a las enfermedades letales de la palma en las zonas afectadas por PC.
Ecuador es uno de los 17 países con mayor bio diversidad en el planeta al igual que Colombia, Perú, Costa Rica, Brasil, Indonesia y Malaysia.
E. oleifera esta ampliamente distribuida en America Tropical, varios autores, Vallejo G., Rey L., Amblarth P, Romero H., entre otros coinciden en la variabilidad genética de esta especie. Topology-based clustering method and NJ dissimilarity index - Romero H. Cenipalma 2013
E. oleifera esta en todos los paises de América que han desarrollado la industria de la palma aceitera y de ellas se producen hibridos, OxG. Colombia: Cereté Sinu - Colombia Coari Brasil - Colombia
Costa Rica Brasil Manaus Brasil Manicoré - Mangenot
Ecuador - PDR Taisha Ishpingo La Boca
Por la diversidad existente es importante aclarar en los artículos de carácter técnico y científico la procedencia de la oleífera madre del híbrido OxG, así como el progenitor masculino ya que su manejo y desarrollo es diferente. Coari x La Mé PDR -Taisha x Avros PDR - Taisha x La Mé
La diversidad genética es un recurso valioso que tienen los mejoradores para encontrar alternativas de resistencia a problemas sanitarios.
Palmar del Rio, perdió 10,000 hectareas en la década del 90 con PC y fue la primera plantación que recibio semillas de materiales OxG a nivel experimental y comercial de EMBRAPA - Brasil e IRHO (CIRAD) Francia y desde 1996 inició la investigación en híbridos OxG con los siguientes objetivos:
Objetivos Evaluar tolerancia a PC, producción y contenidos de aceite de ecotipos de hibridos OxG obtenidos de oleíferas brasileñas y centroamericanas. Colectar y evaluar germoplasma E. oleifera de la región amazónica ecuatoriana. Seleccionar las mejores combinaciones por tolerancia a PC, producción de racimos, extracción de acietes. Iniciar los programas de introgresión de genes oleífera en la especie guineensis.
Secuencia del proceso investigativo 1995-1996 PDR (Palmoriente) recibe las primeras semillas de materiales OxG. Embrapa - IRHO 1996-1998 PDR (Palmoriente) F. Orellana realiza la colecta de oleíferas Taisha en la provincia de Morona Santiago.
1997-1998 PDR (Palmoriente) sembró parcelas experimentales y las evaluó por 10 años considerando tolerancia a PC, producción y contenidos de aceite.
1998-2000 PDR sembró oleíferas Taisha en el lote 10C1 afectado por PC a fin de evaluar la tolerancia de esta especie. 2002-2005 PDR realizó los primeros cruces OxG en oleíferas Taisha, utilizando progenitores masculinos Avros, La Mé, Yangambí, Calabar y Angola. Se evalúa la habilidad combinatoria de estos hibridos.
2004-2008 PDR sembró 75 has de progenies OxG de origen Taisha, que mantiene en evaluación.
2007-2008 PDR J. Barba realiza dos nuevas colecciones de germoplasma de E. oleifera en la región de Nuevo Rocafuerte y Pastaza (Ecuador). 2009-2010 PDR sembró en el lote 11C2 el nuevo germoplasma ecuatoriano para su posterior selección de palmas elites y cruces OxG.
Resultados Hibridos OxG obtenidos de oleiferas brasileñas y centroamericanas Pais Cuenca % PC/año Sitio de Colecta TM/ha % Ac/r Ac/ha/año Hidrográfica 2010 Brazil Rio Madeira Codajas 13,35 15,89 2,10 2 Brazil Rio Madeira Madeira Superior 12,06 15,43 1,93 2 Brazil Rio Madeira Madeira Inferior 15,88 15,67 3,03 3 Brazil Rio Madeira Rio negro 13,43 17,87 2,40 3 Brazil Rio Madeira Caracarí 13,46 18,80 2,54 4 Panamá Armuelles 26,49 18,20 4,80 15 Brazil Rio Solimoes Caimbe, Manicoré, Tefe, Igarape 25,50 18,30 4,66 21 Costa Rica Golfito 24,70 18,54 4,60 23 Brazil Rio Madeira Itapinima, Anitinga lake, Sta. Helena 23,69 17,40 4,20 24 Brazil Rio Madeira Mangenot 28,08 21,75 6,10 35 TM/ha = Toneladas metricas de fruta hectárea % Ac/r = % aceite en racimos Ac/ha/año = Aceite/ha/año % PC/año 2010 = PC acumulado al año 2010 Varios ecotipos OxG mostraron susceptibilidad a la PC, los materiales que fueron mas tolerantes, presentaron baja producción y reducidos contenidos de aceite, no es posible una palmicultura sostenible con estos indices.
Resultados E. Oleifera - Taisha palma nativa de Ecuador E. oleifera - Taisha hasta el momento no ha reportado mortalidad por PC, demostrando su resistencia in situ.
Buena fertilidad, pedúnculo largo Reducido crecimiento La oleifera ecuatoriana, bien seleccionada, tiene características deseables para la producción de semillas OxG; los programas de mejoramiento genético en oleíferas, y la introgresión de genes en palmas guineensis.
La palma de la especie oleifera constituye una importante reserva genética para el aporte a la competitividad y sostenibilidad del sector palmicultor (Morillo et al. 2010). G1 G2 118_ac2 120_ac2 88_ac3 89_ac3 p1_a3 p1_a2 p2_a2 p1_a4 38_ac5 p1_a5 p2_a5 44_ac5 61_ac4 p1_a10 p2_a10 p2_a4 p2_a7 47_ac5 p2_a11 p4_a1 p3_a1 p1_a7 p1_a8 p3_a8 p2_a8 p4_a7 p3_a7 71_ac1 72_ac1 p1_a11 p1_a9 p2_a9 p1_a1 p1_a6 p2_a6 49_ac5 55_ac4 58_ac4 p4_a4 p2_a1 0.64 0.69 0.74 0.79 0.84 0.90 0.95 1.00 Coefficient SM Dendograma UPGMA de la diversidad de 40 plantas de palma oleífera con nueve marcadores SSRs de palmas oleíferas de la colección ex situ del INIAP EESD.
PDR al 2013 cuenta con un banco de germoplasma de 7 regiones, 20 poblaciones y 70 accessiones con un total de 1,586 palmas en evaluación. Origen Colección Año de Palmas Colector Localidad Región Poblaciones Accesiones colecta sembradas Morona 1997 1 3 26 F. Orellana Taisha 1 1998 3 5 560 Ecuador Nuevo Rocafuerte 2007 J. Barba Serra 1 5 38 2 NJ Erene 2 7 67 Pastaza 2008 J. Barba Ishpingo 12 43 610 2 La Boca 1 5 185 Colombia América 2006 Cereté 1 3 J. Barba Brazil Intercambio 2008 Coari 1 97 Total 7 20 70 1586
Resultados Híbridos OxG PDR Taisha Los materiales OxG PDR Taisha son tolerantes a PC, tienen una taza de crecimiento entre 12 y 20 cm por año, y su área foliar depende del parental masculino utilizado. Los frutos son virescens.
El sistema radical de los híbridos OxG PDR puede captar mas nutrientes, sus raíces exploran el suelo a mayor profundidad. Peso Fresco de Raíces - gramos Profundidad Base Tronco 1m 2m 3m 0-40 cm 3267 1673 494 315 40-100 cm 564 452 186 116 % ocupación 94% 6%
Las características agronómicas que destacan del hibrido OxG-PDR Taisha según el parental masculino Avros o La Mé son: Descriptor OxG -PDR - Avros OxG -PDR - La Mé Inicio de floración en meses - androgenos 14-17 15-18 Inicio de polinización - meses 24-26 28-29 Inicio de cosecha - meses 29 32 Antesis femenina Uniforme Uniforme Presencia de espatas en el racimo Espata Espata Dias de maduración del racimo 152 155 Emisión foliar - hojas año 23,6 22,2 Tasa de crecimiento del tallo - cm/año 19,76 14,66 Longitud de la hoja 17 - cm 745 596 Area foliar de la hoja N 25 - m2 9,75 6,18 Radio sexual 0,87 0,98 Biomasa - peso seco palma año kg 322,5 201,56
La polinización, práctica escencial para estos cultivos, se facilita por cuanto la inflorescencia femenina en antesis es libre de espatas.
López J. 2014 ( Tesis Ms.Sc. Convenio UNC PDR sin publicar) El hibrido OxG-PDR (Taisha x La Mé) podría expresar un comportamiento fotosintético eficiente en regiones palmeras del trópico americano que presenten condiciones de radiación media (mayor a 1.500 h sol/año) a alta (mayor a 2.000 h sol/año). En contraste, OxG-PDR (Taisha x Avros) podría tener un desempeño altamente eficiente en fotosíntesis en condiciones de luz baja (menor a 1.500 h sol/año) como las presentadas en el Oriente y Occidente de Ecuador, Tumaco y Pie de Monte Llanero de Colombia.
En PDR, los mejores resultados en producción y contenidos de aceite se obtuvieron con el parental Avros. Los hibridos OxG Taisha comenzaron a producir un año antes que los otros materiales OxG obtenidos de oleiferas Brasil.
Los híbridos OxG PDR Avros con 2200 horas luz y déficit hídrico de 8 meses mostraron un 30% más de rendimiento. Cesar Colombia (G. Vallejo 2013)
Hibridos OXG-PDR Avros sembrados en la Hacienda El Bambu en el sector de Latitud Cero con 800 horas luz y déficit hídrico de 6 meses, presentaron en el primer año de producción 10,66 toneladas una cifra similar a la media de las pruebas de progenies en PDR. Reporte del CIPAL ANCUPA 2013. Ensayo - CIPAL : Adaptabilidad de híbridos interespecíficos OxG Tratamiento Tn / RFF - 2013 T11 Palmar del Río ( Taisha x Avros) 10,66 T14 Testigo tenera - guineensis 2,68
Con la información de las mejores progenies, PDR en 2008 realizó los cruces OTxOT, en el presente año se producirán semillas de la F2 de híbridos OxG, se obtendrá el 20% de extracción a nivel industrial en este ciclo. Progenie TM /ha/año % O/B % OB TM FA * 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 Lab* Industrial O/ha* 1 10,4 22,4 28,4 27,8 26,8 29,6 28,7 20,6 17,6 5,1 2 12,1 23,3 23,2 26,9 22,2 25,5 28,0 18,3 15,3 4,3 3 11,7 24,1 28,4 27,8 24,7 28,0 27,8 19,0 16,0 4,4 4 12,8 22,1 27,1 25,4 26,2 30,5 27,9 22,4 19,4 5,4 5 12,7 24,2 27 27,6 26,1 29,8 29,2 21,1 18,1 5,3 6 11,8 24,6 27,4 26,6 27,9 30,7 29,3 22,3 19,3 5,7 7 7,5 17,8 19,1 21,4 22,4 23,3 23,7 23,4 20,4 4,8 8 11,2 23,4 26,9 23,5 25,3 26,1 23,8 23,1 20,1 4,8 9 9,7 20,8 22,3 21,9 22,7 25,8 27,7 23,1 20,1 5,6 10 9,4 22,7 26,6 28,6 26,1 29,7 27,9 18,0 15,0 4,2 11 10,4 21,4 23,8 24,6 24,5 25,0 28,5 19,3 16,3 4,7 12 7,5 23,4 24,3 25,6 28 32,3 29,6 19,3 16,3 4,8 13 13,5 26,6 29,6 28,9 27 31,2 29,5 20,3 17,3 5,1 14 11,3 23,9 26,4 25,9 24,6 29,1 27,1 20,8 17,8 4,8 15 6,8 17,4 16,8 22,5 23,7 24,7 28,9 21,0 18,0 5,2 Media 10,6 22,5 25,2 25,7 25,2 28,1 27,8 17,8 4,9 FA* = Progenitor por polinización artificial %O/B Lab* = Porcentaje de aceite en racimos laboratorio % O/B Industrial = Porcentaje de aceite en racimos industrial TM O/ha/año= Toneladas de aceite por ha/año
Calidad del aceite del híbrido OxG - PDR Taisha Grasas saturadas % Grasas insaturadas % Grasas monoinsaturadas % Grasas polinsaturadas % Omega 3 y 6 Material OxG - PDR Taisha x Avros 37,81 62,19 44,93 17,25 0,70 OxG - PDR Taisha x La Mé 29,89 70,11 55,17 14,94 0,80 OxG - PDR Taisha x Yangambi 39,04 60,96 44,34 16,62 1,00 OxG - PDR Taisha x Angola 40,60 59,40 43,00 16,40 0,90 OxG - PDR Taisha x Calabar 47,59 52,41 32,80 19,42 0,91 El híbrido Taisha es alto oleíco cuando utiliza como parental masculino Avros, La Mé y Yangambi ; y cuando los genitores masculinos son de origen Angola o Calabar su aceite es similar al guineensis.
O L E I N A Calidad del aceite del híbrido OxG - PDR Taisha
Resultados Introgresión de genes E. Oleífera a la especie guineensis Polinización Segregación de tipos de palma controlada o natural Dura Tenera Pisífera Dura x Dura 100% Ninguna Ninguna Dura x Pisifera Ninguna 100% Ninguna Dura x Tenera 50% 50% Ninguna Tenera x Pisífera Ninguna 50% 50% Tenera x Tenera 25% 50% 25% O.Taisha - Dura
Cruces Dura Deli x Dura Taisha (2007) Codigo % Ac/M % Ac/Rc % M/F % Fn/Rc % Fp/Rc DD x DT1 27,55 14,56 65,17 60,11 25,62 DD x DT8 26,28 14,76 66,55 60,34 24,07 DD x DT9 29,08 14,62 64,31 65,69 19,70 DD x DT10 26,27 14,49 65,05 58,65 27,49 Media 27,29 14,61 65,27 61,20 24,22 O. Taisha 16,56 7,83 68,29 57,58 13,26 % Incremento 65% 86% 6% 82%
Germinación de Polen Código % DD x DT1 37,67 DD x DT9 41,01 DD x DT10 31,74 E. oleifera E. guineensis DT x GP ( OxG) 8 Sigue el vigor hibrido y las flores masculinas son escasas.
Cruce Dura Taisha x Tenera (Avros) ( 2007 ) Total palmas 111 (Segregación Tenera) 58 52,25% (Segregación Dura) 53 47,75%
Cruce / Palmas Dura % Ac/M % Ac/R % M/F FN/R FP/R TSH X T(Avros) 28,13 14,68 61,57 64,22 20,55 TSH X T(Avros) 31,50 18,74 64,66 66,44 25,57 TSH X T(Avros) 29,51 15,17 64,34 50,83 29,10 TSH X T(Avros) 26,52 17,84 78,17 39,05 47,00 Media 28,22 16,61 67,17 55,14 30,56 O. Taisha 16,56 7,83 68,29 57,58 13,26 % Incremento 70,4% 112% -1,6% -4,23% 130%
Qué es lo mejor?? Tolerancia a PC (50 % genes oleífera + 50 % genes guineensis) - OxG
Tolerancia a PC (25% genes oleífera + 75 % genes guineensis) - OxG Bajar los porcentajes de genes a 25% de oleífera y 75% de guineensis tendremos tolerancia a PC..? No sabemos hay que experimentar
El mejoramiento en palma demanda Tiempo Espacios para realizar pruebas Conocimiento Experiencia Apoyo y credibilidad a estos programas
Programa de mejoramiento (PT-Smartri Indonesia) Híbrido OxG-PDR Taisha 30 % más producción que los guineensis. Incrementar la producción Resistencia a enfermedades Resistencia a la sequia Bajo crecimiento Eficiencia en la toma de nutrientes Aceite de mejor calidad Resistencia a enfermades letales del cultivo. Buen comportamiento en las zonas de déficit hídrico Bajo crecimiento Mayor desarrollo radical que E. guineensis. Aceite de mejor calidad
Programa de mejoramiento del MPOB (Malasia) FRUTO g N RACIMOS 225 kg/palma RACIMO Kg CRECIMIENTO cm 32 TM / RFF Rajanaidu N. 2014 ICOPE Indonesia
Consideraciones finales La diversidad genética de los materiales OxG ha permitido a Palmar del Rio continuar con el cultivo de palma aceitera. PDR resolvió a través del mejoramiento genético los problemas de enfermedades letales de la palma, en especial la PC.
Los híbridos OxG PDR son amigables con el medio ambiente, ya que es posible sembrar en los mismos sitios afectados por la PC, evitando así la deforestación de nuevas áreas.
La variabilidad genética ha permitido el desarrollo de nuevas variedades hibridas, los genes de tolerancia a enfermedades letales del cultivo introducidos por la especie oleifera hace sostenible al cultivo de palma aceitera. OxG PDR -Avros OxG PDR La Mé E. oleifera Taisha -PDR OxG PDR Angola OxG PDR Calabar
Agradecimientos Francisco Orellana Galo Bejarano + Guillermo Vallejo Jhon Lowe + Rajanaidu Nookia Phillipe Amblard Personal de PDR - I&D
Gracias por su tiempo jbarba@palmardelrio.com