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PROGRAMA NACIONAL DE INNOVACIÓN AGRARIA
PROYECTO PNIA 230_PIMapeo por asociación de caracteres agronómicos y fisicoquímicos en la Colección Nacional de yuca del INIA para revelar su potencial
en el mejoramiento y la agroexportación
FREDY QUISPE JACOBO
CONTENIDO
Antecedentes
Metodologías
Caracterización agro-morfológica
Caracterización molecular
Caracterización química
Eventos-publicaciones
Conclusiones
Recomendaciones
RECURSOS HUMANOS
RESPONSABLE
• Fredy Quispe Jacobo
COLABORADORES INIA
Caracterización Agro-morfológica
• Mavel Marcelo Salvador
• Luis Sernaque
Conservación In vitro
• Elizabeth Fernandez Huaytalla
Caracterización Molecular
• Bianca Vigil Santillana
Caracterización Química
• Annie Yumpiri
• Hans Amao Castilla
• Karina Ccapa Ramirez
COLABORADORES EXTERNOS
• Luis Augusto Becerra López-La Valle (CIAT)
ANTECEDENTES
• La yuca es el cuarto cultivo importante a
nivel mundial después del arroz, trigo y
maíz.
• Alimento básico para más de 1000
millones de personas con escasos
recursos alrededor del mundo.
• Raíz tuberosa con importancia en
seguridad alimentaria en las regiones de
la selva alta y baja de nuestro país, con
una producción que supera los 1,2
millones de t.
Fuente: Minagri, (2019)
• Recurso nativo que se conserva en la
Colección Nacional de yuca de la EEA
Donoso – Huaral del INIA (741
accesiones).
• Limitada información de
caracterización agromorfológica,
molecular y química de la diversidad
conservada.
• Estudio preliminar con 20 accesiones
promisorias de yuca (2016).
• Demanda en el mercado nacional e
internacional para su procesamiento
en la industria alimentaria, química y
de biocombustibles.
Fuente: http://agroaldia.minagri.gob.pe/biblioteca/download/pdf/tematicas/f-taxonomia_plantas/f01-cultivo/2018/yuca.pdf
• Bajos rendimientos nacionales en zonas de cultivo de la costa y
la selva peruana.
10,000
10,500
11,000
11,500
12,000
12,500
2000 2002 2004 2006 2008 2010 2012 2014 2016 2018
Ren
dim
ien
to (
kg/h
a)
Fuente: Minagri, (2019)
COMPONENTES
Caracterización agromorfológica
Descriptores propios del INIA y los recomendados por Fukuda,
Guevara, Kawuki y Ferguson (2010).
Descriptores cualitativos (39),
Descriptores cuantitativos (12).
METODOLOGÍAS
Caracterización molecular
Extracción de ADN según Doyle Doyle (1987).
Genotipado basado en secuencias de acuerdo a la identificación de
polimorfismos de un solo nucleótido (SNPs) realizado en el Centro Genómico de
la Universidad de Minnesota de EE.UU.
Caracterización química
Materia seca, acidez titulable, sólidos solubles, almidón (según método químico,
enzimático), ácido cianhídrico, color, composición proximal, bioactivos y
actividad antioxidante de acuerdo a métodos validados por la AOAC y literatura
internacional.
RESULTADOS
Histograma y diagrama de caja del rendimiento de raíces reservantes de 741
accesiones de la Colección Nacional de yuca del INIA
CARACTERIZACIÓN AGROMORFOLÓGICA
(tn/ha) (tn/ha)
ANTECEDENTES
Histograma y diagrama de caja de la altura de planta de 741 accesiones de
la Colección Nacional de yuca del INIA
(cm) (cm)
ANTECEDENTES
Histograma y diagrama de caja del peso de raíces por planta de las 741
accesiones de la Colección Nacional de yuca del INIA
(Kg) (Kg)
Histograma y diagrama de caja de la longitud de raíz de las 741 accesiones
de la Colección Nacional de yuca del INIA
(cm) (cm)
Histograma y diagrama de caja del diámetro de raíz de las 741 accesiones
de la Colección Nacional de yuca del INIA
(cm) (cm)
Histograma y diagrama de caja del tiempo de cocción de las raíces
reservantes de las 741 accesiones de la Colección Nacional de yuca del
INIA
(min) (min)
Estadísticos descriptivos de los descriptores cuantitativos evaluados en la caracterización
agromorfológica de la Colección Nacional de yuca del INIA
Variable Mínimo Máximo Promedio SD CV (%)
Rendimiento (tn/ha) 1.70 81.70 27.91 13.20 47.30
Longitud del lóbulo central (cm) 10.14 25.53 16.20 2.53 15.62
Ancho del lóbulo central (cm) 1.02 5.52 3.44 0.80 23.23
Longitud del peciolo (cm) 9.60 43.44 24.61 5.43 22.07
Diámetro del peciolo (cm) 1.40 5.13 3.10 0.55 17.65
Altura de planta (cm) 62.00 361.80 199.23 52.36 26.28
Longitud de entrenudos (cm) 20.57 66.00 38.32 6.96 18.17
Número de raíces por planta 0.00 7.60 2.37 1.40 59.00
Peso de raíces por planta (Kg) 0.14 6.86 2.34 1.11 47.18
Longitud de raíz reservante (cm) 11.60 51.50 27.99 5.05 18.05
Diámetro de raíz reservante (cm) 1.07 7.26 4.71 0.74 15.77
Tiempo de cocción (min) 2 25 14.65 6.40 43.66
Análisis de frecuencia de (algunos) descriptores cualitativos en la
caracterización agromorfológica de la Colección Nacional de yuca.
0.00
3.81
7.61
11.42
15.22
130
140
712273
299
331
277
3326
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298
572
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328
403
330
336
4065378236
283
478
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70214389
510
51761270
152
271
545
549
679
153
346
357
387
566
393
116
404
467
533
550
367
509
553
500
512
112
402
410
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511
681
720
386
491
519
5263
518
311
160
262
324
727
379
548
576
414
487
547
245
375
291
302
408
246
463
376
46241451
282
296
333
247
738
374
465
297
334
33585164
122
285
395
307
373
507
513
342
347
358
411
435
480
51476736144
39219453
278
63052150
2561842668138
146
543
203
678
5394383848960387196
161
19879674
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6369
582
384
111
140
17474303
4187534880536
635
488
629
188
556
304
322
32525569
232
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352
360
43956473
268
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739
184
207
362
570
592
390
66933179
7154558572966979548155
428
495
587
6586328873199
13420382
416
50388105
238
312
417
490
4963761597483
672
130
560
671
431
568
732
62554571337082280
29459183
620
341
4433150217
2635832349425
252
531
243
274
464
180
181
250
401
489
59747100
149
177
148
292
21626486
412
415
413
437
314
353
691
286
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522
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253
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329
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125
279
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639
740
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504
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266
261
143
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524
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534
737
53511909129258
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20176131
167
136
137
171
665
255
546
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559
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260
26716257
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230
370
151
191
170
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61734377
226
339
114
224
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717
619
723
718
712
265
36571690
320
394
234
264
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725
726
211
607
343
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527
326
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420
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293
469
497
430
532
538
505
515
354
399
433
452
520
537
544
589
427
434
471
525
227
422
383
438
305
565
300
344
355
295
499
502
424
554
361
405
450
440
233
338
276
235
248
287
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457
459
460
309
318
337
555
4473244264562
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72881219
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391
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178
557
308
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194
195
223
120
730
721
542
642
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208
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731
154
159
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205
187
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24235484
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581
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139
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605
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2182
10686176
583
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58646588
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652
65360241
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231
306
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432
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64830609
611
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449
239
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666
646
6473944182
147
145
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206
7146510493124
580
456
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670
698
703
595
6804
1096269101
121
108
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7351762299716
567
631
662
117
668
643
113
118
540
637513249
43655664
281
575
470
158
689
364
455244027528289
126
16298398
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175
396
444
319
356
468
345
363
57427103
172
29068498
481
310
340
688
359
369
366
475
409
446
57310696
70092186
675
601
110
421
667
380
692
70615687
349
378
123
684
4745169594372
385
577
701
68321632
169
651232593877685
68622479
590
591
102
598
477
142
115
254
Dista
ncia:
(Gow
er (s
qrt(1
-S)))
Distribución de las accesiones de Colección de yuca según dendograma elaborado con los caracteres
cuantitativos de la caracterización agromorfológica. Método de Ward y distancia según Gower.
Análisis de componentes principales de los cluster y las variables agromorfológicas
cuantitativas evaluadas en las accesiones de la Colección Nacional de yuca.
Tabla de accesiones promisorias de yuca según caracteres agromorfológicos de
rendimiento, forma de planta, pendúnculo de raíz, forma de raíz, calidad culinaria y
retención de área foliar de la Colección Nacional de yuca.
CARACTERIZACIÓN MOLECULAR
• Colecta del material vegetal
• Extracción de ADN
• Calidad del ADN extraído
• Llamado de variantes, GBS
• Filtrado de variantes, SNPs
• Análisis de diversidad Genética
• Análisis de estructura poblacional, DAPC
Diagrama de flujo del proceso de extracción de ADN a partir de hojas
jóvenes de yuca.
Gráfica del análisis discriminante de componentes principales para
establecer la estructura poblacional de la Colección Nacional de yuca
Gráfica compoplot que representa la probabilidad de pertenencia de cada
individuo a los clústeres identificados en el análisis DAPC de la Colección
Nacional de yuca
Conformación de los grupos genéticos identificados en el análisis de
estructura poblacional de la Colección Nacional de yuca
Diagramas de caja de la humedad de raíces de la Colección Nacional de
yuca según procedencia del material genético.
CARACTERIZACIÓN QUÍMICA
Diagramas de caja de materia seca de raíces de la Colección Nacional de
yuca según procedencia del material genético.
Diagramas de caja del contenido de almidón de raíces de la Colección
Nacional de yuca según procedencia del material genético.
Diagramas de caja del contenido de ácido cianhídrico de raíces de la
Colección Nacional de yuca según procedencia del material genético.
O
OH
OH
OH
OH
O CH3
N
CH3
Diagramas de caja de sólidos solubles de raíces de la Colección Nacional
de yuca según procedencia del material genético.
Diagramas de caja del parámetro cromático L* de raíces de la Colección
Nacional de yuca según procedencia del material genético.
Diagramas de caja del parámetro cromático a* de raíces de la Colección
Nacional de yuca según procedencia del material genético.
Diagramas de caja del parámetro cromático b* de raíces de la Colección
Nacional de yuca según procedencia del material genético.
Diagramas de caja de yellow index (índice de color amarillo) de raíces de la
Colección Nacional de yuca según procedencia del material genético.
Distribución de frecuencia del HCN en raíces de la Colección Nacional de
yuca según procedencia del material genético.
Distribución de frecuencia del contenido de almidón en raíces de la
Colección Nacional de yuca según procedencia del material genético.
Distribución de frecuencia de la materia seca en raíces de la Colección
Nacional de yuca según procedencia del material genético.
Análisis de correlación de los parámetros de color, Hue, yellow index y
luminosidad de raíces de la Colección Nacional de yuca.
Análisis de correlación del pH, sólidos solubles (°Brix), acidez, índice de madurez,
ácido cianhídrico y almidón de las raíces de la Colección Nacional de yuca.
Análisis de componentes principales de los caracteres químicos evaluados en la Colección
Nacional de yuca.
Distribución de las accesiones de la Colección de yuca según dendograma elaborado con los
caracteres cuantitativos de la caracterización química. Método de Ward y distancia Euclidea.
Accesiones promisorias de la Colección Nacional de yuca identificadas según contenido de
materia seca, almidón y ácido cianhídrico.
Contenido químico-proximal, compuestos fenólicos, flavonoides, carotenoides y actividad
antioxidante según DPPH y ATBS de 30 accesiones de la Colección Nacional de yuca.
PARTICIPACIÓN - EVENTOS
PUBLICACIONES
CONCLUSIONES
• Se identificaron 15 accesiones promisorias según información agro-
morfológica, con rendimientos (t/ha) entre 22,73 y 45,49 t/ha de buena calidad
culinaria en la Colección Nacional de yuca del INIA.
• El análisis de SNIPs identificó 6 grupos genéticos de la Colección Nacional de
yuca del INIA.
• Se identificaron 15 accesiones promisorias según información química, con
materia seca entre 51,04 y 53,95 %; almidón entre 25,60 y 39,23 % (base
húmeda) y bajos contenidos de ácido cianhídrico entre 8,71 y 41,42 mg/kg, en
la Colección Nacional de yuca del INIA.
• Se prepararon 2 documentos técnicos para publicación: “Catálogo de la
Colección de yuca del INIA Perú” y “Métodos en la caracterización agro-
morfológica, molecular y química de Manihot esculenta K. (Yuca)”
RECOMENDACIONES
AGRADECIMIENTOS
Al Programa Nacional de Innovación Agraria – PNIA por el financiamiento del Proyecto deInvestigación “Mapeo por asociación de caracteres agronómicos y fisicoquímicos en laColección Nacional de yuca del INIA para revelar su potencial en el mejoramiento y laagroexportación”.
A los obreros, técnicos y profesionales que apoyaron en el trabajo de campo en la EEA Donoso– Huaral, así como a los que apoyaron en el análisis de muestras en el Laboratorio de BiologíaMolecular de la DRGB, análisis bioinformático y análisis fisicoquímico en el Laboratorio deInvestigación Nutricional de los Recursos Genéticos. Técnica Teodocia Vega, Bachiller LuisSernaque Ramos, Bachiller Antonio Lanza, Bachiller Annie Yumpiri Aguilar, Bachiller BiancaVigil Santillan, Bióloga Elizabeth Fernández Huatalla, Ingeniera Karina Ccapa Ramírez, PhD JuanDaniel Montenegro, fotógrafo Gudion Avila Martínez y Administradora Karen Cubas Díaz, porsu apoyo en la ejecución del Proyecto de Innovación
Muchas gracias por su atención…
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