Cultivares y mejoramiento gentico de

Guillermo GalvnCurso de Horticultura 2010

Facultad de Agronoma

mejoramiento gentico de hortalizas

Semillasfactor clave en la produccin

ActividadesActividades- Produccin de semilla

- Mejoramiento gentico

- Recursos genticos

- Registro de cultivares

Proceso Histrico

Actividades ligadas, indivisibles

Siglo XIX

Familias que se especializaron en la Familias que se especializaron en la

produccin de semillas y en el mejoramiento

Siglo XXEmpresas familiares a medianas (hasta 1980)

Proceso de concentracin / Multinacionales

Siglo XX

Prdida de biodiversidadSustitucin de semillas locales

Adopcin de cultivares mejorados

El mejoramiento gentico actual

EstructuraConcentrada

Privada

ObjetivosLucro, ganancia (en el corto plazo)

Desarrollo social no es considerado

Particularidades del Mejoramiento gentico de hortalizas

CalidadVisual (patrn externo)Organolptica / Nutracutica / Funcional

AdaptacinAdaptacinCicloRendimientoResistencia a enfermedades

Resistencia al transporte Tomate, Frutilla, Meln

Hbridos en Horticultura

Por qu?

Proteccin varietal

Uniformidad del producto

Facilidad para acumular caractersticasFacilidad para acumular caractersticas

Vigor hbrido

Hbridos en Horticultura

Sistemas:

Polinizacin manual Tomate, morrn, berenjena

Emasculacin y polinizacin natural Emasculacin y polinizacin naturalMaz, Cucurbitaceas

Explotacin de la androesterilidadCebolla, Zanahoria

AutoincompatibilidadCrucferas

Tendencias recientes que dan nfasis a los recursos genticos locales

Adaptacin a ambientes especficos

Valoracin de la calidad

Recursos genticos y biodiversidad

Biodiversidad de los recursos genticos locales ligada a

Estructuras rurales complejas

Saberes populares, tecnologas locales

Formas sostenibles de produccin

Orgenes de las semillas hortcolas en Uruguay

Poblaciones localesSemillas criollas

Cultivares introducidos Cultivares introducidosSemilla importada

Cultivares nacionalesProgramas de mejoramiento estatales

Origen del material de siembra (1991)germoplasma local 50 %cultivares introducidos 50 %

Poblaciones locales de hortalizas

Erosin genticadescenso del nmero de productoressustitucin por cultivares introducidosmejoramiento gentico nacional

Recursos Genticos hortcolas en Uruguay

Ajo

Boniato

Poroto (grano seco)

Poroto (chaucha)

Zapallo CriolloZapallo Criollo

Pimientos (morrn, aj)

Cebolla 76% en 2004

Zanahoria 20% en 2004

Maz Dulce

Acelga, Perejil, Tomate

Ventajas o Razones para su cultivo Comportamiento Productivo (adaptacin)

Resistencia a Enfermedades

Disponibilidad

en tiempo

en la cantidad deseada

con un comportamiento conocidocon un comportamiento conocido

Bajo costo de semilla

Desventajas Baja uniformidad

Baja calidad

Diversidad y Adaptacin

2TOT = 2G +

2E +

2G

2E

Diversidad y Adaptacin

Fuente de Variacin Preguntas asociadas

Gentica Qu cultivo plantar?Gentica Qu cultivo plantar?

Qu variedad plantar?

Interaccin

gentica x ambiental

Cuando plantar?

Dnde plantar?

Ambiental Cmo plantar?

Diversidad y Adaptacin

El maz amarillo es de cinco meses, el morado de seis, y el blanco de siete... El amarillo rinde poco, el morado un poco ms, y el blanco es el mejor

Y por qu no siembra puro blanco Y por qu no siembra puro blanco en lugar de este entrevero?

Cmo van a venir las lluvias este ao...? Sembrando as, si llueve poco levanto amarillo, si llueve ms levanto ms, y si llueve bien, pues levanto un poco ms de las tres clases.

Exploracin etnobotnica. Hernandez. Mexico, 1970

Bases genticas de la Adaptacin

Combinaciones epistticas de alelos favorables

Intercruzamiento de individuos superiores

Endocra conducente a estabilizar multilocus Endocra conducente a estabilizar multilocus

superiores

Allard, 1996

Componentes de la adaptacin

Largo del ciclo

Ciclo fenolgico (precocidad)

Resistencia a enfermedades

Rendimiento Rendimiento

Estabilidad del rendimiento

Mosaico de suelos uruguayos

Interaccin Genotipo x ambiente

Diversidad Sistemas de produccin

in vitro, in vivoAjo (Allium sativum)Boniato (Ipomoea)

SemillasCebolla (Allium cepa)

Bancos de germoplasma INIA/FAgro

Cebolla (Allium cepa)Porotos

Phaseolus vulgarisP. lunatus, P. coccineusVigna sinensis

Morrn y Aj (Capsicum)Tomate (Solanum licopersicum)Zanahorias (Daucus)

Conservacin colectiva de los agricultores Conservacin del conocimiento local

Conservacin ligada al uso

Gente involucrada

No hay necesidad de regeneracin

El control (propiedad) y los beneficios son colectivos, El control (propiedad) y los beneficios son colectivos, compartidos

Riqueza allica y diversidad genotpica

Adaptaciones especiales, divergencias especficas

Diversidad para responder a la variacin ambiental temporal

Continan los procesos de evolucin de los cultivos

A. H. D Brown, 1999

Particularidades genticas

Cultivos de propagacin vegetativa

Cultivos algamos

Cultivos autgamos

Propagacin Vegetativa

Papa Boniato Frutilla Ajos Organo Espinaca de Nueva Zelandia

Propagacin Vegetativa Uniformidad gentica Vigor inicial Alto costo de semilla

volmenes grandes Problemas sanitarios Seleccin Mutaciones Seleccin

Especies algamas

Cebolla, Puerro Zanahoria, Perejil, Apio, Hinojo Zapallos, Zapallito, Meln, Pepino, Sanda Acelga, Remolacha, Espinaca Repollo, Coliflor, Brcoli Morrn (pimiento), Berenjena Maz dulce, Albahaca

Especies algamas

Diversidad gentica (estabilidad, adaptacin)

Seleccin Tamao poblacional Tamao poblacional Aislamiento

Especies autgamas

Tomate Lechuga Arveja, habas, poroto

Especies autgamas

Uniformidad gentica Estabilidad gentica Tasa de alogamia Seleccin Mutaciones Seleccin

RoguingEliminacin de plantas fuera de tipo

Justificacin Mejoramiento gentico local

Dependencia varietal y costos

Caractersticas agronmicas / Adaptacin Rendimiento y Calidad

Susceptibilidad Enfermedades

Sensibilidad Termofotoperodo Sensibilidad Termofotoperodo

Ciclo

Diversidad sistemas de produccin

Requerimientos comerciales y usos diversos

Desarrollo produccin Semilla local

Morrn

Ciclo precoz

Frutos livianos

pared delgada

Rendimiento estable

Pimiento dulce

Rendimiento estable

Resistencias

Zanahoria nacional o criolla

Alto rendimiento, rusticidad

Variabilidad en resistencia a enfermedades

en el largo y forma de la raz

en sensibilidad para la floracinen sensibilidad para la floracin

Resistencia a manchas foliares

ZanahoriaNacional o Criolla

Uruguay

Variabilidad gentica

Zanahoria Mejoramiento Gentico

Zanahoria Verano

Opciones productivas:

Kuroda /Hbridos + Ambiente Controlado

Criolla + Bajo Costo + Riesgos

Avances: Progreso en el color interno Avances: Progreso en el color interno

Problemas:

Variaciones entre cultivos, entre ambientes

1 variedad Criolla vs. 2 o ms variedades criollas?

Siembra Noviembre

Siembra Febrero/Marzo

Russia

A. galanthumA. altaicum

Cebolla - Origen

Kik et al, 2004

China

India

A. pskemense

A. oschaninii

A. vavilovii

A. altaicum

A. roylei

Diversidad gentica

INIA Fagro Dulce INIA Colorada INIA Blanca

Pantanoso del Sauce CRS

Tipos de Cultivares en la Regin Sur

Zafra 2006 Zafra 2007

Tempranos DCPantanoso DITardos DL

Tempranos DCPantanoso DITardos DL

Encuestas del Ministerio de Ganadera, Agricultura y Pesca

Recursos GenticosColecta, evaluacin y conservacin40 accesiones (desde 1987)

Indice de

Bulbificacin

4

2

Invierno Primavera Verano

DC DI DL

Cebolla

Variabilidad en el ciclo

Resistencia a enfermedades

Botrytis squamosa

Calidad de los bulbos Calidad de los bulbos

Color, Forma,

Nmero y persistencia de las catfilas

Potencial de rendimiento

Conservacin poscosecha

Variedad Cultivo Calidad Conserva-cin

INIA Casera Precoz-SemiprecozResistencia parcial a

Botrytis

Color Bronceado claro

Forma Trompo-globosa

5 meses

Cultivares nacionales de Cebolla

Uruguay

globosa

INIA Colorada SemiprecozResistencia parcial a

Botrytis y Peronospora

Color rojo prpuraForma globo-

achatada

4 meses

Pantanoso del Sauce CRS

Ciclo intermedioResistencia parcial a

Botrytis

Color bronceado Forma globosa

7 meses

INIA Valenciana TardaResistencia parcial a

Peronospora

Color marrn Forma globosa

6 meses

Cultivares nacionales de CebollaUruguay

Pantanoso del Sauce

Resistencia a Botrytis, en comparacin con Valcatorce (Argentina)

Valenciana temprana

Potencialidad del ciclo semiprecoz (DI)

Rendimiento

Potencialidad del ciclo semiprecoz (DI)

Estabilidad en diferentes ambientes

Tipos de suelo

20 - 24 ton/ha en ambientes pobres

35 - 40 ton/ha en ambientes favorables

Estabilidad del rendimiento

y = 1.12x + 0.75R = 0.91

20

25

30

35

40R

e

n

d

i

m

i

e

n

t

o

(

M

g

/

h

a

) Pantanoso del Sauce

y = 1.02x - 1.20R = 0.88

y = 0.86x + 0.45R = 0.97

0

5

10

15

20

0 10 20 30 40

R

e

n

d

i

m

i

e

n

t

o

(

M

g

/

h

a

)

Media de cada ensayo (Localidad-ao) Mg/ha

Valcatorce

Texas EG 502

Br2-99

Br-99

Ve-97Ve-98

PS-97 CG-98

Br-97Br-98

CG-97

Calidad

Forma esfrica Forma esfrica

Color bronceado oscuro

Retencin de catfilas

Buen cerrado del cuello

Pantanoso del Sauce

CRS

Hibridaciones dirigidas

Control de la

polinizacin

Androesterilidad

Androestril

Normal

Androesterilidad

Androestril

Normal

Peronospora destructor

Evaluaciones peridicas

a campo

0,8

0,9

1,0Pantanoso CRSINIA Colorada

0,0

0,1

0,2

0,3

0,4

0,5

0,6

0,7

0,8

25/9/07 5/10/07 15/10/07 25/10/07 4/11/07 14/11/07 24/11/07 4/12/07

I

n

c

i

d

e

n

c

i

a

UR 19101UR 8815UR 8902UR 9104

Evaluaciones en solario con condiciones controladas

Peronospora destructor

INIA Dulce Valenciana (poblacin local)

Allium fistulosum

PapaCaractersticas genticas

Autotetraploide (4x)

Herencia tetrasmica Herencia tetrasmica

Ms de 200 especies silvestres (2x-6x)

Grupos Cultivados (2x-5x)

Andigena, Phureja, otros (DC)

Tuberosum (DL)

Tuberosum Base gentica reducida

Diversidad y Adaptacin

Solanum commersonii

Resistente a Marchitez Bacteriana

2n =2x = 24 (1 EBN)

Alto contenido de Glicoalcaloides

Relacin entre la papa y el tomate

Relacin entre la papa y el tomate

Spooner et al. 1993

Mejoramiento Gentico de Papa

OBJETIVOS

Estabilidad Rendimiento(poca-ao)

Resistencia virus/tizones

Dormancia adecuada

Precocidad de Cosecha(primavera)

Aptitud mercados y usos

Metodologa Introduccin poblaciones segregantes y clones Cruzamientos controlados Seleccin recurrente poblaciones Aptitud Combinatoria (50 a 100 familias) Etapas

Seleccin Preliminar (3 generaciones) Seleccin Preliminar (3 generaciones) Seleccin Avanzada Evaluacin Participativa (Convenios) Registro-Proteccin-Licencias

Resistente virus y sarna

Tolerante tizones

INIA-Ipor

Tolerante tizones

Dormancia corta

Alta productividad y calidad comercial

Estabilidad de produccin pocas y zonas

INIA-YaguarCiclo TempranoDormancia cortaTolerante a virus

02011.4

Mejoramiento Gentico de Frutilla

Objetivos

Obtencin de cultivares de DC y DN Alta productividad Resistencia a enfermedades Resistencia a enfermedades Sabor Firmeza Precocidad

OBJETIVOS

Precocidad Calidad comercial

BONIATO

Calidad comercial Usos diversos Resistencia plagas Conservacin

25

30

35

40Comercial > 400 grs

RENDIMIENTO COSECHA 1999CICLO 23 Octubre - 11 Marzo (131 das)

0

5

10

15

20

25

Arapey Ayu Morada E 9227.1

Cmo comparar variedades?

El tomate Empire que plant este ao, no es tan bueno como el Luxor que plant el ao pasado

El meln Planters que plant en el bajo da El meln Planters que plant en el bajo da frutos ms chicos que el Jumbo que est en este cuadro

No sirve hacer semilla de puerro, no nace con la misma fuerza que la comprada