Mejoramiento genético de teca (Tectona
grandis Linn. f.) asistido por marcadores
moleculares.
13.05.2015Guayaquil
Novelteak
• Empresa de Capital Suizo
• 7.000 Ha de plantaciones entre
Costa Rica y Nicaragua
• 100% FSC®
• Proyección de 40.000-50.000
m3 anuales
13.05.2015 Mejoramiento genético de teca (Tectona grandis Linn. f.) asistido por marcadores moleculares. Page 2
Novelteak
Ubicación del proyecto
13.05.2015 Mejoramiento genético de teca (Tectona grandis Linn. f.) asistido por marcadores moleculares. Page 3
Resumen
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1990 2012 2030
Material sin
mejoramiento
40% Ganancia
Volumen Comercial
+20% Ganancia
Volumen Comercial + Calidad
Apoyo de los Marcadores Moleculares
Novelteak
Programa de Mejoramiento Genético
13.05.2015 Mejoramiento genético de teca (Tectona grandis Linn. f.) asistido por marcadores moleculares. Page 5
• 17 diferentes fuentes semilleras
• 129 árboles plus
• 3 ensayos clonales
• 1 jardín clonal
• Primeras plantaciones clonales a nivel
comercial reportadas en toda la región.
• Sistema Producción Clonal Masal
• Ingreso GENFORES
2.315 Ha clonales hasta el año 2014 (30%)
Hoy en día se planta 95% con clones
1994
1999
2007
2012
Programa de Mejoramiento Genético
Resultado #1
13.05.2015 Mejoramiento genético de teca (Tectona grandis Linn. f.) asistido por marcadores moleculares. Page 6
Novelteak. Víquez, 2004
0,00
0,05
0,10
0,15
0,20
0,25
0,30
0,35
0,40
0,45
0,50
Tanzania Kihuwi Tanzania Ntibwa Tailandia Huerto sem. HV Testigo
Vo
lum
en (
m3/a
rb)
Variación entre procedencias de teca en volumen por árbol. Ostional, 2004. Siembra, set. 1995
Programa de Mejoramiento Genético
Resultado #2
13.05.2015 Mejoramiento genético de teca (Tectona grandis Linn. f.) asistido por marcadores moleculares. Page 7
12 años edad.
Novelteak; Arce, 2012.
Programa de Mejoramiento Genético
Resultado #3
13.05.2015 Mejoramiento genético de teca (Tectona grandis Linn. f.) asistido por marcadores moleculares. Page 8
Novelteak. Espinoza, 2011
-3,00 -1,50 0,00 1,50 3,00
CP 1 (84,7%)
-3,00
-1,50
0,00
1,50
3,00
CP
2 (
15
,3%
)
PB-DAP-8,9
SC-DAP-9,7
PB-DAP-8,9
SC-DAP-9,7
Análisis de Componentes principales para la variables DAP en dos sitios
Qué pasa a largo plazo
2012
Considerar
• En realidad no hicimos mejora genética,
solamente silvicultura clonal.
• No hay forma de seguir ganando
• No se cuenta con el recurso genético para
reaccionar ante cambios:
• Ambiente
• Mercado
13.05.2015 Mejoramiento genético de teca (Tectona grandis Linn. f.) asistido por marcadores moleculares. Page 10
Estrategia de Mejoramiento Genético
Componentes
• Ampliación de la base genética
• Proceso de selección recurrente de
individuos superiores siguiendo la
estrategia de sublíneas defina por
GENFORES**
• Optimización de la ganancia
operacional a través del estudios de
la interacción genotipo-ambiente
13.05.2015 Mejoramiento genético de teca (Tectona grandis Linn. f.) asistido por marcadores moleculares. Page 11
**Cooperativa de Mejoramiento
Genético con sede en Costa Rica con
miembros provenientes de toda
América Latina
Estrategia de Mejoramiento Genético
Resultados preliminares
13.05.2015 Mejoramiento genético de teca (Tectona grandis Linn. f.) asistido por marcadores moleculares. Page 12
Ensayos de procedencia: Referencia de la fuente de mejor se adapta a nuestras condiciones
Novelteak, Espinoza, 2015
Estrategia de Mejoramiento Genético
Resultados preliminares
13.05.2015 Mejoramiento genético de teca (Tectona grandis Linn. f.) asistido por marcadores moleculares. Page 13
Ensayos Clonales en sitios marginales: Ganancia en volumen de hasta 100%
Clon
Estrategia de Mejoramiento Genético
Resultados preliminares
13.05.2015 Mejoramiento genético de teca (Tectona grandis Linn. f.) asistido por marcadores moleculares. Page 14
Ensayos bloques monoclonales: Diferencias a nivel comercial de hasta 45%
Estrategia de Mejoramiento Genético
Resultados preliminares
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Huerto semillero clonal de polinización abierta y ensayos de polinización controlada
Estrategia de Mejoramiento Genético
Resultados preliminares
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Evaluaciones a nivel genético de las propiedades físico-mecánicas de la madera:
existen propiedades con heredabilidades aceptables como para poder incluirlas
dentro de la estrategia de mejoramiento genético a largo plazo.
Clon
Moya et al, 2009
Aplicación de los marcadores moleculares
Marcadores moleculares
Metodología
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1. Toma de muestra: 144 genotipos que incluyen clones,
procedencias, progenies
2. Extracción
Novelteak, Espinoza, 2014
Marcadores moleculares
Metodología
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2. PCR
• 15 microsatélites desarrollados por Verhaegen et al.
(2005)
• 20 microsatélites desarrollados por Novelteak, 2014.
• Electroforesis
• Análisis
Novelteak, Espinoza, 2014
Marcadores moleculares
Resultados
13.05.2015 Mejoramiento genético de teca (Tectona grandis Linn. f.) asistido por marcadores moleculares. Page 20
• Se seleccionan los mejores 10 marcadores y se establece
una metodología de trabajo de PCR-multiplex a bajo costo
Novelteak, Espinoza, 2014
Marcadores moleculares
Resultados
13.05.2015 Mejoramiento genético de teca (Tectona grandis Linn. f.) asistido por marcadores moleculares. Page 21
• Aunque existe variabilidad genética dentro de la empresa, la
misma está representada por unos pocos individuos por lo
cual se necesita ampliar la misma para pensar en una
estrategia a largo plazo
Novelteak, Espinoza, 2014
Marcadores moleculares
Resultados
13.05.2015 Mejoramiento genético de teca (Tectona grandis Linn. f.) asistido por marcadores moleculares. Page 22
• La población tiene una estructura que se concentra en 4
grupos principales que tienen relación con orígenes
genéticos específicos (procedencias)
Novelteak, Espinoza, 2014
Marcadores moleculares
Resultados
13.05.2015 Mejoramiento genético de teca (Tectona grandis Linn. f.) asistido por marcadores moleculares. Page 23
• El material en su mayoría se encuentra relacionado
genéticamente
Novelteak, Espinoza, 2014
Marcadores moleculares
Aplicaciones
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• Identificación de clones
• Temas de propiedad intelectual
• Pureza en jardines clonales (10% error)
• Errores en ensayos clonales
• Individuos creciendo en condiciones particulares
Marcadores moleculares
Aplicaciones
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• Validación de cruces
Marcadores moleculares
Aplicaciones
13.05.2015 Mejoramiento genético de teca (Tectona grandis Linn. f.) asistido por marcadores moleculares. Page 26
• Otras aplicaciones
• Trazabilidad de la madera
• Diseño de apareamientos para futuros cruces
controlados
• Búsqueda más orientada acerca del material genético
que se necesita para ampliar la base genética.
Marcadores moleculares
Otros proyectos
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• Análisis de marcadores
moleculares de
cloroplasto
• cpIndel6563:
inserción/deleción
• cpSSR2:
microsatélite
• psaA: polimorfismo
SNT, obtenido
mediante
secuanciación
Marcadores moleculares
Otros proyectos
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• Se ha intentado con los marcadores actuales establecer correlaciones
con los valores genéticos obtenidos en campo (DAP, forma,
propiedades madera) pero sin éxito hasta el momento
Conclusiones y recomendaciones
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• Técnica de relativamente bajo costo y de aplicación concreta en la industria.
• Falta de información genómica. Secuenciación del genoma, transcriptomas, proteomas.
Que podrían acelerar el uso de estas herramientas.
• La tecnología de genómica como detección de SNT´s está disponible y cada día a un
costo más razonable, pero mientras no se avance en un F2 o generaciones posteriores
no se tendrá un impacto real ya que posiblemente las correlaciones serán muy bajas
como ya se ha publicado en otras especies.
Gracias
13.05.2015Guayaquil