manual tecnico de mejoramiento participativo para obtener nuevas variedades de papa

8/14/2019 Manual tecnico de mejoramiento participativo para obtener nuevas variedades de papa

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PROMOCIN E INVESTIGACIN DE PRODUCTOS ANDINOS PROYECTO DEMEJORAMIENTO PARTICIPATIVO

MANUAL TCNICO DE MEJORAMIENTO PARTICIPATIVO PARA OBTENERNUEVAS V ARIEDADES DE PAPA

Julio L. Gabriel, Jaime Herbas, Magali Salazar, Graham Thiele


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CONTENIDO

Glosario

1. Por qu mejorar nuestra papa?

2. Poblacin

3. Variabilidad

4. Herencia

6. Reproduccin en la papa

6.1. Sexo de la papa

7. Recoleccin y conservacin de polen

7.1. Esterilidad masculina

7.2. Determinacin de la fertilidad del polen

7.3. Mtodos de tincin de polen

8. Floracin

9. Induccin y mantenimiento de la floracin

9.1. Mtodo del ladrillo9.2. Mtodo de la botella

9.3. Mtodo en campo

10. Manejo del cruzamiento

11. Procesamiento de bayas y almacenamiento de semilla sexual 11.1. Siembrade la semilla sexual

12. Multiplicacin de tuberculillos

13. Transplante directo a campo

14. Evaluacin y seleccin

15. En almaciguera

15.1. A la floracin 15.2. A la cosecha


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PRESENTACION

En los, ltimos 20 aos, la experiencia nos ha enseado que muchas veces latecnologa moderna no est adaptada a las condiciones de los pases endesarrollo. Tambin aprendimos que el conocimiento local tiene un gran valor ypotencial que pueden ser aprovechados en favor del desarrollo tecnolgico.

En el caso particular del fitomejoramiento, gracias a la tecnologa actual, se hanobtenido variedades modernas de los cultivos alimenticios ms importantes," estasvariedades han tenido mucho xito en zonas con buenas condiciones para laproduccin agrcola. En dichas zonas, generalmente los agricultores destinan todasu produccin para el mercado, por lo cual la caracterstica de mayor importanciapara ellos, es el rendimiento.

Sin embargo, las nuevas variedades de papa que se han generado, no tienentanto xito en las reas menos favorecidas para la produccin agrcola. En estas

zonas caracterizadas como marginales y heterogneas, predomina el uso devariedades locales de papa y debemos reconocer que el beneficio para losagricultores no ha sido muy grande.

Con estos antecedentes, el Fitomejoramiento Participativo (FP) ha sido propuestocomo una estrategia alternativa y complementaria que pretende servir tanto atcnicos transferencistas como a facilitadores - promotores, en la conservacin dela diversidad de variedades de papa. El FP permite que los agricultores yfitomejoradores trabajen mutuamente en la capacitacin sobre tcnicas demejoramiento gen tico que le permitirn al agricultor modificar las caractersticasindeseables de sus variedades locales de papa, aumentar el rendimiento y

adoptarlas ms rpidamente.

El xito del FP depender de que los pequeos agricultores - mejoradores seapropien del los conocimientos y tecnologas propuestas. Adems permite laparticipacin activa de las mujeres -investigadoras, que descubren sus habilidadescreativas para generar nuevas variedades "ideotipos de papa", aprovechando susconocimientos locales.

Este manual de Fitomejoramiento Participativo presenta los conceptos y tcnicasbsicas del fitomejoramiento de papa, como una gua para mejorar su produccin.

Este documento, as como la experiencia ganada a travs de dos aos deejecucin del Proyecto de Mejoramiento Participativo, se dieron gracias alfinanciamiento del Programa de Investigacin Participativa y Anlisis de Gnero(CGIAR -PRGA).

Julio L. Gabriel Lider Proyecto MIP- Tizn Fundacin PROINPA

Antonio Gandarillas Gerente General Fundacin PROINPA


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GLOSARIO

Baya.-Nombre comn de diversos frutos carnosos y jugosos.

Caracterstica.-Marca particular mediante la cual se puede distinguir un ser o unacoleccin de seres.

Carpelo.-Cadauna de las hojas que componen el cliz de una flor.

Cama orgnica.- Invernadero rstico, construido en base a materiales locales(adobe, piedra, paja), que se utiliza para la produccin de papa y otros cultivos, enzonas donde existe heladas frecuentes.

Cruzamiento.- Unin sexual, natural o artificial de genotipos, variedades, especieso gneros distintos.

Dormancia.-Perodo de reposo de la semilla, que abarca desde la cosecha hastael inicio de la brotacin.

Estambres.-Componen cada uno de los rganos que contienen los sacos dondese almacena el polen.

Esterilidad.- Incapacidad de un individuo para producir descendencia, total oparcialmente.

EstoIn.-Brote lateral ms o menos delgado que nace de la base de los tallos yque, enraizando y muriendo en las proporciones intermedias engendra nuevosindividuos y propaga vegetativamente la planta.

Genotipo.-Conjunto de factores hereditarios que regulan en conjunto las normasde reaccin del organismo ante el mundo exterior.

Herencia.- Paso del patrimonio de factores hereditarios de una generacin a lasiguiente.

Mucilaginoso.- Que contiene muclago o que posee sus cualidades.

Mutacin.- Cambio brusco y hereditario de caracteres cualitativos (color y forma).

Tetraploide.- Se aplica a los organismos que tienen cuatro juegos decromosomas.


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1. Porque es necesario mejorar nuestra papa?

La papa es un cultivo muy importante para nuestra alimentacin diaria y para laeconoma de nuestras familias; sin embargo, por diferentes razones como elataque de enfermedades, insectos, nematodos, heladas, sequas, mala semilla,etc., este tubrculo tiene muchos problemas de produccin.

Por esto, es necesario desarrollar variedades mejor adaptadas a las condicioneslocales y climticas de cada zona papera del pas; adems que tengan mayorresistencia a las principales enfermedades que la afectan, con rendimientos msaltos de los que tenemos ahora, de buena calidad para el consumo tanto en frescocomo en procesado y que permita ofrecer a nuestras familias, mejores niveles dealimentacin y se pueda vender papa con mejor calidad a los mercados locales yregionales.

2. Poblacin

Una poblacin gen tica se define como un grupo de individuos que compartencaracteres gen ticas. En consecuencia, entre dichos individuos existen relacionesde caracteres que confieren a la poblacin caractersticas propias que la hacendiferente de otras (Fig. 1). As por ejemplo, la poblacin de papas andgenas comode Waych'a, Imilla Negra, Imilla Blanca, Sani Imilla, Gendarme, etc. son diferentesde las papas como Desire, Alpha, las qoyllus y las papas amargas.


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3. Variabilidad.

La variabilidad se entiende como la diversidad gen tica dentro de una poblacin(Fig. 2); la cual es amplia.

Los caracteres se combinan al azar y existe un equilibrio gen tico en la poblacin.Esta variabilidad no cambia, sino cuando existe seleccin, cambios espontneos(mutacin) y flujo de recetas.

A la diferencia en altura de planta, nmero de tallos, tamao de tubrculo, color dela piel, color de la carne, nmero de tubrculos, el rendimiento, resistencia aenfermedades, se conoce como variabilidad.

4. Herencia.

Las caractersticas similares que obtiene un hijo para llegar a parecerse a sus

padres y parientes como a sus tos y abuelos se llama herencia.

Todo mejoramiento de plantas est basado en la variabilidad del cultivo con el cualse trabaja. Si existe una amplia variabilidad se incrementan las posibilidades demezclar las recetas que resultan en nuevas lneas o variedades poseedoras del

juego de caractersticas deseables. Si la variabilidad es pobre, las posibilidadespara obtener nuevas combinaciones son consecuentemente limitadas. En el peor


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de los casos, el constante uso de una poblacin sin variabilidad gen tica resultaen plantas enfermas y deformes.

Lo que los padres heredan a sus hijos, son caracteres que sirven para tener elmismo color de ojos, cabellos, la misma sangre. En cambio en la papa, el mismocolor de tubrculo, la misma forma, el mismo nmero de tallos, la misma altura y elmismo nmero de tubrculos.

5. Caracterstica.

Es aquello que hace que nos parezcamos o diferenciemos de otras personas, porejemplo el color de los ojos, color de la piel, la estatura y el color de los cabellos.En las plantas de papa, tambin se pueden observar que poseen caractersticas,como ser la altura de la planta, la forma, el color del tubrculo y el color de la

pulpa, son caractersticas que diferencian una variedad de la otra.

Para cada caracterstica, la planta de papa posee dos caracteres, una que vienedel padre y otra que viene de la madre. Es decir, que el padre aporta con un 50%de las caractersticas de su receta (polen) y la madre contribuye con los otros 50%de las caractersticas de su receta a los hijos (vulo). Por ejemplo, para que unapapa tenga el color rojo debe heredar estas caractersticas de sus padres; la mitadde su pap y la otra mitad de su mam.

Algunas veces la receta del padre domina al de la madre y otras, domina la recetade la madre. As por ejemplo, cuando el padre tiene el cabello negro y la madre

color caf, los hijos nacen con el cabello negro. Es el caso de las plantas de papa,cuando el padre tiene los tubrculos alargados y la madre tiene los tubrculosredondos, entonces los hijos tendrn tubrculos alargados. Pero puede ocurrirtambin lo contrario, si la receta de la madre es la que domina, los hijos tendrntubrculos redondos.

Tambin existen casos, en el que ninguno domina y la caracterstica resulta seruna mezcla de los dos. Esto sucede cuando se cruza una planta alta con una baja,los hijos tienen tamao intermedio.

Existen ciertas caractersticas de la papa que son ms fciles que los padres lashereden a sus hijos. La forma del tubrculo, color del tubrculo y resistencia a laverruga son ejemplos de caracteres que se heredan fcilmente. En cambio, el altorendimiento, la resistencia al tizn (t'octu), la tolerancia a la sequa ya las heladas,son caractersticas ms difciles de heredar debido a que son mucho mscomplejas.

En el caso de la papa, cada tubrculo lleva un grupo de recetas para hacer unaplanta de papa igual al tubrculo-madre.


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6. Reproduccin en la papa

Para iniciar el mejoramiento es fundamental entender cmo se reproduce la papa,utilizando las tcnicas que describe este manual. En esta parte, aprenderemoscmo es el sexo de la papa, cmo se producen los granos y porqu algunas vecesno se producen granos.

La papa, al igual que las personas tambin posee rganos sexuales masculino yfemenino. Pero a diferencia de los seres humanos, los tiene en la misma planta,en la flor que es un conjunto de rganos reproductivos dispuestos sobre un eje(Fig. 3).

El rgano no reproductivo es la corola y los rganos reproductivos son losestambres, que constituyen el macho (androceo) y los carpelos la hembra(gineceo).

6.1. Sexo de la papa.

En la flor, generalmente los estambres son de color anaranjado a amarillo; encambio, el crpelo es de color verde plido a verde oscuro. Esto depende de laespecie de papa. El color de la corola es variable y va de blanco a violeta (Fig. 3).


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Las anteras generalmente eliminan polen espontneamente, cuando el polen yaest maduro, a travs de un orificio muy pequeo que se forma en la punta o alcostado de las anteras (Fig. 3).

El carpelo tiene una prolongacin que se llama estigma, el mismo proporciona unambiente adecuado para la germinacin de los granos de polen.

En mejoramiento de la papa, ambos rganos pueden utilizarse de maneraindependiente, segn la necesidad de que una planta sea utilizada como macho ocomo hembra. Es conveniente, que plantas que tienen poca fertilidad de polen, selas utilice como hembras, tal es el caso de la variedad Runa Toralapa.

7. Recoleccin y conservacin del polen

A veces no es posible lograr que las papas coincidan en la floracin para hacer loscruzamientos. Sin embargo, sto se puede solucionar guardando el polen en unascpsulas de gelatina o en frascos pequeos. Se debe guardar el polen, en unambiente seco ya baja temperatura, aproximadamente 5C en refrigerador. Esbajo estas condiciones, que se puede asegurar la fertilidad del polen por dos aseis meses.

Realizando esta prctica, se puede ayudar en los siguientes aspectos:

Aumentar las posibilidades de cruzamiento entre padres con floracin nosincronizada (que no florecen al mismo tiempo).

Los cruzamientos pueden ser originados entre variedades de diferentespartes del mundo. Se reduce el peligro de transferencia de patgenos.

7.1. Esterilidad masculina.

La esterilidad masculina se da en el momento cuando las plantas no puedenproducir o liberar polen frtil. Es muy til conocer el progenitor masculino (padre)para asegurar el xito de la polinizacin. Si una variedad no puede producir polenfrtil, no sirve como progenitor masculino, pero s servir como progenitor

femenino (madre).

La esterilidad masculina es ms comn en los cultivares de tipo Desire, Alpha,Runa Toralapa, etc.


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Algunas veces, la esterilidad masculina puede ser provocada por condicionesclimticas, corno bajas temperaturas, baja intensidad de luz y otras condicionesambientales.

8. Floracin.

La mayora de las papas, florecen en pocas donde los das son largos.

Tpicamente las papas nativas como Waych'a, Imilla Negra, Gendarme, SaniImilla, Imilla Blanca, etc. florecen en das largos y cortos. Las variedades comoAlpha, Desire, Americana y otras de tipo holandesa y americana no florecen endas cortos.

Las variedades muy precoces, raramente florecen bajo cualquier condicin y si lo

hacen es por un perodo muy reducido.

9. Induccin y mantenimiento de la floracin

9.1. Mtodo de la botella.

Esta tcnica consiste en cortar ramas con flores de 30 a 40 cm. de largo. Cuandolas primeras flores se abren, se las coloca en botellas con agua; cambiando cadados semanas el agua o bien adicionar unas tres gotas de alguna bactericida deverduras como DG6 para evitar la contaminacin y pudricin de tallos, aunque no

es estrictamente necesario (Fig. 5).

No es necesaria la aplicacin de soluciones nutritivas para la conservacin de laplanta, pero, la aplicacin de fertilizantes foliares al follaje son beneficiosos paramantener el buen estado del follaje en las botellas.

Se lava el suelo que cubre la base de la planta con un chorro de agua, paraexponer al aire los estolones emergidos o los pequeos tubrculos, teniendocuidado de no romper las races que han penetrado al ladrillo y las que estn a sualrededor; luego se eliminan los estolones que son los sitios donde nacen lostubrculos.

De esta manera se puede lograr unos tres a cuatro meses de floracin continua.

La cantidad de semilla obtenida es menor y por lo tanto, este mtodo es el menosexitoso cuando la temperatura es muy intensa.


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El mtodo sirve para inducir a la planta a que permanezca en floracin el mayortiempo posible y que no cambie rpidamente su desarrollo, de la fase vegetativa yfloracin, a la fase de tuberizacin y vejez.

9.2. Mtodo del ladrillo.

Este mtodo consiste en colocar los tubrculos sobre ladrillos en camas orgnicasy se les entierra superficialmente.


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9.3. Mtodo de campo.

Podemos sembrar en campo las plantas progenitoras (padres) que queremoscruzar. Si una de las variedades es ms tarda que la otra; es aconsejable que sesiembre antes que las semiprecoces o precoces. As por ejemplo, la RunaToralapa, Robusta, India, pueden ser sembradas unas dos semanas antes queWaych'a, Gendarme o Sani Imilla.

Durante el desarrollo del cultivo, se debe cuidar la sanidad de las plantas, por loque es necesario hacer algn tratamiento con insecticidas y fungicidas.

Durante la floracin es mejor no hacer ningn tratamiento para no quemar losrganos reproductivos de las flores.

10. Manejo del cruzamiento

Para que el cruzamiento sea exitoso, el polen frtil debe ser colocado sobre elrgano femenino (estigma). El primer paso es colocar el polen sobre el estigma.Para esto se puede utilizar una aguja de diseccin algo gruesa, o bien una tapa decolino, donde se puede colectar el polen para untar o sopar luego el estigma(Fig. 8).

Debemos fijarnos que la flor donde se est colocando el polen, no haya eliminadopolen de los rganos masculinos (anteras). Esto puede detectarse observando silos bordes de las puntas de las anteras son de color caf negrusco, si es ese elcaso, entonces no utilizar esa flor para polinizar, debido a que si hay formacin de


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baya no se sabe si es autofecundacin o producto del cruzamiento que se hahecho.

Tambin se puede realizar el cruzamiento utilizando flores que todava no estnabiertas por completo (flores que estn prximas a abrirse). Generalmente lapolinizacin se realiza en la maana antes de las 10:00 a.m., pero, si los das sonmuy calurosos, la polinizacin se la puede hacer en la tarde.

Los cruzamientos se deben realizar en las ramas que tienen al menos tres floresabiertas en los botones pequeos deben ser eliminados. Los botones grandes quean estn cerrados se los puede abrir con una pinza de diseccin para hacer lapolinizacin.


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11. Obtencin de semilla de baya y almacenamiento

El xito de un cruzamiento se observa cuando el tallito que sostiene a la flor,muestra un pronunciado crecimiento y se dobla hacia abajo en el lapso de 2 a 4das despus de haber hecho el cruzamiento. El desarrollo de los frutos(mak'unkus) es el signo ms seguro. Despus de 25 a 45 das, segn la especie,los frutos estarn en estado ptimo de cosecha.

A medida que van llegando a la madurez, los frutos tienden a desprenderse de lasplantas, por lo cual se recomienda envolver los frutos de la planta, en una gasa oen mallas delgadas de plstico.

Los frutos cosechados, se almacenan en bolsas de papel en un ambiente calientepor ms o menos un mes o hasta que los frutos estn blandos y tengan un olordulzn caracterstico. Esto es muy importante porque as la semilla es msfcilmente extrada de su cubierta mucilaginosa y tambin el proceso de

ablandamiento permite la iniciacin de la ruptura de la dormancia de la semilla. Lasemilla se separa de la parte carnosa del fruto mediante el lavado.

Despus del secado de la semilla, se efecta el limpiado para proceder a sualmacenamiento en sobres pequeos.


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11.1. Siembra de la semilla sexual.

Podemos utilizar como sustrato, una mezcla de dos partes de musgo, una parte dearena y otra de tierra; esta mezcla se distribuye en pequeas almaciguerasformando una capa de ms o menos 5 cm. de espesor (Fig. 11).

Si no fuera posible conseguir esta mezcla, se puede utilizar lama (limo) de ro. Loimportante es que el sustrato sea liviano y no se compacte con el riego. Antes dela siembra, la semilla sexual debe ser tratada con cido giberlico a 1500 ppm (1g/l de agua), durante 24 horas para romper el periodo de dormancia, acelerar yuniformizar la germinacin de las plntulas; tambin podemos dejar la semillasexual en reposo por al menos dos meses. La siembra se realiza en surcoscolocando la semilla a 1 cm. de profundidad, con unas 25 semillas por surco de 30cm.

12. Multiplicacin de tuberculillos.

Una vez que las plntulas germinan, se debe regar al menos dos veces al da paraque el sustrato siempre est hmedo y las plntulas no sufran sequa.

Cuando las plntulas tengan 10 cm. de altura o al menos cuatro hojitas, se debetransplantar a una cama orgnica preparada para tal fin, previo una seleccin porvigor de las plantitas (Fig. 11). Eneste almcigo ms grande se pueden producirtuberculillos sanos de buena calidad y buen tamao, para que en la siguientecampaa agrcola pueda llevarse al campo los tubrculos y comenzar a realizarlas evaluaciones y selecciones en campo por sanidad y vigor de plantas en follaje,as como por rendimiento y nmero de tubrculos en la cosecha.


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13. Transplante a campo.

Tambin es posible que de los primeros almcigos se pueda transplantardirectamente a campo (Fig. 12).

Para hacer esto, requerimos una buena preparacin de suelo y los surcos debenestar ya hechos.

Eltransplante debemos hacerlo preferiblemente en horas de la tarde. Al terminarel transplante se debe regar ligeramente para que posteriormente podamos hacerlos refallados tan pronto como veamos que algunas plantas hayan muerto. Unavez que las plantitas han prendido y comienzan a crecer, tenemos que seguir contodas las labores de cualquier cultivo de papa.

14. Evaluacin y seleccin.

Debemos realizar evaluaciones del material transplantado a la almaciguera, en lafloracin as como en la cosecha. En estas evaluaciones, se ir descartandomaterial hasta llegar a un nmero pequeo de plantas. El siguiente esquema


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muestra las evaluaciones y selecciones de material proveniente de mejoramiento yel porcentaje de descarte en cada una de las etapas.

15. Evaluacin en la almaciguera.

Antes de realizar el transplante de las plantas al campo, se evalan las plntulas yse seleccionarn para el transplante, slo aquellas que se vean sanas y vivas, elresto sern descartadas. (Fig. 13).

15.1. A la floracin.

En el periodo de floracin, se evaluarn y seleccionarn las mejores plantasresistentes al tizn y se marcarn (con una cinta o lana de color) aquellas quemuestren muy buenas caractersticas a criterio del agricultor como: tamao,nmero de tallos, color de flores, vigor de la planta, etc.

En la figura 15 se muestra la evaluacin y seleccin, por agricultores, de plantasen campo en la poca de floracin.


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15.2. A la cosecha.

Al culminar el ciclo de la papa, se cosecharn, evaluarn y seleccionarn lostubrculos que tengan las mejores caractersticas a criterio de los agricultores,pudiendo ser stas el color, la forma, el tamao del tubrculo, el nmero de ojos yel rendimiento. Durante esta seleccin, se puede descartar hasta un 70% del

material cosechado.

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