Mejoramiento de Maíz con Mayor Valor Nutricional en América

Latina

Felix San Vicente

Líder Mejoramiento Maíz América Latina

CIMMYT

Guatemala, 23/10/2013

Misión del CIMMYT Incrementar de manera sostenible la productividad de los sistemas de maíz y

trigo para garantizar la seguridad alimentaria global y reducir la pobreza

Consumo de Maíz en América Latina

Country

MAIZE CONSUMPTION (kg/person/yr)1

Percentage of total calories from maize1

Percentage of total protein from maize1

pop (million)

Impact index (% calories from maize x pop)

Proportion of yellow maize produced

Guatemala 91 39.8 41.1 15.1 5.57 20

Mexico 125 33.6 30.0 112 36.12 6

Honduras 80 31.7 33.9 7.5 2.37 5

El Salvador 86 31.6 31.3 6.2 1.96 5

Nicaragua 71 21.1 19.7 5.9 1.20 5 Venezuela, Bolivarian Republic of 46 14.4 12.1 29.9 4.13 30

Colombia 38 12.5 11.9 47.5 5.68 45

Bolivia 28 9.5 7.3 10.2 0.94 70

Peru 13 5.1 4.5 29.7 1.49 80

Ecuador 12 4.3 5.3 14.9 0.61 75 1FAOSTAT

• Gran cantidad (e.g. 0.7 Mt Cuba, 1.5Mt Perú, 3Mt Colombia; 9Mt México) de maíz amarillo es

importado, principalmente para balanceados y usos industriales

CRP MAIZ establece nuestras Prioridades y Enfoques

Las Iniciativas Estratégicas:

1. Socioeconómica y políticas de mercados

2. Intensificación sostenible y oportunidades

de ingreso para los pobres

3. Agricultura de precisión para pequeños

agricultores

4. Maiz tolerante a estreses

5. Duplicando la productividad del maíz

tropical

6. Manejo integrado post-cosecha

7. Maiz nutritivo

8. Semillas del descubrimiento – estudio de la

“caja negra” de los recursos genéticos

9. Nuevas herramientas y métodos para INIAs

y PYMEs

Fortalecimiento de capacidades locales en IE 1-9

Principales productos Maíz tolerante a estreses

● Tolerancia a sequia

● Tolerancia bajo N

● Resistencia a enfermedades y

micotoxinas

● Resistencia a plagas pre y poscosecha

Seguridad alimentaria y económica

Ajuste al cambio climático

Seguridad de los alimentos

Preocupaciones ambientales

Maíz enriquecido nutricionalmente

● Enriquecimiento de Zn y ProA

● Alta calidad de proteína (QPM)

● Usos especiales y multipropósito

Nutrición, Salud

Ingreso

Principales Actividades en México y AL

• Trópicos Bajos : blanco, amarillo, QPM, Zn (F. San Vicente, L. Narro)

• Valles Altos: blanco, amarillo, azul (J.L. Torres)

• Subtropicos: blanco, amarillo, provitamina-A (T. Dhliwayo, L. Narro)

Estrategia Investigación:

• Enfoque en potencial de rendimiento y amplia estabilidad en temporal,

incluyendo tolerancia a sequia, calor y bajo N

• Mayor énfasis en pudriciones de mazorca, micotoxinas, enfermedades

foliares

• Aplicación de marcadores de ADN de alta densidad en programas de

mejoramiento

• Desarrollo de sistemas doble-haploide de adaptación tropical

• Mejoramiento nutricional (provitamina A, QPM, Zinc)

• Sistemas de almacenamiento hermético

Mega ambientes de maíz en el mundo

• Phyllachora maydis

– Produce pequeñas manchas negras

y brillosas sobre la hoja.

– Las manchas son ovaladas o

circulares con 0.5 a 2 mm de

diámetro

• Monographella maydis

– Aparece 2 o 3 días después de P. maydis,

– Las manchas y estrías aparecen rodeadas de

un halo

– Causa necrosis y es mas dañino

Agente causal de mancha de Asfalto

• Coniothyrium phyllachorae

– hiperpasito – y su función

poca conocida

CLRCW96/CLRCW85//CLWN247 P3086 (Testigo comercial)

Avances en tolerancia a Mancha de Asfalto

Cortesía Marvin Gomez, FIPAH, Honduras

Contiene opaco-2, una mutación natural

que aumenta la concentración del lisina y

triptófano

Aproximadamente dobla el valor biológico

de la proteína del maíz.

Opaque-2

El maíz de alta calidad de proteína (QPM)

QPM

Maíz Normal QPM

Lisina

(%Tot.

Prot)

1.6 - 2.6%

(prm. 2.0%)

2.7- 4.5%

(prm. 4.0%)

Trp

(%Tot.

Prot)

0.2 - 0.6%

(prm. 0.4%)

0.5 - 1.1%

(prm. 0.8%)

Evidencia de beneficios de QPM en la

dieta de niños

● Gunaratna et al., 2009:

● Meta-analisis: agrupación de estudios comunitarios en

África, Latino América y Asia en el efecto de QPM en

crecimiento de niños con desnutrición moderada y donde

el maíz es una parte significativa del dieta.

● Consumo de QPM estuvo asociado a un incremento

promedio de 9% (95% CI: 6-15%) en la tasa de

crecimiento en altura; y 12% (95% CI: 7-18%)

incremento en la tasa de crecimiento en peso.

Cultivares de maiz QPM liberados en America Latina : AgroSalud 2006- 2010

Selección de progenitores elite en cada grupo heterótico

Formación de F1s (elite x elite) y avanzar a F2

(100-150 autos)

Sembrar 50-100 S1 (F2) bulks en alta densidad

(20 surcos/F2)

Sembrar 3000-5000 líneas S2 (mazorca/surco) avanzar S3-S4-S5.

Fijar las líneas (Cosechar en bulk)

Formación y evaluación de mestizos Etapa 1 (1 probador CS/GH)

Formación y evaluación de mestizos Etapa 2 (2 probadores, factorial)

Formación y evaluación de híbridos triples elite y sintéticos en CA, SA, Caribe y México

Esquema General de Selección Genealógica

DH y SG

HarvestPlus Zn- America Latina

● Existe buena variabilidad genética en el

germoplasma elite de CIMMYT

● Selección genealógica con screening para

contenido de Zn

● Cierta evidencia de asociación entre QPM y Zn

en líneas CMLs

● Programa de mejoramiento comienza en 2011

● Reunión anual de planificación y revisión de

resultados en coincidencia con PCCMCA

Inbred Mean Zn (ppm)

CML264 29.86b,a,c

CML264Q 34.25a

CML451 31.46b,a

CML451Q 31.53b,a

CML247 30.63b,a,c

CML247Q 26.61d,c

CL02450 27.55b,d,c

CL02450Q 30.46b,a,c

CML273 23.98d

CML273Q 29.41b,d

CML254 27.24b,d,c

CML254Q 28.56b,d,c

QPM and Zn in CMLs

HarvestPlus Zn- Latin America

2011:

● Evaluación de mestizos Etapa 1, usando líneas S4-S5 con >

30 ppm Zn en México.

● Screening de líneas para contenido de Zn

2012:

● Evaluación de mestizos Etapa 2 (ACG), líneas fijas (6 sitios)

2013:

● Evaluación de 1a serie de híbridos triples experimentales (15

sitios)

● Formación de sintéticos

● Evaluación per se de líneas homocigotas (2 sitios)

Pais Mexico1 Mexico2 Mexico3 Mexico5 Mexico6 Bolivia ES Nicaragua

1 Guatemala

1 Guatemala

2 Colombia

2 Total

Localidad AF TL CDO Cotaxtla Iguala Chaco/ SA/SCP

Institucion CIMMYT CIMMYT CIMMYT INIFAP INIFAP INIAF CENTA INTA ICTA Prosemillas CIMMYT

Contacto F San

Vicente F. San

Vicente Sam M. Sierra N. Gomez

Tito

Claure H.Deras G.Brenes JL.Zea

R.

Velazquez L. Narro

Ensayo Descripcion Ent Rep Surcos/

Plot

06-13TLXTWQ- Cruzas triples linea

x 3 probadores

blanco QPM 44 2 2 1 2 1 1 1 1 1 2 2

12

07-13TLXTWN- Cruzas triples linea

x 3 probadores

blanco normal 45 2 2 1 2 1 1 1 1 1 1 1 2

12

08-13TLXTWN- Cruzas triples linea

x 3 probadores

blanco normal 45 2 2 1 2 1 1 1 1 2 2

1

12

23-

13TTWQHZN

Hibridos

experimentales

QPM-Zn 48 2 2 1 2 1 1 4 2 2 1

1

15

24-13TTWNZN

Hibridos

experimentales Zn 36 2 2 1 2 1 1 4 2 2 1

1

15

Total 5 10 2 5 5 1 11 7 9 8 3 66

Conclusiones

● AgroSalud Etapa 1 desarrollo un buen numero de variedades e híbridos de maíz adaptados al trópico húmedo de América Latina. Algunos de ellos se encuentran en producción comercial

● Existe buena expectativa para Zn en germoplasma normal y QPM

● En el futuro esperamos implementar tecnología DH para incrementar ganancia genética

● Es importante crear capacidad de evaluación extensiva en los países y trabajar con programas de nutrición gubernamentales

● En Guatemala, estamos avanzando en la evaluación agronómica de híbridos alto Zn

● Próxima etapa es evaluación extensiva de híbridos elite.

Los colaboradores en México, Centro y Sur América