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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