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Mejoramiento Genético del Cacao en el Perú

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  • 1. INSTITUTO DE CULTIVOS TROPICALES Tarapoto - PeruInstituto de Cultivos Tropicales Enrique Arévalo Gardini Ph.D. e.arevalo.ict@terra.com.pe www.ict-peru.org
  • 2. Investigación y extensión en cacao Enfoque sistémico Mercado Planta, suelo,medio ambiente, familias PRODUCTIVIDAD SISTEMAS DE CALIDAD PRODUCCIÓNSelección de genotipos SAF Cosecha y poscosechaColección de genotipos Interrelaciones con el Ecológico medio ambienteControl de Sabor y aroma deenfermedades y MIP Manejo Integrado granosProducción Metales pesados MEJORAR LA CALIDAD DE VIDA Y LA SOSTENIBILIDAD DEL SISTEMA
  • 3. PROGRAMAS1. Producción – Buenas practicas de manejo – Cultivos de Cobertura para el mejoramiento de los rendimientos del cacao – Manejo eficiente de los nutrientes2. Mejoramiento genético – Evaluación de Genotipos de Cacao Elite Cacao (Exóticos/Nativos/Silvestres) – Banco de Germoplasma3. Suelos – Mejoramiento de la calidad del Suelo/Productividad4. Mejoramiento de la Biodiversidad5. Otros: Captura de carbono, biomasa, etc.
  • 4. Ecuador Colombia ÁMBITO DE ACCIÓN DEL ICT BrasilInstituto de Cultivos Tropicales Bolivia Chile Cuenca del Huallaga 1. Tarapoto 2. Juanjui 3. Tocache 4. Tingo María
  • 5. ESTACIONES EXPERIMENTALES ICT – NAS / CICAD-OEA / USDA-ARS (34 ha)Instituto de Cultivos Tropicales
  • 6. ESTACION EXPERIMENTAL “EL CHOCLINO” ICT – NAS/CICAD-OEA/USDA-ARSLatitud 06° 28’ 37.3’’ y Longitud 76° 19’ 54.6’’ BMS=SBB: Sistema Bajo Bosque TMS=ST: Sistema Tradicional
  • 7. LABORATORIOSFITOPATOLOGIA, BIOTECNOLOGIA, SUELOS Y AGUAS EE-ICT “Juan Bernito” FITOPATOLOGIA– MICROBIOLOGIA & SUELOS, AGUAS Y TEJIDOS CONTROL BIOLOGICO BIOTECNOLOGIA VEGETALES DIAGNOSIS EXTRACCION Y ANALISIS DEENFERMEDADES DE CARACTERIZACION CARACTERIZACION Y PLANTAS DE ADN FERTILIZACION
  • 8. Situación actual del cacao en el Perú
  • 9. 2009 66,336 555 36,823 >50,000 >30,000 8,224 ha 12.4% 28,715 ha 43.3% 29,397 ha 44.3%Fuente: DGIA - MINAG
  • 10. PRODUCCION DEL CACAO Brecha tecnológica 44%
  • 11. PRODUCCION DEL CACAO EN SAN MARTIN - 2010 Rdto Hectáreas Hectáreas Producción HectáreasPROVINCIAS promedio En Verde cosechadas TM Nuevas kg/haRioja 223 208 164 2 787Moyobamba 369 246 213 58 867Lamas 3462 2873 2454 397 854San Martín 2545 2315 1876 488 811Dorado 1284 1150 1012 63 880Picota 561 403 299 29 742Bellavista 1688 1237 1111 329 899Huallaga 4522 2685 2032 597 757M. Cáceres 7424 6287 5612 972 893Tocache 9469 7138 6226 2197 872TOTAL 31547 24543 21000 5132 836Fuente: MINAG- San MartínBrecha tecnológica: 14 %
  • 12. MEJORAMIENTO GENETICO DEL CACAO EN EL PERU• Las colecciones se iniciaron en 1930 con énfasis en el rendimiento y resistencia a Escoba de Bruja. • Pound en 1930 colectó y seleccionó cacao, “Pound collection” y fue instalado en Iquitos-Perú con réplica en Tingo Maria-Perú (1940), ambos se perdieron ( recursos y terrorismo) • Pound collection: P-7 y P-12, Scavina: SCA-6 y SCA-12, progenitores en cruzamientos con clones UF (Costa Rica) y IMC (Trinidad),etc.• Mejoramiento con prioridad en rendimiento se inicia en 1953.
  • 13. • Mejoramiento con énfasis en Escoba de Bruja a partir de 1962.• 1987 y 1989, Colecciones en la cuenca del Huallaga, Ucayali, Urubamba, se conservan en el Banco de Germoplasma de la Universidad Nacional Agraria de la Selva en Tingo Maria(160 accesiones).• Mejoramiento con énfasis en Moniliasis a partir de 1990.• 2003 Colección de híbridos elites en campo de agricultores (616 Accesiones) / EE-ICT-Tarapoto• 2008-2010 Colecciones de cacao nativo en el Alto Amazonas (242 Accesiones) / EE-ICT-Tarapoto• 2012 Colección de cacao nativo en el Rio Madre de Dios, Ucayali y Urubamba• Tambien se ha importado material seleccionado de Reading-UK y Cepec/Ceplac - Brasil
  • 14. Mejoramiento genético del cacao• El mejoramiento genético del cacao en el Perú implica: – Incremento de la productividad y Resistencia a plagas y enfermedades – Mejoramiento de la calidad en sabor y aroma – A la vez que satisfagan normas sociales, éticas, ecológicas, de seguridad.
  • 15. Etapas del mejoramiento genetico del cacao• Identificación de genotipos promisorios en productividad, calidad, resistencia a enfermedades y factores adversos del clima.• Establecimiento de ensayos de campo para la selección de los genotipos superiores• Desarrollo de una nueva generación de ensayos de campo basado en los resultados anteriores.
  • 16. ZONAS CACAOTERAS Y DISTRIBUCIÓN DE CULTIVARES DE CACAO EN EL PERU-2008 REGION “Común” “CCN-51” OTROS* ÁREA 1 (%) (%) (%) CULTIVADA 6 (Hás) 21. Tumbes 90 9 1 350 3 42. Piura 95 1 4 6003. Cajamarca 90 9 1 1,500 54. Amazonas 75 20 5 4,0005. San Martín 15 84 1 18,000 Norte 96. Huánuco 65 34 1 4,500 77. Junín 70 25 5 7,500 88. Ucayali 35 60 5 1,500 Centro 119. Ayacucho 65 30 5 14,000 10 1310. Cusco 80 5 15 16,00011. Otras 65 34 1 700 Sur 12regionesTOTAL: 745 311 44 68,650PROMEDIO 67.7 28.3 4.0• Incluye cultivares Trinitarios, Forasteros, y Segre gantesFuente: Garcia C.L.F. 2010. Mejoramiento genético del cacao
  • 17. ALGUNOS AVANCES EN EL MEJORAMIENTO DEL CACAO
  • 18. MEJORAMIENTO DE LA PRODUCTIVIDAD Y CALIDAD DEL CACAO U.N.A.S - TINGO MARIAFuente: Presentación del Ing. Luis García Carrión (UNAS): Competitividad del Cacao Peruano :Desafíos para el Mejoramiento Genético, VIII Encuentro Nacional de la Asociación Peruana de Productores de Cacao(APPCACAO), Lima, 30 de Noviembre, 2010
  • 19. MEJORAMIENTO POR HIBRIDACION Y SELECCIÓN DE ARBOLES SUPERIORES EN VARIEDADES “CRIOLLAS”Fuente: Presentación del Ing. Luis García Carrión (UNAS): Competitividad del Cacao Peruano :Desafíos para el Mejoramiento Genético, VIII Encuentro Nacional de la Asociación Peruana de Productores de Cacao(APPCACAO), Lima, 30 de Noviembre, 2010
  • 20. Productividad(kg/ha) de 4 clones promisorios de la colección “S”, and 3 clones de la colección “C”, de 3 años de edad, en Tulumayo (2007-2008) RDTO. RDTO. CLON CRUZA NUMAZ/PL. NUSE PESE IM Kg/Arbol Kg/Há S-28 ICS-39 x U-45 11.6 45 1,4 16 0.73 811.0 S-11 UF-613 x P-7 8.7 37 1,8 15 0.58 644.4 S-15 ICS-39 x U-45 9.4 34 1,5 20 0.47 522.2 S-08 IMC-67 x EET-228 8.5 42 1,2 20 0.42 466.6 C-24 Desconocida 6.7 60 1.4 14 0.48 507.9 C-25 Desconocida 5.1 55 1.3 17 0.30 333.3 NUSE: número de semillas; PESE: peso de semilla seca; IM: índice de mazorca; NUMA/árbol: No. mazorcas /árbolFuente: Presentación del Ing. Luis García Carrión (UNAS): Competitividad del Cacao Peruano :Desafíos para el Mejoramiento Genético, VIII Encuentro Nacional de la Asociación Peruana de Productores de Cacao(APPCACAO), Lima, 30 de Noviembre, 2010
  • 21. Productividad y calidad organoléptica de 5 árboles madres y 2 variedades (testigos), en Tulumayo (2006-2007) Rdto. PREFER. CLON CRUZA (kg/pl.) DULZ. ACIDEZ ASTRING. AMARGOR FLORAL FRUTAL SHU-7 U-68 x ICS-95 2.6 4 3 2 3 2 4 2 SHU-4 IMC-67 x ICS-95 2.3 3 2 2 3 2 3 2 SHU-1 IMC-67 x EET-228 2.2 3 3 2 3 3 3 3 SHU-9 IMC-67 x U-68 2.1 3 2 1 3 2 3 2 SHU-8 IMC-67 x U-68 2.0 4 2 1 2 3 4 3 CCN-51 IMC67xICS95xUnknown 2.5 3 3.5 3 3.5 1 2 1 EET-62 NACIONAL x Unknown 1.6 3 2 1 3 4 3 3 Escala(0-5): 1: muy bajo; 2: bajo; 3: medio; 4: alto; 5: muy alto Preferencia: 1: baja (corriente); 2: media 3: alta (fino)Fuente: Presentación del Ing. Luis García Carrión (UNAS): Competitividad del Cacao Peruano :Desafíos para el Mejoramiento Genético, VIII Encuentro Nacional de la Asociación Peruana de Productores de Cacao(APPCACAO), Lima, 30 de Noviembre, 2010
  • 22. “SELECCIÓN RECURRENTE DE PLANTAS MATRICES DE CACAO CON FINES DE PRODUCTIVIDAD Y RESISTENCIA A PLAGAS” INRG053 2003 ACOPAGRO JUANJUI COOPERATIVA AGRARIA TOCACHE
  • 23. Objetivo:Instituto de Cultivos Tropicales Seleccionar y caracterizar genotipos de cacao con características de productividad y resistencia a enfermedades en campo de agricultores de la Región San Martín - Perú. PROJECT LOCATION Juanjui Tocache
  • 24. SELECCION DE PLANTAS ELITESInstituto de Cultivos Tropicales Javier H. De la Cruz Eguavil Isminio García Feliciano Damián Zuñiga Gonzales Sector: Bolivar Sector: Alto Almendras Sector: Alto Almendros Matriz: I Matriz: I Matriz: I
  • 25. NUMBER OF PLANTS SELECTED Nº MOTHER SERIES Nº FARMERS Nº LOCALITIES PLANTS ICT I 48 37 244 JUANJUI ICT II 85 24 372TOCACHE TOTAL 133 61 616 20% Tolerant Plants 80 % Productive Plants
  • 26. Relación entre la colección de cacaos proveniente de campo de agricultores en el Huallaga y grupos de germoplasma conocidos como referencia de accesiones relevantes con el Principle Coodinate Analysis (PCO) NA-33Coordinate 2 EET-400 SCA-12 IMC-67 MO-9 PA-126 LCTEEN15/S3 Ucayali clones CCN-51 NAL-1 NAL-2 UF-667 ICS-1 ICS-95 ICS-6 Criollo-13 Coordinate 1 Ucayali clones Huallaga clones Reference clones Farmer selections from Huallaga valley
  • 27. Componentes Principales 247 accesiones decacao seleccionadas en campo de agricultoresde Juanjui, Perú y 27 candidatos a parentalesutilizados en los programas en la década de1980. Primer eje= 35,6% del total de lainformación y el segundo = 18,3% Farmer selections from Juanjui
  • 28. CACAO COLLECTION JUANJUI n=183 45% 40% 35%Incidence (%) 30% 25% 20% 15% 10% 5% 0% Plants 13 months of evaluation
  • 29. ESTACION EXPERIMENTAL “EL CHOCLINO” ICT – NAS/CICAD-OEA/USDA-ARS Tarapoto - Perú Latitud 06° 28’ 37.3’’ y Longitud 76° 19’ 54.6’’
  • 30. MANEJO BAJO BOSQUE Y TRADICIONAL Distribución de GenotiposBlock Completo al Azar con Arreglo Factorial 2x11 con 3 repeticiones 1666 plt/ha
  • 31. “SELECCIÓN DE GENOTIPOS SUPERIORES DECACAO DE ALTO RENDIMIENTO Y RESISTENCIA A ENFERMEDADES” Proyecto 38 – FINCyT – PIBAP – 2009
  • 32. Tercio superior Tercio medioTercio inferior
  • 33. RESULTADOS 2 1.5 1 0.5 0 -2 -1.5 -1 -0.5 0 0.5 1 1.5 2 2.5 -0.5 -1 -1.5 ICT-Juanjui Huallaga Ucayali ICT-TocacheDendrograma de dispersión y Componentes Principales en relación a la colección Huallaga y Ucayali de 44 clones promisorios evaluados
  • 34. ICT-1026 ICT-2824 8.0 ICT-1087 ICT-2702 ICT-1092 7.0 ICT-2694 ICT-1104 6.0 ICT-2653 5.0 ICT-1112 4.0 ICT-2504 ICT-1182 3.0 ICT-2501 2.0 ICT-1187 1.0 ICT-2492 0.0 ICT-1189 ICT-2315 ICT-1251 ICT-2175 ICT-1292 ICT-2174 ICT-1506 ICT-2171 ICT-1561 ICT-2165 ICT-2142 ICT-2163 ICT-2151 ICT-2152SABOR A CACAO ACIDEZ FRUTAL FLORAL NUEZ kg/ha
  • 35. Características de los clones elite del ICT Característica Clon Alto ICT-2142, ICT-2161, Rendimiento ICT-1087 Buenas ICT-1026, ICT-1112, Caracteristicas ICT-2504, ICT-1561 organolepticas Resistencia a ICT-2172, ICT-1043, escoba de bruja ICT-2173 ICT-1182, ICT-1187, Resistencia a ICT-2163, ICT-1561, moniliasis ICT-1506, ICT-1087 ICT-1087, ICT-1281, ICT-1506, ICT-1561, Resistencia a ICT-1594, ICT-2152, Phytophthora ICT-2172, ICT-2173, ICT-2702, ICT-2703, ICT-2705 ICT-2082
  • 36. Objetivo:Instituto de Cultivos Tropicales Mejorar las estrategias de control de enfermedades fungosas del cacao en la amazonia peruana, y mejorar la productividad y calidad del cacao en el Perú
  • 37. COLECCIÓN DE MATERIAL SILVESTRE DE CACAOInstituto de Cultivos Tropicales
  • 38. Vivero y producción de plantones para patrones En la E.E. ICT - “Juan Bernito” se construyó elInstituto de Cultivos Tropicales vivero “Trudy” para la producción de 8,000 plantones de cacao.
  • 39. INCIDENCIA DE ESCOBA DE BRUJA EN LAS CUENCAS DONDE CRECE CACAO SILVESTRE Fuerte 40 7%Instituto de Cultivos Tropicales 34.2 35 30 Incidencia (%) Ligera 93% 25 20 14.7 15 12.5 12.1 11.5 9.1 10 8 4.5 5 0 Ungurahui Pastaza Charupa Nucuray Urituyacu Ungumayo Aypena Promedio
  • 40. Diversidad de genotipos de cacao silvestre colectados en las cuencas del amazonas Principal Coordinates POUND2/A(fp535) POUND1/B(fp518) POUND15/A(fp543) POUND26/C(fp639) POUND16/B(fp520) AS-85 AS-119 POUND32/A(fp536) AS-39 AS-120 AS-48 AS-87 AS-88 AS-128 AS-138 AS-38 AS-115 AS-89 AS-37 AS-73 S-76 AS-61 AS-94 AS-108 AS-12 AS-77 AS-86 AS-28 AS-100 AS-150 AS-101 AS-145 AS-110 AS-71 POUND7/B0(FP521) AS-81 AS-1 AS-7 AS-123 AS-83 AS-114 AS-135 AS-2 AS-68 AS-67 AS-16 MO20 AS-6 AS-125 AS-23 AS-117 AS-29 AS-146 AS-118 POUND21/B(fp528) AS-136 AS-22 AS-55 AS-124 AS-60 MO76 AS-132 POUND7/B POUND18/A(fp533) MO84 AS-141 AS-133 AS-74 Coord. 2 POUND27/C(fp524) AS-19AS-15 AS-134 AS-46 AS-56 MO9 U-59 AS-53 U-21 MO121 AS-79 MO1-29 AS-80 U-15 U-11 U-2 U-1 U-69 U-35 U-41 ICT-INCAGRO-USDA Collection U-48 U-70 U-53 Reference populations Coord. 1
  • 41. Lower Amazon Forastero Pound Nanay Trinitario CriolloChuncho
  • 42. Banco de germoplasma de cacao ICT-TarapotoColeción Silvestre 453Colección ICT 44Colección Huallaga- 5UcayaliColección Brasilera 19Colección Internacional 15Colección CFC 44Colección INIA 27
  • 43. ESTUDIO DEL CACAO BLANCO DE PIURA CON MARCADORES AFLP I II IIILOS CACAOS DE ICT DE PIU_01 porICT01 PIU_02FENOTIPO PIURANO PIU_04 porICT02 PIU_03FORMAN OTRO PIU_05 porICT03 PIU_08GRUPO QUE DIFIERE DE DOS GRUPOS PIU_06 porICT04 CCN51DE CACAO PIURANOS PIU_07 PIU_09
  • 44. ESTUDIO DEL CACAO NATIVOS AMAZONICOS CON SNPESTAMOS EMPLENDO EL SISTEMA MALDI-TOFRESULTADOS INICIALESPARA 12 SNPS
  • 45. BIOTECNOLOGIA  Influencia de la Fuente de Carbono en la formación de callos embriogénicosa b c de cacao (Theobroma cacao L.).d e f  Influencia del tamaño del estaminodio en lag h i inducción de callos embriogénicos en cacao (Theobroma cacao L.).
  • 46. MEJORANDO LA PRODUCTIVIDAD (APLICACIONES)
  • 47. BASES DEL NEGOCIO DEL CACAOTECNOLOGIA - PRODUCTIVIDADCALIDADVOLUMENINSTITUCIONALIDADACOMPAÑAMIENTOCONOCIMIENTOCOMPROMISOSEGURIDAD SOSTENIBILIDAD
  • 48. PRODUCTIVIDAD ICT-2142
  • 49. El éxito económico en cacao se fundamenta• Material Genético: Con excelente producción de frutos por planta, buen índice de grano y mazorca• Ecología: Suelos apropiados con buena distribución de lluvias.• Nutrición Integral: Bien balanceada frecuente y oportuna• Poda de Formación: Indispensable. Realizada antes de los dos (2) años. Promedio tres(3) ramas primarias/planta.• Poda de Mantenimiento: Ajustada a la época, intensidad y forma (cono natural)• Manejo Integrado de Enfermedades: Oportuno y constante
  • 50. ECUACIÓN DE LA PRODUCCIÓN PARA CACAO P = G x [E x M]donde: PRODUCCIÓN = GENÉTICA x [ECOLOGÍA x MANEJO] P = (17%) (83%) Genética: Número de frutos por árbol. Número de granos por fruto. Peso del grano.
  • 51. ECUACIÓN DE LA PRODUCCIÓN P = G x E x MProducción = Genética x Ecología x Manejo 17 % 83 % Genética: # mazorcas x # granos/mazorca x Índice de GranoEj 1: 35 x 40 x 1,2 = 1,7 Kg/plantaEj 2: 35 x 40 x 1,6 = 2,2 Kg/plantaEj 3: 40 x 40 x 1,6 = 2,7 Kg/planta
  • 52. ARREGLOS CLONALES PARA PRODUCTIVIDAD Y CALIDADInstituto de Cultivos Tropicales
  • 53. MADRE ICS TSH CCN IMC UF CLON 1 6 39 60 95 565 51 67 613 1 95 6 50 ICS 39 3 60PADRE 95 85 UF IMC CCN TSH 565 3 51 63 67 0 613 0 Intercompati bl e Autocompati bl e >=30% >=30% Intercompati bl e Autoi ncompati bl e >=70% <30% Interi ncompati bl e <30%
  • 54. MODELOS DE SIEMBRA CON ALTA CALIDAD Y PRODUCCIONAUTOINCOMPATIBLES (VERDES) 0 3 0 3 >70 >30 >70 50 % >30 >70 <30 IG 1.7IMC 67 ICS 60 IMC 67 ICS 39 IG 1.2 IG 2.2 IG 1.2 IG 2.3 IM 16 IM 18 IM 14 IM 18 IM 13AUTOCOMPATIBLES 95 50 85 63 50 50 58 20 85 47 % 45 30 28 58 IG 1.6 ICS 1 ICS 6 ICS 95 CCN 51 ICS 6 IG 1.6 IG 1.8 IG 1.4 IG 1.5 IG 1.8 IM 17 IM 18 IM 15 IM 19 IM 16 IM 15 Los materiales autocompatibles pueden tener hasta 4 surcos
  • 55. MODELOS DE SIEMBRA CON ALTA CALIDAD Y PRODUCCION 95 50 95 3 43 48 55 50 % 48 43 60 IG 1.9 ICS 1 ICS 60 ICS 1 ICS 39IG 1.6 IG 2.2 IG 1.6 IG 2.3 IM 16IM 18 IM 14 IM 18 IM 13 95 0 3 3 65 73 78 62 % 80 40 38 IG 1.6 ICS 1 IMC 67 TSH 565 ICS 39IG 1.6 IG 1.2 IG 1.3 IG 2.3 IM 17IM 18 IM 18 IM 20 IM 13
  • 56. GRACIAS…!

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