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Morfológica
Bioquímica/
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Fitosantiaria
Con qué información seleccionar?
Colecciones núcleo / nucleares…
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 Las primeras ideas sobre utilizar información sobre adaptación en CN son de 1995
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Que hace ColNucleo?
Mapa ELC de partida
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Por qué es tan difícil usar germoplasma?
Poca visibilidad
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La infor...
 Curadores Representatividad  Mejoradores Rasgos
Conflicto de intereses
 Frecuentemente lo que se encuentran los
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 Ellos tienen una capacidad ...
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 Idea original de Michael Mackay (1986,1990, 1995)
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Método de Clasificación AUC Kappa Validación real en
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Que hace FIGS_R?
Genera subcolecciones FIGS por el método de filtrado
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Tabla
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 Caracteriza ecogeográficamente la colección por las variables seleccionadas
 Utiliza hasta tres variables ecogeográfica...
 Caracteriza ecogeográficamente la colección por las variables seleccionadas
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Taller Nacional CAPFITOGEN 4 - Herramientas ColNucleo y FIGS_R

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  1. 1. Herramientas CAPFITOGEN ColNucleo y FIGS_R Mauricio Parra Quijano Coordinador Programa CAPFITOGEN Taller Nacional CAPFITOGEN
  2. 2. Herramientas CAPFITOGEN • GEOQUAL • ELCmapas • ECOGEO • Representa • DIVmapas • Colnucleo • FIGS_R
  3. 3. Representatividad genética A B C accggtccc accggtcgc accggtctc A B C A A A A B C A A A A B BB B C BA
  4. 4. Cuando las colecciones se hacen grandes ABB AAA CAB CAB ABB AAA AAA A B A A A A B BB B C BA A B C A A A AB B B B CBA C A A A A A A A A Azar Genotipo Fenotipo ABB AAA AAA ABB AAA CAB CAB Pero no real
  5. 5. Caracterización Morfológica Bioquímica/ Molecular Agronómica/ Fisiológica/ Fitosantiaria Con qué información seleccionar?
  6. 6. Colecciones núcleo / nucleares…  Azar  Político/administrativas  Fenotípicas (morfología)  Fenotípicas (caracteres cuantitativos de interés agronómico)  Genotípicas (marcadores moleculares- neutral)  Ecogeográficas (adaptación al medio abiótico)  Mixtas / acumulativas
  7. 7. Colecciones núcleo ecogeográficas  Las primeras ideas sobre utilizar información sobre adaptación en CN son de 1995  Sólo hasta 2000-2010 se popularizan los SIG en RFG  En 2005 se crea el primer mapa ELC  En 2009 se obtienen y validan dos colecciones núcleo ecogeográficas
  8. 8. Que hace ColNucleo? Mapa ELC de partida P C Intensidad Muestreo 10% 15% 20% … 1000 100
  9. 9. Que hace ColNucleo? Disponibilidad de semillas? Colección núcleo ecogeográfica Adicionalmente…  Validación fenotípica/genotípica  Realizar una estrategia paso a paso, seleccionando aun mas por otros tipos de caracteres  No seleccionar aleatoriamente sino por representatividad feno/genotípica
  10. 10. Una o varias colecciones núcleo?
  11. 11. Herramientas CAPFITOGEN • GEOQUAL • ELCmapas • ECOGEO • Representa • DIVmapas • Colnucleo • FIGS_R
  12. 12. Por qué es tan difícil usar germoplasma? Poca visibilidad de las colecciones Poca información sobre lo conservado La información que hay no es muy útil para uso Inaccesibilidad a la información Inaccesibilidad al germoplasma Poco interés de los mejoradores por usar colecciones
  13. 13.  Curadores Representatividad  Mejoradores Rasgos Conflicto de intereses
  14. 14.  Frecuentemente lo que se encuentran los mejoradores son colecciones de 1000 entradas o más  Ellos tienen una capacidad limitada de prueba  Los mejoradores esperan como mucho 100 o 150 entradas para evaluar acerca de un rasgo en particular de interés, como parte de su actividad rutinaria  Los mejoradores necesitan información (datos de caracterización / evaluación) acerca del germoplasma conservado para hacer uso de el.  Los curadores de RFG priorizan esfuerzos en conservar y sólo cuando hay algo de dinero, en caracterizar  Hay escasísimos datos de evaluación (o al menos disponibles)… Lo que obliga a selecciones casi aleatorias  Siempre hay pocos o insuficientes fondos para caracterizar y evaluar germoplasma  Escaso nivel de utilización, poco interés  Reducción gradual de fondos para caract/evaluación Paradoja de la utilización de RFG
  15. 15. Focused Identification Germplasm Strategy  Idea original de Michael Mackay (1986,1990, 1995) Fenotipo = Genotipo + Ambiente + (GxE) Identificar germoplasma con alta probabilidad de contener la diversidad genética para el rasgo de interés Usa información ecogeográfica para la predicción de los rasgos como fase previa a los ensayos de campo donde mejoradores prueban definitivamente la presencia del rasgo No implica esfuerzos previos de caracterización/evaluación en campo por parte del curador y se reduce el número de entradas que se entregan a los mejoradores para ser evaluados Resistencia/Tolerancia = Genotipo + Ambiente + (GxE)  Generando subcolecciones FIGS (≠ colecciones núcleo) Potenciación de la
  16. 16. Temperature Salinity score Elevation Rainfall Agro-climatic zone Disease distribution F I G SOCUSED DENTIFICATION OF ERMPLASM TRATEGY Datalayerssieveaccessions basedonlatitude&longitude Ilustración de Mackay (1995) GISlayers/ Ecogeographicalvariables Germplasm FILTRADO!!! Usamos conocimiento de los expertos  Conocedores de la especie  Mejoradores  Entomólogos, patatólogos Primera aproximación
  17. 17. Segunda aproximación Método de Clasificación AUC Kappa Validación real en campo Principal Component Regression (PCR) 0.69 0.40 ? Partial Least Squares (PLS) 0.69 0.41 ? Random Forest (RF) 0.70 0.42 ? Support Vector Machines (SVM) 0.71 0.44 ? Artificial Neural Networks (ANN) 0.71 0.44 ? Y = b + X1 + X2 + X3Resistencia/ Tolerancia Variables ecogeográficas (Banco: Colección trigo ICARDA – Rasgo: Roya del tallo (Puccinia gramini) Fuente: Bari et al., 2012. Focused identification of germplasm strategy (FIGS) detects wheat stem rust resistance linked to environmental variables. Genet Resour Crop Evol 59(7):1465-1481 Predicción en germoplasma no eval/caractGermoplasma eval/caract Patrón
  18. 18. Que hace FIGS_R? Genera subcolecciones FIGS por el método de filtrado Matriz de caracterización ecogeográfica Tabla datos pasaporte Elevación Temp media anual Carbón Orgánico suelo pH suelo sup …. …. Y X ECOGEO  Caracteriza ecogeográficamente la colección por las variables seleccionadas
  19. 19.  Caracteriza ecogeográficamente la colección por las variables seleccionadas  Utiliza hasta tres variables ecogeográficas y selecciona con ellas “paso a paso” Que hace FIGS_R? Precipitación anual (variable primaria) Arcilla en suelo (variable secundaria) Pendiente (variable terciaria) 40 4 Intensidad de selección
  20. 20.  Caracteriza ecogeográficamente la colección por las variables seleccionadas  Utiliza hasta tres variables ecogeográficas y selecciona con ellas “paso a paso”  Selecciona entradas por un rango de valores para cada variable o por un porcentaje de la distribución de valores (p. ejemplo, el 30% más bajo), en procesos independientes para cada variable. Que hace FIGS_R? PORCENTAJE DE LA DISTRIBUCIÓN 40% mas bajo 35% mas alto Valor inferior Valor superiorRANGO
  21. 21.  Caracteriza ecogeográficamente la colección por las variables seleccionadas  Utiliza hasta tres variables ecogeográficas y selecciona con ellas “paso a paso”  Selecciona entradas por un rango de valores para cada variable o por un porcentaje de la distribución de valores (p. ejemplo, el 30% más bajo), en procesos independientes para cada variable.  Puede usar (según interés del usuario) un mapa ELC para intentar balancear la selección de entradas, tomando de cada categoría la fracción de la distribución Que hace FIGS_R?
  22. 22.  Caracteriza ecogeográficamente la colección por las variables seleccionadas  Utiliza hasta tres variables ecogeográficas y selecciona con ellas “paso a paso”  Selecciona entradas por un rango de valores para cada variable o por un porcentaje de la distribución de valores (p. ejemplo, el 30% más bajo), en procesos independientes para cada variable.  Al igual que ColNucleo, puede tener en cuenta la disponibilidad de material que indique el curador. Que hace FIGS_R?
  23. 23. Una o varias sub-colecciones FIGS?
  24. 24. Gracias!
  1. A particular slide catching your eye?

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