Mejoramiento genetico de arroz en Venezuela programa arroz de fundacion Danac

3,961 views

Published on

1 Comment
9 Likes
Statistics
Notes
No Downloads
Views
Total views
3,961
On SlideShare
0
From Embeds
0
Number of Embeds
4
Actions
Shares
0
Downloads
0
Comments
1
Likes
9
Embeds 0
No embeds

No notes for slide

Mejoramiento genetico de arroz en Venezuela programa arroz de fundacion Danac

  1. 1. Mejoramiento genético de arroz en Venezuela: Programa Arroz de Fundación Danac Eduardo Graterol Gerente de Investigación y Desarrollo I Taller GRISP de Mejoradores de Arroz de América Latina y el Caribe CIAT, Palmira, Colombia, 20-23 Febrero 2012
  2. 2. Contenido de la presentación1. El arroz en Venezuela2. Programa arroz de Fundación Danac: Objetivos y estrategias de mejoramiento.3. Progreso del mejoramiento genético del arroz en Venezuela.4. Retos del mejoramiento genético del arroz en Venezuela: Visión de Fundación Danac.
  3. 3. El Arroz en Venezuela 1200 La superficie cosechada y la 1000 producción total de arroz paddy ha oscilado en los últimos años. 800 Los valores más altos ocurrieron en 2008, con 230.000 has. y una 600 producción de 1.080.000 ton. 400 Superficie (Miles de 200 Has.) Producción (Miles de 0 ton. 2006 2007 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2008 2009 2010Fuente: Federación Venezolana de Asociaciones de Productores de Arroz (Fevearroz)
  4. 4. El Arroz en Venezuela6.00 El rendimiento promedio nacional ha oscilado entre5.00 4,5 y 5,2 ton ha-1 en los últimos diez años.4.003.00 Rendimiento (ton ha-1)2.001.000.00 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010Fuente: Federación Venezolana de Asociaciones de Productores de Arroz (Fevearroz)
  5. 5. Importancia alimenticia del arroz en Venezuela El arroz de mesa es la tercera fuente de energía y la quinta* fuente de proteínas de los venezolanos. * Fuente: Instituto Nacional de Nutrición
  6. 6. 2. Programa arroz de Fundación Danac: Objetivos y estrategias de mejoramiento.
  7. 7. Acerca de Fundación Danac Organización sin fines de lucro, creada y sustentada por Empresas Polar. Fundación Danac, desde el año 1986, trabaja con el objetivo de contribuir con el desarrollo agrícola y la producción sostenible de alimentos en Venezuela. El programa de mejoramiento genético de arroz se inició en 1996.
  8. 8. Fundación Danac, Venezuela Áreas de acción: Investigación y fortalecimiento de capacidades en arroz, maíz, soya, palma aceitera y agroforestería. San Javier, estado YaracuyLaboratorio de protección Laboratorio de Biología Laboratorio de Calidad de Laboratorio de Cultivo de Vegetal Molecular Granos y Semillas Tejidos
  9. 9. Campos experimentales de arroz Yaracuy Portuguesa Guárico San Javier, Edo. Yaracuy Calabozo, Edo. GuáricoPayara y Ospino, Edo. Portuguesa
  10. 10. Banco de germoplasma Posee cerca de 3.500 accesiones de germoplasma de arroz  Introducciones del CIAT, FLAR, IRRI, EMBRAPA y otros  Variedades nacionales  Poblaciones y líneas mejoradas por Danac  Variedades criollas y especies silvestres relacionadas2. Procesos de investigación, desarrollo y transferencia de semillas
  11. 11. Mejoramiento genético del arroz en Fundación DanacObjetivo: Obtener variedades, con rendimiento,características agronómicas y calidad de grano superioresa las cultivadas actualmente por los agricultores. Estrategia Introducción de familias Producto esperado segregantes y líneas • Líneas mejoradas • ProgenitoresCruzamientos y selección • Variedades por pedigrí Mejoramiento de • Poblaciones mejoradas poblaciones por • Progenitores selección recurrente • Variedades • Híbridos experimentales Mejoramiento de • Líneas mantenedoras y híbridos restauradoras
  12. 12. Principales logros del programa de mejoramiento genético de arroz en Fundación DanacCuatro variedades liberadas: D-Primera (2001), D- Sativa (2003), D-Oryza (2005) y SD20A (2008).Tres poblaciones sintetizadas y mejoradas por selección recurrente (PFD-1, PFD-2 y PCTFD-20). Se provee semilla básica a 17 empresas y dos asociaciones de productores de semillas certificadas de arroz. Se obtuvo 60.252.188 kg de semillas, de 2004 a 2010.Se estiman 502.000 hectáreas sembradas con semillas de variedades Danac, un 56% del área sembrada con semilla certificada.
  13. 13. Prioridades del programa de mejoramiento genético de arroz en Fundación Danac Rendimiento de grano Superior a la mejor variedad cultivada, o Igual a la mejor variedad cultivada, con mayor estabilidad y tolerancia al acame.
  14. 14. Prioridades del programa de mejoramiento genético de arroz en Fundación Danac Resistencia y tolerancia a enfermedades e insectos plagaPyricularia grisea Virus de la hoja blanca Rhizoctonia solani Vector: sogata
  15. 15. Prioridades del programa de mejoramiento genético de arroz en Fundación DanacResistencia al daño mecánico causado por sogata (Tagosodes orizicolus)
  16. 16. Prioridades del programa de mejoramiento genético de arroz en Fundación Danac Tolerancia a enfermedades secundarias y emergentes Escaldado (Gerlachia oryzae) Helminthosporium SarocladiumPantoea agglomerans Cercospora Manchado de granos
  17. 17. Prioridades del programa de mejoramiento genético de arroz en Fundación Danac Estrategias de mejoramiento para resistencia y tolerancia a enfermedades e insectos plaga -70 - 69 - 68 Screening en “hot spots” Evaluación en invernadero A4- M3 A5-A6A1 M1 M2- 09 A2- M4- 09 Latitud A3M5Cría de insectos y evaluaciónen condiciones controladas Km 0-10 -70 - 69 - 68 Banco de cepas Longitud Monitoreo de variabilidad Banco de cepas patogénica
  18. 18. Prioridades del programa de mejoramiento genético de arroz en Fundación Danac Calidad de granosMolinería: % granos Apariencia: yeso, panza blanca, Calidad culinaria: Amilosa,enteros centro blanco y tamaño RVA, panel sensorial
  19. 19. 3. Progreso del mejoramiento genético del arroz en Venezuela.1968 En Venezuela, los principales criterios de selección de variedades de arroz se han mantenido constantes desde hace más de 40 años.
  20. 20. Progreso del mejoramiento genético del arroz en Venezuela Se ha logrado aumentar el rendimiento de las variedades de arroz en Venezuela. Sin embargo, la capacidad productiva de las plantas, no se ha incrementado significativamente desde 1988.Rendimiento en gramos por planta de 14 variedades cultivadasen Venezuela desde 1951, en dos condiciones, con (CP) y sin (SP)protección de agroquímicos contra enfermedades. Pieters et al., 2011
  21. 21. Evaluación de resistencia de variedades de arroz ante P. grisea (Arnao et al., 2008) Configuración de Consenso Invernadero versus campo 0,28 Susceptibles D-sativa Resistentes D-sativa D-sativa Fanny Fanny 0,14 Fonaiap1 Fanny Fonaiap1 Palmar Fonaiap1CP 2 (8,8%) Blubonnet Araure1 Araure1 D-Oryza Blubonnet 0,00 Palmar Blubonnet Araure1 Araure1 D-Oryza Palmar Fanny IR-8 IR-8 IR-8 IR-8 D-Oryza Fed50 Cimarrón Fed50 Araure4 Cimarrón Fed50 Fed50 Araure4 Araure4 -0,14 Variedades de los Variedades de los años 90 y 2000 años 50, 60, 70 y 80 -0,28 -0,55 -0,28 0,00 0,28 0,55 CP 1 (81,0%)Configuración consenso de las respuestas de las variedades bajo condiciones deumbráculo y campo obtenido por el método de procruster generalizado
  22. 22. Progreso del mejoramiento genético del arroz en Venezuela Se ha mejorado la apariencia del grano y el contenido de amilosa, de acuerdo a los resultados de caracterización de 14 variedades cultivadas en Venezuela desde 1951. Contenido de amilosa (%) 24.84 69.47 % de yeso + panza blancaGranos yeso + panza blanca (%) 23.81 53.96 b= -0.56 R2=0.56** b= 0.05 R2=0.42* Amilosa (%) 22.79 38.45 21.76 22.93 20.73 1950 1958 1966 1974 1983 1991 1999 2007 7.42 1950 1958 1966 1974 1983 1991 1999 2007 Año Año No se encontró progreso genético para el % de granos enteros
  23. 23. 4. Retos del mejoramiento genético del arroz en Venezuela: Visión de Fundación Danac.
  24. 24. Reto: Aumento del potencial de rendimiento Mejoramiento y aprovechamiento de poblaciones Población Poblaciones mejoradas: Básica C0 PFD-1 (Ciclo 4) Evaluación PFD-2 (Ciclo 4) Recombinación Selección característica PCTFD-20 (Ciclo 3) con base en recurrente de interés androesterilidad Otras poblaciones utilizadas: PCT-8 Selección PCT-9 PCT-16 Poblaciones en formación: PFD-3 PFD-4 Poblaciones con más de 30 progenitores exóticos y elite, de tipo indica y japónica tropical.Colaboración de programa arroz CIAT/CIRAD
  25. 25. Aumento del rendimiento delas variedades de arroz Danac Kg/ha 14000 PCT-16 000>104-M-5-M 12000 10000 8000 6000 4000 2000 0 D-Primera (2001) D-Sativa (2003) D-Oryza (2005) SD20A (2008)
  26. 26. Reto: Aumento del potencial de rendimiento I.- Introducción y evaluación de sistemas androestéril genéticoSistema (A x B) x R citoplasmáticos (CMS) del IRRI II.-Formación de híbridos Sistema Línea restauradora experimentalesAndroestéril Semilla híbrida Mejoramiento de arroz híbrido III.- Evaluación preliminar de características de interés IV.- Evaluación de rendimiento
  27. 27. Reto: Aumento del potencial de rendimiento Alta radiación solar Moderada radiación solar Ciclo 2010B (Dic-Abr) 2011A (Jul- Nov) 12.00 8.00 10.00 7.00 Rendimiento (ton/ha Rendimiento (ton/ha) 6.00 8.00 5.00 6.00 4.00 4.00 3.00 2.00 2.00 1.00 0.00 0.00 MEDIA 7,10 Ton/haMEDIA 9,84 Ton/ha Superioridad Superioridad FDH-3 vs Mejor testigo 9,00%FDH-2 vs Mejor testigo 5,40% FDH-3 vs promedio de testigos 19,00%FDH-2 vs promedio de testigos 17,30% FDH-3 vs peor de los testigos 31,00%FDH-2 vs peor de los testigos 26% Evaluación de rendimiento de híbridos experimentales en Venezuela años 2010 y 2011
  28. 28. Reto: Aumento del potencial de rendimiento Mayor comprensión de las bases genéticas y fisiológicas del rendimiento y aplicación en programas de mejoramientoDiferencias observadas en componentes de rendimiento en 14 variedadesde arroz cultivadas en Venezuela desde 1951.
  29. 29. Reto: Aumento del potencial de rendimiento Mayor comprensión de las bases genéticas y fisiológicas del rendimiento y aplicación en programas de mejoramiento 25 5 Peso de la panícula (g)Pn (mol CO2 m-2 s-1) 4 20 3 15 2 10 1 2 2 r =0.76 r =0.74 5 0 0 1 2 3 4 5 0.0 0.4 0.8 1.2 1.6 2.0 Peso de la Panícula (g) Relación Sacarosa/Proteina foliar La tasa de fotosíntesis disminuye con el El transporte de fotosintetizados (sacarosa) llenado de los granos aumenta con el llenado de los granos Existen diferencias entre variedades para las tasa de fotosíntesis y transporte de sacarosa a los granos. ¿Se puede mejorar el rendimiento aplicando estos índices en los programas de mejoramiento? Alejandro Pieters et al., datos en proceso de publicación
  30. 30. Reto: Adaptación de las variedades de arroz al cambio climático Proyecto de caracterización de variedades de arroz bajo condiciones de déficit hídrico (2012-2013). 1) Fluorescencia de la clorofila 2) Intercambio de gases 3) Eficiencia de uso de agua mediante la discriminación de Carbono 13 4) Determinación de carbohidratos solubles y almidónUniversidad Central de Venezuela (UCV), Instituto Nacional de Investigaciones Agrícolas(INIA), Instituto Venezolano de Investigaciones Científicas (IVIC) y Fundación Danac.Financiamiento: Fondo Nacional de Ciencia, Tecnología e Innovación.
  31. 31. Reto: Continuar mejorando el arroz sin reducir aun más la variabilidad genética del cultivoLos cultivares de arroz liberados enVenezuela en el período 1978 al2006 poseen una estrecha basegenética (Pérez-Almeyda et al.,2011)
  32. 32. Reto: Continuar mejorando el arroz sin reducir aun más la variabilidad genética del cultivoPremejoramiento: Ampliación de la base genética de las variedades mediantela incorporación de nuevos progenitores al programa de mejoramiento.Desde el año 2008, 1.254 accesiones caracterizadas fenotípica y molecularmente. Determinación molecular del contenido de amilosa con el marcador SSR 484-485 2 1 4 5 3 7 6 8 11 9 10 12 100 pb 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 75 pb
  33. 33. Reto: Continuar mejorando el arroz sin reducir aun más la variabilidad genética del cultivo Promedio (Average linkage) Distancia: (Dice (sqrt(1-S))) Título SD-20A Distancia: (Dice (sqrt(1-S))) 0.43 SD-20A Sak-23 Pionero Fed-50 Payara Centauro 0.25Fed-2000 CP 2 (14.0%) FPN1 CimarrónFonaiap1 0.07 Fonaiap1Cimarrón Fed-2000 Pionero FD248 FPN1 D-Oryza Payara Vzla 21 -0.11 D-Sativa D-Sativa Sak-23 FD248 D-Oryza Fed-50 Vzla 21 -0.30Centauro -0.33 -0.12 0.08 0.29 0.49 CP 1 (19.8%) 0.00 0.22 0.44 0.66 0.88Variedades liberadas en Venezuela Tres de las nuevas variedades estándesde el año 2008; SD20A, Pionero, altamente relacionadas genéticamente.Payara y Sak-23 Análisis de variabilidad genética con base a 80 marcadores SSR (Arnao et al., no publicado)
  34. 34. Vigilancia del aprovechamiento de la variabilidad genética en el programa de mejoramiento genético de arroz en Fundación Danac. Título Distancia: (Dice (Identidad)) 0.29 IN-7 IN-5 IN-4 IN-1 FL-6 PD20-4 PD20-12 IN-17 PD20-3 PD20-7 PD20-5 IN-8 FL-30 IN-10 FL-50 FL-14 FL-8 PD20-2 IR-3 FL-15 FD-3 IN-16 PD2-5 FL-26 IN-12 FD-1 FL-27 IN-13 FL-7 PD2-7 PD1E-1 FL-44 PD20-9 0.10 FL-28 FL-11 FL-9 IR-2 PCT-1 CT-4 FL-17 IN-18 IR-4 FL-22 FL-33 FL-42 IN-11 IN-6 IN-3 VV-2 FD-14 FL-2 FL-18 FL-37 FL-10 CT-8 IN-15 PD2-4 PD2-3 FL-12 FD-13 FD-2 FL-23 FL-32 IR-5 FL-1 PD20-1 FL-39 PD20-6 PD1-4 FL-36 FL-35 FL-5 FD-10 PD1-1 FL-45 FL-4 FL-13 IN-2 FL-34 FL-25 FL-21 FL-20 FL-3 FL-49 PD20-8 PD20-10 FL-24 FL-19 FL-38 PD2-6 FL-40 FL-31 IN-14 FD-9 PD1-2 FD-8 FL-16 IN-9 FL-46 FL-41 IR-1CP 2 (5.2%) FL-51 FL-47 -0.09 FL-43 VV-4 PD20-11 PD1-3 FL-29 FL-48 CT-3 PD1-5 VV-1 IN-20 FD-12 PD2-1 IR8 FD-11 PD2-2 CT-1 CT-5 FD-6 -0.29 Las líneas provenientes del FLAR poseen baja FD-5 CT-7 FD-7 diversidad genética entre ellas, pero se FD-4 VV-3 distinguen genéticamente de otro grupo de CT-6 germoplasma utilizado en Fundación Danac CT-2 IN-19 -0.48 -0.41 -0.24 -0.08 0.08 0.25 CP 1 (6.6%)Variabilidad genética en las mejores 130 líneas de arroz del año 2010. Origen: cruces Danac (FD), poblaciones Danac (PFD), introducciones CIAT (CT), FLAR (FL) y otras. Análisis de componentes principales con 24 marcadores SSR.
  35. 35. Reto: Fortalecer redes, con soporte institucional, para el mejoramiento sostenible del arroz Ministerios Organismos que promueven investigación yUniversidades Central de Venezuela desarrollo tecnológicoInstituto Nacional de Investigaciones Agrícolas (INIA)Fundación Nacional del ArrozFundación IDEAIVICCIATFLARIRRIEMBRAPA Empresas de producción de semillasComunidades rurales AgroindustriaSociedades científicas y académicas Sector de agroinsumos y agroservicios Empresas a asociaciones con programas de mejoramiento (APROSCELLO, SEHIVECA, ASOPORTUGUESA)
  36. 36. Siete investigadores y nueve técnicos de investigación en arroz. Promedio de edad aproximadamente 35 años. Gracias…eduardo.graterol@danac.org.veegratero@gmail.com

×