recursos genéticos de la papa y mejoramiento
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8/7/2019 Recursos genticos de la papa y mejoramiento
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RECURSOS GENTICOS Y
FITOMEJORAMIENTO DE PAPA
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Esquema de la Presentacin
Historia
Taxonoma
Recursos Genticos Fitomejoramiento
Objetivos
Plan de mejoramiento (INIAP) Resultados y perspectivas
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HISTORIA
FECHA HECHO
20.000 40.000 AC Ingreso del Ser Humano a Amrica
14.600 AC Monte Verde (Sur de Chile) Restos de consumo de papa
(Dillehay et al, 1982; Ugent et al. 1987)
8.000 AC Hallazgo arqueolgico en cavernas del can de Chilca
papa deshidratada http://www.editoraperu.com.pe
400 AC Cultivo de papa se inici en Ecuador y Sur de Colombia
(Morales, 2007)
1- 900 DC Cermicas con motivos de papa. Cultura MOCHE CHIMU(Hawkes, 1967)
500-1300 DC Cermica con motivos de papa. Culturas TIHUANACO
NASCA (Lujan 1996).
http://www.editoraperu.com.pe/http://www.editoraperu.com.pe/ -
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FECHA HECHO1537 Jimnez de Quezada descubri para los
espaoles la papa en el Valle de la Grita
Provincia de Vlez en Colombia y la vio
en Quito, Popayan y Pasto (Hawkes,
1967)1552 Franciso Lpez de Gomara publica la
primera informacin sobre la existencia
de la papa en el sur de Per
1553 Pedro Cieza de Len menciona a las
papa como turmas de tierra
1583-
1613
Escritos de Guamn Poma de Ayala
muestran la forma como se cultivaba la
papa y el maz en el tiempo Inca
historia
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Se considera que las primeras papa fueron cultivadas en laregin del lago Titicaca, (norte de Bolivia y Sur de Per) y en las
mesetas de la cordillera de los Andes.
Los Incas daban muchos usos diferentes a las papas: rebanadas,
crudas para sanar huesos rotos, llevaban papas crudas paraprevenir el reumatismo y las coman mezcladas con otros
alimentos para prevenir la indigestin. Tambin la usaban para
medir el tiempo.
historia
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FECHA HECHO
1565-1570 Introduccin de la papa a Europa
1596 Gapond Bauki, Solanum tuberousm
1681 Papas en las Islas Canarias usadas como pago a laIglesia (Macas, 1986)
1797 Doyle(1797) describe tres variedades de papa en las
Islas Canarias
1849-1852 Klotzch introduce y crea la raza W alemana con
resistencia a P. infestans (Glendining, 1983)
1895 Variedad Golden Potato, bajo rendimiento y sensible
a enfermedades (Sutton, 1895)
historia
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La papa era incluida entre las plantas deraz durante los siglos XVI y XVII eranconsideradas provocaban la codicia,causaban dolor de cabeza, contaminaban
el organismo, propiciaban la aparicin desangre maligna, fiebre, enfermedades.Rumor en Francia e Inglaterra causaba lalepra y la sfilis, era un peligrosoafrodisiaco.
Sin embargo, termin popularizndosecon la ayuda del rey Guillermo Federicode Prusia, Parmentier y el Ingls WalterRaleigh.
Parmentier ( 1737-1813)boticario Francs promocion el
consumo de papa.
historia
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Los nombres nativos de la papa indican un cultivoantiguo y ampliamente extendido:
Chibcha: iouza, iomui
Quechua: papa
Aymara: amka, choke
Araucanos: poi
Durante la conquista los Espaoles le dan el nombre deBatata para luego llamarla patata
En Ingls: potato, Italiano: potata En portugus y rabe: batata
En alemn, dans y noruego: kartoffel
En francs: pome de terre Holandes: aardapel
historia
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Domesticacin
Spooner et al. (2005) demostr que la
domesticacin de las papas silvestres en el
Sur de Per, se llev a cabo en especies
diploides de S. brevicaule (S. canasense, S.
multridissectum, S.bukasovii).
S. bukasovii, fue domesticada primero en
Per y luego en Bolivia, de donde se form
Stenotonum de la cual se derivaron las
dems.
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TAXONOMA
La papa (Solanum tuberosum L.) fue descrita por Linneo
en 1753, es una planta dicotilednea herbcea anual,
pertenece a la familia de las Solanceas que comprende
gneros tan diversos como Nicotiana, Lycopersicum,Petunia, Datura, Mandragora, Capsicum y Physalis.
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El gnero Solanum L. agrupa alrededor de 1.500
especies de las cuales ms de 200 son tuberosas
(Bohs, 2007). Citolgicamente son poliploides.
Las papas cultivadas S. tuberosum son
tetraploides (2n=4x= 48), mientras que las nativas
son altamente diversas, diploides (2n=2x=24),
triploides (2n=3x=36), tetraploides (2n=3x=48) ypentaploides (2n=5x=60) hexaploides
(2n=6x=72)(Huaman y Spooner, 2002).
taxonoma
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Dodds (1962): clasific en 8 grupos adg, tbr, cha, phu,provenientes de stn. Luego incluy a cur, juz y ajh.
Hawkes (1990): a tuberosum y andigenum les dio lacategora de sub especie y a las otras 6 les categoriz como
especie. 7 grupos
Huaman y Spooner (2002): volvi a los 8 grupos
Spooner et al. (2007) cuatro especies 1)S. tuberosum con
dos grupos de cultivares (andigenum de las tierras altas delos andes con individuos diploides, triploides y tetraploidesy Chilotanum de las tierras bajas Chilenas con variedadesnativas tetraploides) 2) S. ajanhuiri, 3) S. juzepczukiiy 4) S.curtilobum.
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La papa posee los mayores recursos genticos
conocidos para un cultivo con gran diversidad de
caracteres y con la ventaja de que este
germoplasma se puede incorporar en cultivosmediante cruzamientos o manipulaciones
genticas (Estrada, 2000).
La diversidad gentica de las papas SolanumSec. Petota (Solanaceae), pueden agruparse en
Cultivadas (Mejoradas y Nativas ) y
silvestres; (Salas et. al, 2010).
taxonoma
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Papas cultivadas
El Catlogo Mundial2009/2010 (Pieterse y Hils,2009), muestra ms de 4500variedades de 102 pases.
El CIP mantuvo una coleccin
de ms de 15000 accesionesde cultivares de papa de 9pases: Argentina, Bolivia,Chile, Colombia, Ecuador,Guatemala, Mxico, Per y
Venezuela. Se identificaron duplicados y
este nmero se redujo a 3527(Huaman et al, 1997).
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Cultivares comercialesPas Cultivares
Holanda 327
Alemania 326
Repblica Checa 248
Gran Bretaa 227
Francia 225
EEUU 188
Canad 157
Rusia 157
Espaa 155
Polonia 154
Israel 134
Italia 128
Blgica 123
Rumania 113
Eslovakia 111
Ucrania 108
Austria 104
Grecia 98Dinamarca 97
Pas Cultivares
Chile 43Per 40
Bolivia 34
Brasil 34
Argentina 28
Mxico 28
Ecuador 16
Guatemala 11
Costa Rica 8
Colombia 5
Nicaragua 5
Panam 4
Venezuela 3
Honduras 2
Rep. Dominicana 2
El Salvador 1
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Papas cultivadas (mejoradas)
I-Catalina (1965) I-Mara (1967) I-Gabriela(1982) I-Esperanza(1983) I-Fripapa(1995) I-Rosita(1995) Superchola(1983) I-Papapan (2000) I-Suprema (2000) I-Raymipapa (2000) I-Estela (2007) I-Sta. Ana (2007)
I-Natividad (2007)
Obtenidas mediante cruzamientos y seleccin clonal tienenmayor rendimiento, resistencia a enfermedades 16
variedades
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Papas cultivadas (nativas)
En el Ecuador, el INIAP
mantiene la CEP(Cultivadas
y silvestres) la cual
originalmente tuvo ms de652 accesiones colectadas
en la Sierra ecuatoriana, la
cual se redujo a 350.
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Biodiversidad de papas nativas en el Ecuador
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Papas silvestres
Spooner y Salas (2006) reconoce 188
especies de papas silvestres
El catlogo mundial de variedades de
papa (Pieterse y Hils, 2009) menciona
que el CIP mantiene 1917 accesiones
representativas de 141 especies, 67 de
Per, 29 de Bolivia, 13 de Mxico, 13 de
Ecuador y 10 de Argentina.
Las especies silvestres crecen en 16
pases desde el SO de US hasta la costacentral de Chile adyacente a Argentina.
Crecen en variedad de hbitats
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Potencial gentico de las especiessilvestres
Los ancestro de la papacultivada se encuentranen las especies silvestres,las cuales tienenimportancia por:
Se estiman aprox. 200,incluyendo las variantesllegan a 2000
La mayora se pueden
cruzar con las especiescultivadas
Las especies silvestresconstituyen un reservoriode genes
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FITOMEJORAMIENTO
Comprende todas las actividades dirigidas a la produccinde cultivares con una constitucin gentica mejorada.
Mejorada considerando las necesidades humanas
Estas actividades pueden dividirse en: Fitomejoramiento: actividades dirigidas a la produccin de
cultivares mejorados
Investigacin en fitomejoramiento: actividades dirigidas a
la adquisicin de nueva informacin, nuevos
procedimiento, nuevo material de inicio.
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Cultivar Mejorado
El concepto depende de nuestros objetivos. En general esto
significa cantidad (rendimiento), calidad (sabor, color,contenidos) o costo por unidad de producto (precocidad).
Rendimiento: es el principal criterio de seleccin, la genticaes compleja y existen varios componentes involucrados:
nmero de tubrculos, rendimiento por planta y por categoras.Es un carcter fuertemente afectado por el medio ambiente
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cultivar mejorado
Calidad: Es un grupo heterogneo de caractersticas. Colorde piel y pulpa de tubrculo, contenido de protena, materiaseca, azcares reductores, polifenoles, carotenoides, calidadde fritura en papa, sabor. La herencia de estos caracterespuede ir desde muy simple hasta compleja.
Precocidad: Es un carcter deseable por varias razones,tales como alto precio en el mercado, la capacidad dedisponer de un segundo y hasta un tercer cultivo en el ao, opoder escapar de heladas sequas.
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fitomejoramiento
Mejoramiento moderno empez en Inglaterra en1807 Knight hizo la primera hibridacin reportada(Knight, 1807)
En la segunda mitad del siglo 19 se registraintercambio de germoplasma en US, nuevoscultivares son producidos por agricultores,semilleristas y fitomejoradores
A finales de 1930 hay reportes de la India y China
Se incorporan los conocimientos de la gentica yel uso de variabilidad de germoplasma
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fitomejoramiento
La introgresin de genes deespecies silvestres encultivares exitosos empez en1909. Resistencia al TT ha
sido introgresado desde S.dms y S. sto, a virus de S. chcy S. acl y al nematodo delquiste de S. vrn y S. spg.
Otros caracteres para
resistencia a factores biticosy abiticos provendrn delmayor uso de especiessilvestres, asistida con el usode MM.
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Diseo de un programa demejoramiento
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Aspectos para el diseo de un programa demejoramiento
CultivoConsumidorAgroindustria
Seleccin de un cultivo, un mercado y una caracterstica
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Aspectos para el diseo de un programa demejoramiento
Especies y tipos de cultivo autgamas, algamas, Propagadas vegetativamente
Cultivo campo, invernadero, orgnico
Objetivo del programa de mejoramiento mercado, caractersticas, tamao
Gentica de las caractersticas
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Aspectos para el diseo de un programa demejoramiento
Diseo de las actividades de investigacin complementarias Caractersticas del cultivar y liberacin de la nueva variedad Distinta, homognea, estable (Ficha tcnica) Produccin de semilla
Como, donde, cuanto
Aspectos legales medioambiente, polucin, Derechos por mejoramiento, Patentes, IEPI, MAGAP
Mercadeo
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Plan de mejoramiento INIAP
Objetivo:Obtener nuevas variedades de papa adaptadas a nuestras
condiciones edafo-climticas
- Para consumo en fresco- Para la transformacin industrial
Que posean:
Resistencia a factores biticos
Resistencia a factores abiticos
Calidad y caractersticas agronmicas favorables
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Mtodos de mejoramiento
Seleccin clonal
Seleccin por pedigr
Cruzamientos
Retrocruzas
Uso de la Biotecnologa
Fusin de protoplastos
Doble haploides
Induccin de mutaciones
Transformacin
MAS
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Pocos ciclos en la EE
La seleccin es realizada bajocondiciones ambientales yagronmicas de los ags
Uso de material gentico local ymejorado
El agricultor participa en todo el
proceso demejoramiento.(esquemaparticipativo)
Seleccin es participativa(diferentes fases del cultivo)
Mejoramiento participativo
mtodos de mejoramiento
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Etapas
1. Seleccin del material de inicio (Seleccin de
progenitores)
2. La recombinacin de los caracteres a travs de
cruzamiento o por biotecnologa
3. Seleccin de los genotipos deseados
4. Seleccin del cultivar (nueva variedad mejorada)
5. Mantenimiento y multiplicacin del cultivar
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SemillerosCruzamientos
Seleccin clonal EESC
Ensayos regionales
Nuevas variedades
Sel. progenitores
Multiplicacin de semilla
Esquema de mejoramiento INIAP
C it i d l i
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Criterios de seleccin
Rendimiento
Forma, colorpiel y carne
1) CALIDAD
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Verdeamiento
Brotacin
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Contenidos:Materia seca,azcaresreductores,polifenoles,
carotenoides,glicoalcaloides
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Calidad para
fritura en tirasy hojuelas
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Sabor: Paneles de
degustacin
2) FACTORES BITICOS
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a) Plagas:
Gusano blanco (Premnotripes vorax):
Polillas (T.solanivora, S. tangolias, P.operculella)
Nematodos (Globodera pallida)
2) FACTORES BITICOS
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Lancha: Phytophthora infestans
b) Enfermedades
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Pudricin blanda(Pectobacteriumspp)
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Costra negraRhizoctonia solani
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Virus
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Tolerancia: Sequa y Heladas
b) FACTORES ABITICOS
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Corazn hueco
3) OTROS
Excesiva humedad del suelo al inicio del
desarrollo del tubrculo puede
incrementar centro caf y corazn hueco.
El primero puede estar asociado a baja
absorcin de Ca.
Resistencia transporte
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4) CAMBIO CLIMTICO - Calentamiento global?
Mayores precipitaciones y sequas
Incremento de algunas enfermedades, aparicin deotras, incremento de insectos
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Desrdenes fisiolgicos relacionados conel manejo
Rajaduras sonocasionadas porrpidas expansiones
cuando el riego esaplicado luego deperodos de sequa.
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Conclusiones (-)
La papa comercial es tetraploide Ms de 50 caracteres para mejorar
La mayora es de naturaleza polignica
Se requieren poblaciones grandes para
hacer una buena seleccin
Cambio climtico
Proceso largo y costoso
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Conclusiones (+)
Gran diversidad gentica, variedadesnativas, silvestres, clones mejorados
Pueden cruzarse y dar descendencia
Fuente de genes de resistencias y calidad Mejoramiento participativo, enfoque de
cadena, gnero, alianzas estratgicas, cultivo
Uno de los principales cultivos porseguridad alimentaria, consumo,importancia econmica
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Tres nuevas variedades de papa
I-Estela I-NatividadI-Sta. Ana
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