Mejoramiento genético y adaptación al cambio climático Mauricio Ortiz L. Centro de Estudios Avanzados en Fruticultura Región de O’Higgins www.ceaf.cl
Mejoramiento genético y adaptación al cambio climático
Mauricio Ortiz L.
Centro de Estudios Avanzados en FruticulturaRegión de O’Higgins
www.ceaf.cl
Rasgos que pueden cambiar Disminución del número de días de lluvia Aumento en la intensidad de las lluvias Aumento del número de días con temperaturas elevadas Disminución del número de días con temperaturas elevadas Aumento de la variabilidad climática Mayor frecuencia de sequías Aumento de la humedad del aire Aumento de la nubosidad
Cambio climático
Dr. Fernando Santibáñez, 67° Congreso Agronómico de Chile. Antumapu 2016
Algunos efectos del cambio climático en la agricultura (frutales)
Estudio: “Cambio Climático Impacto en la Agricultura Heladas y Sequía. Informe final. Diciembre de 2013. Oficina de Estudios y Políticas Agrarias
Extensión del área del cultivo hacia el sur, abarcando las regiones de La Araucanía, Los Ríos y Los Lagos.
Aceleración de la fenología de los cultivos, reducción del tiempo de desarrollo y aumento de la precocidad de la madurez.
Probables aumento de la incidencia de plagas y enfermedades dado por el aumento de las temperaturas.
Desarrollar programas de mejoramiento genético para cultivos agrícolas vulnerables al cambio climático, usando herramientas convencionales y moleculares de última generación.
Mantener la sustentabilidad de los sistemas productivos de los pequeños y medianos agricultores, ofreciendo nuevas variedades y/o especies que usen en forma más eficiente el agua y se adapten a las nuevas condiciones ambientales asociadas al cambio climático.
Plan Nacional de Adaptación al Cambio Climático
PLAN DE ADAPTACIÓN AL CAMBIO CLIMÁTICO DEL SECTOR SILVOAGROPECUARIO. 2013
Adaptación de cultivos al cambio climático
Poblacional Evolución adaptativa por
selección natural.
Evolución adaptativa por selección artificial → cambios dirigidos por el mejorador.
Individual Plasticidad fenotípica
De manejo Sistemas de pronósticos Mayor eficiencia de la
fertilización Expansión del área y ventana de
siembra Sistemas de protección
Mejoramiento genético y adaptación de cultivos al cambio climático. Guillermo Eyherabide. 2016
Mejorar la adaptación al cambio climático
Proteger los rendimientos alcanzables: Reducir el impacto de factores limitantes (calor, frío, sequía y
anegamiento) Resistencia genéticas a factores de estrés biótico y abiótico Fenología mejor ajustada a la estación de cultivo Desarrollo de características para mayor plasticidad fenotípica y mayor
estabilidad frente a factores más erráticos e impredecibles.
Mejoramiento genético y adaptación de cultivos al cambio climático. Guillermo Eyherabide. 2016
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Hay que entender los mecanismos detrás de la respuesta a estreses abióticos.
Es importante generar materiales adaptados a las condiciones de Chile.
sales
exceso de agua
falta de de agua
enfermedades
micro-organismos
Portainjertos
Principales especies de Prunus
• Duraznero y nectarino (P. persica)
• Almendro (P. dulcis)
• Cerezo (P. avium)
• Damasco (P. armeniaca)
• Ciruelo japonés (P. salicina)
• Ciruelo europeo (P. domestica)
Híbridos interespecíficos
Cruzamientos dirigidos
Cruzamientos dirigidos
Parentals selection Determination of pollen viability and germination Emasculation Pollination
Ejemplo de híbrido interespecífico
ADAGAF 0403
Estrategia de Selección Propagación clonal in vitro de PROGENIES.
Eficiencia del uso del agua (EUA)
Crecimiento bajo estrés hídrico
Compatibilidad
Resistencia a hipoxia
CEAF 110115CEAF 110105g
Piku 1CEAF 110107CEAF 110109CEAF 110116CEAF 110122
Piku 4CEAF 110106CEAF 110103CEAF 110111CEAF 110101
CEAF 110105eCEAF 110120CEAF 110114CEAF 110110CEAF 110124CEAF 110113CEAF 110118CEAF 110102CEAF 110108CEAF 110117CEAF 110119CEAF 110104CEAF 110112
Mazzard F12/1Marianna 2624
CAB-6P
0 10 20 30 40 50 60 70G
FGFG
EFEFEFEFEF
EFDEFDEFDEFDEF
DEFDEF
DEFCDEFCDE
CDECDECDECDECD
CDC
BAA
Días bajo hipoxia
Geno
tipos
Resistencia a nematodos
XX xx.
PortainjertoNúmero de agallas por
raízNematodos en suelo y raíces
Nematodos por gramo de raíz
Clasificación resistencia*
Adara 0 a 0 a 0 a HR
ADAGAF 0301-12 0 a 0 a 0 a HR
ADAGAF 04-03 0 a 0 a 0 a HR
AGAF 0301-04 0 a 0 a 0 a HR
AGAF 0301-07 0 a 0 a 0 a HR
AGAF 0204-09 2 ab 0 a 0 a R
AGAF 0601-04 1 ab 3 ab 1 ab R
Rootpac® 20 1 ab 37 ab 18 ab R
Garnem 3 ab 57 ab 1 ab R
Nemaguard 6 ab 242 b 5 ab R
AGAF 0006-05 23 b 507 b 18 b MR
Non Pareille 400 c 184.880 c 3.840 c S
Sistema de raíces de portainjertos de cerezo
MaxMa 14 Colt
MaxMa 60 Gisela 6
Equipo CEAF
Gracias!
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Estrategia del Programa de Mejoramiento Genético CEAF
Main objectives for Prunus rootstocks selection Agronomic traits: High vigour or dwarfism (depending on the fruit species)
Compatibility with local varieties
Ease of propagation in vitro and cuttings
Tolerance to cold or heatWater use efficiencyEnvironmental adaptation
Physiological alterations: Root hypoxiaCompatibilityWater stress and salinityNutritional deficiencies
Root-microorganism interaction Pest and Diseases Soil fungi: Phytophthora spp. , Armillaria spp., etc.
Root-knot nematodes, Meloidogyne spp.
Root-lesion nematodes, Pratylenchus spp.
Crown gall, Agrobacterium tumefaciens.
Bacterial canker, Pseudomonas siringae pv. Siringae.
Virus, viroids y phytoplasma. Beneficial microorganisms: Mycorrhizas (PhD thesis, in progress)
Co-obtention materialsSelection Species
AGAF 0006-05 (P. persica x P. davidiana) x P. persica AGAF 0204-09 (P. persica) x (P. dulcis x P. persica). AGAF 0601-03 (P. persica) x (P. persica x P. davidiana)AGAF 0601-04 (P. persica) x (P. persica x P. davidiana)AGAF 0301-04 P. cerasifera clon 8891 x P. persicaAGAF 0301-07 P. cerasifera clon 8891 x P. persica
ADAGAF 0301-12 P. cerasifera clon 8891 x P. persicaADAGAF 0403 P. cerasifera x (P. persica x P. dulcis)
Peach x almond
Plum x peach
Tolerance Nematode resistance
Selection Vigor Compatibility Drought Asphyxia Chlorosis Salinity Agrobacterium Root knot Root lesion
AGAF 0006-05 Med−High Peach and nectarine Unknown Low Low Unknown Low Unknown Low
AGAF 0204-09 Unknown Peach and nectarine Unknown Unknown Med-high Med-high Unknown Unknown Low
AGAF 0301-04 MedPeach, nectarine and
plum Unknown High Med-low Unknown Unknown Very high Unknown
AGAF 0301-07 UnknownPlum and some var.
peach Unknown High Unknown Unknown Unknown Very high Unknown
ADAGAF 0301-12 UnknownPeach, nectarine and
plum Unknown Unknown Unknown Unknown Unknown Unknown UnknownADAGAF 0403 High Unknown Unknown High Unknown Unknown Unknown Unknown UnknownAGAF 0601-03 Unknown Unknown Unknown Unknown Unknown Unknown Unknown Unknown UnknownAGAF 0601-04 Unknown Unknown Unknown Unknown Unknown Unknown Unknown Unknown Unknown
8 new genotypes for evaluation
Co-obtention materials 8 new genotypes for evaluationSelection Species
AGAF 0006-05 (P. persica x P. davidiana) x P. persica AGAF 0204-09 (P. persica) x (P. dulcis x P. persica). AGAF 0601-03 (P. persica) x (P. persica x P. davidiana)AGAF 0601-04 (P. persica) x (P. persica x P. davidiana)AGAF 0301-04 P. cerasifera clon 8891 x P. persicaAGAF 0301-07 P. cerasifera clon 8891 x P. persica
ADAGAF 0301-12 P. cerasifera clon 8891 x P. persicaADAGAF 0403 P. cerasifera x (P. persica x P. dulcis)
Peach x almond
Plum x peach
Agronomy Lab: Cherry rootstocks trial
Information for breeding program
Characterization of six commercial cherry rootstocks under different soil air content
Root growth measurements with minirhizotron
Root production during season
Ca= 21%Ca= 16%Ca= 9%
Agronomy Lab: Cherry rootstocks trial
Production and mortality of cherry rootstocks
Ca= 21%Ca= 16%Ca= 9%
Agronomy Lab: Cherry rootstocks trial
Production and mortality of cherry rootstocks
Ca= 21%Ca= 16%Ca= 9%