Estrategias de empleo de germoplasma nativo en un programa público de mejoramiento de maíz

1. Estrategias de empleo de germoplasma nativo en un programa público de mejoramiento de maíz G. Eyhérabide, C. López, C. Delucchi, R. Lorea, D. Presello, S. Incógnito INTA - UNLZ Foro Uso de los Recursos Fitogenéticos Nativos en Mejoramiento XLII Congreso Argentino de Genética Salta, 22 de octubre de 2013

2. Desafíos para la Agricultura y el Mejoramiento Genético Asegurar la provisión suficiente y sustentable de alimentos, fibras y energía en un escenario de • población mundial creciente • 6 mil millones  8 a 10 mil millones personas al 2050 • 854 millones malnutridos, 2 mil millones con deficiencias de micronutrientes • Demanda de alimentos 2x o 3x al 2050 • disminución de la superficie cultivable • limitación en la disponibilidad de agua y energía.

3. Erosión de la diversidad genética Entre especies • Menos cultivos Dentro de especies • Elite x Elite  menos fondos genéticos • Reemplazo de variedades locales • Arroz: 15% ocupado por landraces • Maíz: 60% • Trigo candeal: 23% • Trigo pan (invernales: 12%; primaverales: 3%) Gepts, 2006

4. Cambios de paradigmas en el mejoramiento. • Adaptabilidad específica con mayor estabilidad • Concepto de plantas modelo o ideotipos y caracteres a seleccionar • Ampliación de la base genética y premejoramiento • Acortamiento de ciclo de mejoramiento • Selección fenotípica  Selección genotípica

5. Premejoramiento • Transferencia o introgresión de genes o combinaciones de genes desde fuentes de germoplasma no adaptado a materiales mejorados (FAO, 1996)

6. Enriquecimiento del acervo genético bajo cultivo a partir de Variedades nativas • Reducir la vulnerabilidad genética y aumentar la estabilidad de los cultivos • Mejorar el comportamiento agronómico, productivo y la calidad • Sostener a largo plazo la respuesta a la selección  nivel de variabilidad genética

7. Las variedades nativas • Arreglos de genes con efecto adaptativo a diferentes nichos ecológicos • Reservorio de alelos útiles en el futuro. • Coexistencia con patógenos y plagas • Alelos de resistencias

8. Desarrollo de líneas INTA a partir de variedades locales

9. Estrategias de corto y largo plazo Respuesta acumulada a la selección Balance Corto / Largo Plazo Nuevo aporte de variabilidad Tiempo / Ciclos de selección

10. Algunas Dificultades en el Premejoramiento Variabilidadvs. Comportamiento Composición alélica Desequilibrio de ligamiento Interacción G x E Fenotipo – Genotipo Contribución genética

11. Desequilibrio por ligamiento Intercruzamientode poblaciones con diferentes frecuencias génicas

12. Objetivos • Determinar la aptitud de las variedades nativas como fuentes de alelos no presentes en material élite que resulten útiles para el mejoramiento de • Rendimiento de grano y aptitud forrajera • Estabilidad productiva • Calidad física y química de granos • Establecer estrategias de utilización • Analizar la correspondencia entre resultados de Dudleyy análisis molecular

13. Esquema General de Premejoramiento • Etapa 1. • Selección de 300 variedades locales de 17 formas raciales en base a antecedentes • Etapa 2. • Evaluación de la habilidad combinatoria con dos probadores de base amplia y selección de 20 variedades • Etapa 3. • Evaluación mediante diseño de Dudley • Selección y definición de estrategia de utilización • Etapa 4. • Desarrollo y utilización de poblaciones de cría

14. Variedades Nativas vs. Probador Flint • Variabilidad entre variedades nativas respecto del comportamiento de sus cruzamientos con probadores divergentes • Mejor comportamiento relativo en cruzamientos con probador exótico • Disponibilidad de variabilidad útil en las variedades nativas • Conveniencia de diseñar estrategias de uso que tengan en cuenta los agrupamientos heteróticos Variedades Nativas vs. Probador Dent Fuente: Eyhérabide, Ferrer y Hourquescos, 2003. Proyecto Cereales 520201

15. Variedades Nativas incluidas en Etapa 2 15 de 20 variedades nativas; 5 formas raciales, 9 provincias argentinas Fuente: C. Delucchi, G. Eyhérabide, R. Lorea, D. Presello, M. Otegui, C. López. 2012. Maydica 57 (1): 26-33

16. Fuente: C. Delucchi, G. Eyhérabide, R. Lorea, D. Presello, M. Otegui, C. López. 2012. Maydica 57 (1): 26-33

17. Interacciones Variedad Nativa x Línea Probadora Fuente: C. Delucchi, G. Eyhérabide, R. Lorea, D. Presello, M. Otegui, C. López. 2012. Maydica 57 (1): 26-33

18. Distancias genética (Prevosti) basadas en SSR’s entre variedades nativas y líneas probadoras Delucchi, C. 2010. Tesis Mg.Sc. FAUBA

19. Agrupamientos en base a SSR’s Delucchi, C. 2010. Tesis MgSc, FAUBA

20. Análisis de consenso entre agrupamientos resultantes de medidas de distancia basadas en SSR´sy en interacciones variedad nativa x línea probadora para rendimiento Delucchi, C. 2010. Tesis Mg.Sc. (FAUBA)

21. Variedades locales y Productividad Fuente: En base a Lorea, R et al. 2007. XXXVI Congreso SAG. Pergamino, Argentina

22. Variedades Nativas y Adaptabilidad Fuente: Eyhérabide, G. et al. 2009. SIRGEALC, Chile

23. Estabilidad (Ecovalencia) Fuente: Eyhérabide, G. Sesión Especial ANAV 2010

24. Evaluación de cruzamientos de variedades locales para caracteres forrajeros Fuente: Incógnito, Eyhérabide, Bertoia y López. 2013. CropSci. 53:1-11

25. Comentarios Finales • Los resultados obtenidos confirman la utilidad del germoplasma nativo en programas de mejoramiento de maíz • El esquema seguido para la evaluación y selección de las variedades nativas resultó eficiente para concentrar esfuerzos en aquellas más promisorias, definir estrategias de utilización, y comenzar el premejoramiento • Aunque la caracterización genotípica permite establecer la variabilidad presente entre y dentro de las variedades, resulta conveniente y necesaria la convergencia de esos estudios con otros de campo siguiendo modelos de genética cuantitativa. • Los continuos avances en la caracterización y evaluación fenotípica y genotípica, y documentación de los RRGG, es esperable que permitan diseñar mejores estrategias de premejoramiento. • Resulta fundamental que la conservación , evaluación y aprovechamiento eficiente de los recursos genéticos quede reflejada en políticas públicas acordes con su valor estratégico.

26. Investigadores responsables y colaboradores • Delucchi, Carla • Eyhérabide, Guillermo • Ferrer, Marcelo • Hourquescos, Ma. José • Incógnito, Salvador • López, César • Lorea, Roberto • Mroginski, Erika • Presello, Daniel • Castellarín, Julio • Mayor, Patricio • Pedrol, Hugo • Lab. Biotecnología EEA Pergamino • Grupo Mejoramiento de Maíz EEA Pergamino • Grupo Agronomía EEA Oliveros • Banco de Germoplasma EEA Pergamino • Syngenta Argentina. • Fac. de Cs. Agrarias UNLZ Fuentes de Financiamiento: INTA y PICTo08: 12947 (Foncyt)

27. Muchas gracias ! geyherabide@pergamino.inta.gov.ar eyherabide.guillermo@inta.gob.ar Coord. (int) Programa Nacional de Cereales y Oleaginosas EEA Pergamino CC 31 Pergamino (2700) 54 2477 439073