MEJORAMIENTO DE ESPARRAGO Asparragus officinalis L.

1. MEJORAMIENTO DE ESPARRAGO Asparragus officinalis L.

2. Importancia del cultivo • El espárrago ha sido un producto de exportación tanto en fresco como procesado • El cultivo ha tenido variaciones de mercado debido a la falta de competencia • Bajo el punto de vista agronómico tiene una amplia adaptación climática, por lo que el país reúne condiciones para su cultivo • En la mayoría de los países donde es importante tienen un programa de mejoramiento

3. Superficie mundial de espárrago has % Blancos % Verdes • Europa 52.500 72.8 27.2 • N.America 45.500 4.4 95.6 • Asia 16.970 24.5 70.5 • Australia 6.510 0.0 100.0 • A. Del Sur 4.770 27.8 72.2 • Africa 3.250 92.3 7.7

4. Destino de las exportaciones Chilenas • Total exportado 2.989 ton. • A EEUU 2.390 • Europa 564 • Latinoamérica 31 • Otros 18

5. Distribución de la producción en Chile • Alrededor del 40% centrado en la VIII R • Presente desde la I a la X R • La mayor parte de las variedades son de origen Californianas • A lo largo del país se utilizan las mismas variedades

6. Mejoramiento de espárrago • Planta dioca • Perenne

7. Objetivos del Mejoramiento Varietal 1. Rendimiento y Adaptación El rendimiento va ha permitir que los agricultores logren ganancias que los incentiven en el negocio y poder invertir en aquellos las bases que incrementan la calidad La condición de altos rendimientos se logra con cultivares que posean adaptación a las condiciones de suelo y clima del área de cultivo. Cultivares que aún teniendo un genotipo común, presentan una adaptación totalmente diferente, en términos de rendimiento, en localidades diferentes.

8. No se puede predecir la adaptación de un cultivar sólo considerando su origen genético y/o ambiente donde fue obtenido. 2. Precocidad El mejoramiento genético para este factor es muy diferente a lo que probablemente se requeriría para el consumo interno, considerando las épocas en que se requiere el producto en el mercado mundial.

9. 3. Calidad Se ha identificado genotipos específicos para factores que involucran calidad. Se han obtenido cultivares con turiones que presentan un menor contenido de fibras lo cual le da una mayor atracción de consumo. Es importante que el color sea uniforme La calidad también se refiere al tamaño y grosor, lo que también se obtienen por la manipulación de los genotipos en especial lo que dice relación con el sexo de las plantas.

10. La consistencia de los turiones es de importancia. Cuanto menos se abran las bracteas mejor es bajo el punto de vista comercial. Una sección redonda y uniforme de la forma de los turiones se considera como de mayor calidad 4. Resistencia a enfermedades Búsqueda de cultivares resistente a Fusarium spp, ya que esta enfermedad ha sido reconocida como muy importante e Estados Unidos, Canadá, Brasil, Japón, Taiwan, Francia y Alemania.

11. Otro problema que se ha tratado de resolver vía mejoramiento, la roya del espárrago (Puccinia asparragi). Los últimos años también se ha empezado a trabajar para la obtención de plantas libres de virus que afectan el cultivo como el AV. I y AV.II , TSV y Asparragus Stuent Virus.

12. 5. Obtención de híbridos machos La obtención de cultivares especialmente híbridos con la población pura de machos, es uno de los principales objetivos. • Este se debe a que las plantas de espárragos machos tienen ventajas: • Rinden entre un 25 - 35% más que las hembras. • mayor longevidad ya que sobreviven largamente a las hembras

13. Parecen tener mayor tolerancia a enfermedades, • lo que explicaría una parte la longevidad • Tienen una producción más precoz; • No producen semillas, por lo cual se evitaría • el problema de plantas voluntarias. (Esta ventaja también es para el mejorador ya que controla la producción de semillas).

14. Métodos de mejoramiento A. Técnicas de Selección 1. Selección para rendimiento. Existe correlación al seleccionar plántulas de vigor medio y alto con su rendimiento en el campo. Las plántulas se seleccionan 2 1/2 meses de la siembra en invernadero. La selección se basa en un número índice que resulta de la multiplicación del número de tallos por sus diámetros. Al tercer año las de medio y alto vigor tienen además mayor sobrevivencia que lo de bajo vigor (95% versus 64%)

15. Las selecciones para rendimiento se han hecho al relacionarlo con la precocidad de plantas maduras tanto hembras como machos: • número de espárragos emergidos por planta 1 día antes del comienzo de la cosecha. • Número de días a la primera cosecha de cada planta, después de comenzar la cosecha normal. • Relación entre el rendimiento total y el temprano (2 semanas).

16. 2. Precocidad Las progenies experimentales son evaluadas y seleccionadas por precocidad en las dos primeras estaciones después de plantadas en el campo. Con esto se puede eliminar entre un 60 - 70% de los cruzamientos. 3. Calidad de turiones La selección para el largo de los turiones se realiza cosechando las progenies de cruzamiento, 2 a 3 semanas en el tercer y cuarto año de la espárraguera. La cosecha en el quinto año debe ser realizada durante toda la temporada.

17. 4. Selección para resistencia a enfermedades • En relación a resistencia a Fusarium spp. El punto de partida es recolectar el mayor número de aislados a partir de tejidos vasculares de los tallos, 5 a 6 cm. sobre el suelo y proveniente de muchos campos de producción para ser inoculados en plántulas. • Se seleccionan de plantas que muestren resistencia a nivel de campo, bajo condiciones predisponentes a la enfermedad.

18. B. Métodos para la obtención de cultivares 1. Metodologías tradicionales a) Introducción de cultivares. • El establecimiento del cultivo es relativamente costoso, lo es más, un programa de mejoramiento genético. • Se obtiene el o los cultivares definitivos para la situación donde se realizan los trabajos o bien podrán servir como fuente de genes necesarios para un programa de mejoramiento.

19. a) Ensayo de variedades

20. Un aspecto en relación al costo, es el número de cosechas por cultivar. Para esto, la técnica es de cosechar las dos primeras semanas o el vigor de las ramificaciones. • La mejor correlación entre el rendimiento total esta basada en la combinación de ambas mediciones, rendimiento y vigor. • Deben ser considerados diferentes ambientes antes de recomendar una variedad a los agricultores.

21. b) Selección E 1913 Norton inició un programa de mejoramiento para resistencia a Puccinium. Recolectó material de todas los estados productores de espárragos. Para sus selecciones, correlacionó los rendimientos de campo con el vigor de plántulas, lo que le permitió trabajar para resistencia.

22. Modificación de la proporción Hembras/machos Un método de selección de sólo plantas machos. Esta basado en que las plántulas de espárragos no florecen hasta el segundo año excepto algunos que lo hacen el primero. Estas son generalmente machos. En Taiwan se ha realizado un método de selección de plantas machos considerando que la temperatura durante las noches, es decir, entre 12 y 24°C (X=18 °C) induce una floración a los 4 - 5 meses de establecida con lo cual se puede seleccionar todas las plantas machos.

23. Ventajas • Incremento de rendimiento • Incremento de tolerancia enfermedades, humedad del suelo y mayor vida útil. • Todas las ventajas de los cultivares machos Desventajas • Mayor costo de plántulas • Si se requiere dos años para la selección , el rizoma estaría muy desarrollado para el tranplante • Si se induce con t° suplementarias, el costo de plántula sería aún mayor

24. c) Híbrido Dioico La primera fase es obtener las líneas puras, lo cual se alcanza por el cruzamiento de hermanos completos. Se utiliza para obtener híbridos con resistencia a enfermedades desde F1. El resultado obtenido con este método fue el cruzamiento en Holanda de las Cvs Lucullus.

25. - Híbridos dobles Primero se parte realizando numerosos cruzamientos buscando 2 plantas que tengan buena capacidad combinatoria específica entre ellas. Después se realiza una prueba de cinco años de las parejas más promisorias. De aquí resultan los progenitores para obtener el híbrido doble según el esquema:

26. Híbrido Doble Primera prueba: búsqueda de buenas combinaciones híbridas. Ciclo de prueba 5 años

27. Producción de Semillas del Híbrido Doble

28. El resultado de este mejoramiento en Francia, ha sido la obtención de las F1. Diana, Junon, Minerve y Larae. El rendimiento total fue superior a un 30% frente a un testigo y un 60% en rendimiento temprano. - Híbridos Clonales. Al igual que en el híbrido doble se parte buscando padres que tengan buena capacidad combinatoria y formar buenos híbridos. Por supuesto en este caso después de la “ciclo de prueba” de 5 años se producen individuos cuyas hembras producen pocas semillas, por lo cual, se incrementa el material por cultivo in vitro.

29. ♀Planta A ♂Planta B Se cortan algunos turiones Se cortan algunos turiones 100 meristemas de cada turión 100 meristemas de cada turión 1 año, cultivo de meristemas Muchos ♂ idénticos Clon B Muchas ♀ idénticas Clon A Año 2, establecimiento del block de cruzamientos Como resultado en Francia se ha entregado los F, clonales Aneto, Deto, Cito, Brumeto y Steline.

30. - Obtención de Híbridos machos Con los estudios de plantas andromonoicas se encontró la posibilidad de obtener los híbridos machos uniformes. La condición andromonoica esta dada por la condición genética Mm en forma normal. Sin embargo al autofecundarlo se encuentra que 1/4 de los individuos son MM o super machos. Estos individuos se utilizan para a obtención de machos uniformes. Mm Planta A X F1 1MM 2 Mn 1mm X F6_______________ Super ♂ MM x mm p.e. Resistente a enfermedadesF1 Mm Híbrido macho uniforme

31. 2. Metodologías en Desarrollo a) Híbridos Homogéneos La metodología se inicia con la búsqueda de dos líneas padres homozigotas que tengan buena capacidad combinatoria. Se han usado dos métodos para conseguir haploides: 1) Semilla poliembrionica 2) Cultivo de anteras Esto se trata de obtener híbridos muy uniformes ya que con la haploidía se obtienen plantas totalmente homozigotas. Por otro lado se esperaría incrementos importantes de rendimiento y calidad.

32. La androgénesis in vitro parece que podría llegar ha ser un buen método para la obtención de estos híbridos. El cultivo de anteras de espárrago han sido mixoploides, por lo cual ha sido necesario ajustar medio para moderar la poliploidización. Se señala que el cultivo de anteras tiene varias ventajas Homodiploide: • Duplicación espontánea de cromosomas. • La clonación in vitro acorta el tiempo para ver combinaciones F1. • Con semillas poliembrionicas explora sólo mm, en cambio con cultivo de anteras exploran individuos Mm. • Obtención de híbridos homogéneos todos machos

33. Otras técnicas • Embriogénesis somática. Que permite clonar en forma eficiente líneas seleccionadas. • Poliploidía. Que permitiría incrementar los rendimientos por vigor