Centro Internacional de Agricultura Tropical (CIAT) Agricultura Eco-Eficiente para Reducir la Pobreza www.ciat.cgiar.org El Centro Internacional de Agricultura Tropical (CIAT-Colombia) y el Centro de Cooperación Internacional en Investigación Agrícola para el Desarrollo (Cirad-Francia) han trabajado desde 1992 en el desarrollo de un proyecto de mejoramiento genético del arroz. El enfoque principal del proyecto es el mejoramiento poblacional del arroz de secano para América Latina y el Caribe (ALC). El objetivo principal es desarrollar y mejorar poblaciones sintéticas que sean fuente de nuevos recursos genéticos, líneas y progenitores, con características específicas requeridas por los programas nacionales de la región. La estrategia ha sido introducir, caracterizar y crear poblaciones sintéticas con amplia diversidad genética, y mejorarlas a través del método de selección recurrente (SR). Por medio de esta estrategia de mejoramiento se han obtenido variedades que han sido lanzadas en diferentes países de ALC. • Desarrollo de poblaciones – Uso del gene recesivo de androesterilidad ms3 del mutante de la variedad IR36 (índica). – Poblaciones conformadas con progenitores (japónica) de amplia diversidad genética, desarrolladas para las condiciones de los suelos ácidos del ecosistema de sabana. • Mejoramiento de poblaciones por SR – Suelos ácidos —evaluación y selección de germoplasma para condiciones de suelos ácidos. – Tolerancia a la sequía —evaluación en condición de estrés hídrico con termografía infra-roja y selección de plantas con temperatura foliar baja (correlación con la capacidad de transpiración). – Características agronómicas —tolerancia a enfermedades, potencial de rendimiento y tipo y calidad de grano. Plataforma de mejoramiento poblacional • Extracción de líneas – Desarrollo de líneas a través de selección de plantas fértiles utilizando el método de pedigrí y distribución a los colaboradores de ALC. Anteras estériles Población sintética Recursos genéticos Recombinación Selección Población P0 P1 P2 Nuevas líneas Proyecto Arroz CIAT/Cirad: Mejoramiento Genético de Arroz para América Latina y el Caribe Variedades liberadas Variedad Año Ecosistema País/región Colaboración Tio Taka 2002 Riego sub-tropical Brasil, Embrapa/Epagri/ Sta. Catarina Cirad Esperanza 2006 Secano manual y Bolivia, CIAT-SC/CIAT/ mecanizado Sta. Cruz Cirad Yara y Paya 2010 Secano manual Bolivia, MAN-B/CIAT-SC/ de laderas Caranavi CIAT/Cirad ACD25-28 2005 Riego tropical Colombia El Aceituno/ DANAC/CIAT/Cirad SD20A 2010 Riego tropical Venezuela DANAC/CIAT/Cirad Zafiro 2010 Riego templado Chile INIA/CIAT/Cirad CIAT Hoja Informativa No. 15 Febrero 2011 Contactos: Cécile Grenier, c.grenier@cgiar.org Yolima Ospina, y.ospina@cgiar.org Herramientas Manejo de poblaciones y estrategias de SR • Evolución de la diversidad genética neutral y funcional de poblaciones sometidas a la SR a diferentes ciclos de recombinación. • Desequilibrio de ligamiento en las regiones del genoma sometidas a presiones de selección diferentes. • Estrategias optimizadas para la SR; tamaño de población eficiente para transmitir el máximo de diversidad alélica; número de ciclos de selección y recombinación para mantener una diversidad genética alta; presión de selección para aumentar la frecuencia de los alelos favorables. Optimización de la estrategia de mejoramiento • Mapeo genético —estudios de asociaciones fenotipo/genotipo dentro de las poblaciones sintéticas. • Integración de la biotecnología para aumentar la eficiencia de la selección. – SRAM en poblaciones multiparentales considerando dos propuestas: - Genes candidatos - Selección sobre el genoma entero – Estimación del índice de selección de los genotipos. – Selección de los genotipos para la recombinación. Nueva plataforma El proyecto actualmente busca optimizar el método de mejoramiento poblacional con nuevas herramientas de biotecnología (marcadores moleculares) para hacer más eficiente el método de SR. Entramos en la fase de la Selección Recurrente Asistida por Marcadores (SRAM). Objetivos • Crear una nueva población de base genética amplia, índica- japónica para un rango de ecosistemas amplio. • Desarrollar materiales adaptados a una agricultura más eco- eficiente (eficiencia del uso del agua y del nitrógeno), calidad de grano y potencial de rendimiento en presencia de otros limitantes bióticos, y resistencia a piricularia (Pyricularia grisea). • Continuar con el desarrollo de nuevas líneas y progenitores de interés y su distribución a los colaboradores de la región. • Nuevas poblaciones con características de interés para ALC; población de base genética amplia índica-japónica, poblaciones con tolerancia a sequía, con mejor uso de nitrógeno y resistencia a enfermedades. • Desarrollo y distribución de nuevas líneas —segregantes y fijas— y progenitores de interés para los colaboradores de ALC. • Optimización de la estrategia de SR por el desarrollo y el uso del método de SRAM. • Metodologías compartidas con los fitomejoradores de ALC. • Capacitación en SRAM y reactivación de la red GRUMEGA. • Experiencia y resultados compartidos con otras regiones del mundo (África y Asia). • Adaptación a una agricultura más eco-eficiente en el contexto del cambio climático. 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