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Mejoramiento GenĂŠtico en Zanahoria Dra. MarĂ­a Soledad Alessandro EEA La Consulta-INTA

Charla brindada en la Escuela Normal Superior Gral. T. de Luzuriaga. 2 de octubre de 2012


Mejoramiento genĂŠtico en zanahoria

Dra. MarĂ­a Soledad Alessandro


Estaci贸n Experimental Agropecuaria La Consulta, INTA Mejoramiento gen茅tico: - Ajo - Cebolla (Mercado fresco e industria) - Lechuga - Pimiento (Mercado fresco e industria) - Tomate (Mercado fresco e industria) - Zanahoria (Mercado fresco e industria) - Zapallo (Mercado fresco e industria)


Características zanahoria Especie alógama Polinización entomófila Androesterilidad Bienal Diploide 2n=2x=18


Mejoramiento especies alógamas Variedades de Polinización Libre VPL1

VPLAxVPLB

Selecc. Recurr.

VPL1

VPL2 Selección

VPLxlíneas

@

Selección líneas F1 @ F2 VPL2

Híbridos

VPL3

Heterogéneas, menor uniformidad, mayor plasticidad

L1 L2 L3

L8 L9 L10

Selección por

(LxL)xL

aptitud combinatoria

LxL

F1

(LxL)x(LxL)

Homogéneas, mayor uniformidad, menor plasticidad


Polinizaci贸n entom贸fila - Aislamiento - Utilizaci贸n moscas o abejas


Especie bienal Siembra

Agosto

Cosecha y selecci贸n

Enero - Febrero

Almacenamiento

Oto帽o-Invierno

Plantaci贸n

Agosto

Cosecha semillas

Enero

E

F

M

A

M

J

J

A

S

O

N

D

S

O

N

D

S

E

F

CyS

M

A

M

J

Almacenamiento

J

A P

C Sem


(Simon, 2000)


CEBOLLA - ZAPALLO - ZANAHORIA

INDUSTRIA DESHIDRATADO Convenio de Vinculación Tecnológica INTA – Unilever BestFoods

Mayor rendimiento industrial – Menor gasto de energía


Aumento del contenido de sólidos en la zanahoria para deshidratado. Mayor rendimiento industrial – Menor gasto de energía

Composición química raíz zanahoria • 88% agua • 7% azúcares • 1% fibra • 1% proteina • 1% cenizas • 0.2% grasas

• Compuestos secundarios Terpenoides volátiles Carotenoides Antocianinas y otros flavonoides


Aumento del contenido de sólidos en la zanahoria para deshidratado. - Método: Selección recurrente fenotípica - Materiales: Original

Elite03

Elite05

Elite07 Elite09

- Ensayos comparativos - Producción de semilla

Elite11


Selección recurrente Definición: selección sistemática de individuos deseables de una población seguida de la recombinación para obtener otra población en la cual repito el proceso. Características: puedo mejorar 1, 2 o más caracteres a la vez; caracteres de herencia cuali o cuantitativa; aumento frecuencia alelos favorables; mejoro poblaciones; obtengo líneas parentales. Tipos: según unidad de selección y recombinación -Selección recurrente fenotípica (planta individual o clon) -Selección recurrente genotípica (progenies: medios hermanos, hermanos enteros, autofecundaciones)


Fenotipo = Genotipo + Ambiente

Estructura y Funci贸n de un organismo GE NE TIC OS

AM BIE NT AL ES

VITOSAN

MAIZ

FERTILIZADO

REGADO

FENOTIPO= GENOTIPO + AMBIENTE


Variaci贸n cuantitativa vs mendeliana (o cualitativa)

Distribuci贸n de la altura de varones adultos de Boston

Caracteres cualitativos mendelianos


Variaci贸n mendeliana vs cuantitativa

F2

Frecuencia

F1

Frecuencia

P

Frecuencia

Planta guisante

Ma铆z

Enanas X altas

Cortas X largas

Altura planta

Longitud de la mazorca

F1 X F1 = Altas X altas

Altura planta Altas 3/4

F1 X F1

Longitud de la mazorca Gama completa

Enanas 1/4 Altura planta

Longitud de la mazorca


Un par de genes (A1 A2 X A1 A2 )

Tres clases fenotípicas

Dos pares de genes (A1 A2 B1 B2 X A1 A2 B1 B2 )

Cinco clases fenotípicas

Tres pares de genes

Siete clases fenotípicas

Cinco pares de genes

Once clases fenotípicas 21 clases fenotípicas: desde el genotipo con ningún alelo + hasta el genotipo con los 20 alelos +

Diez pares de genes Con variación ambiental o caso límite

Rojo

Color

Blanco


SELECCIÓN RECURRENTE FENOTÍPICA VPA1

@ Obtención líneas

@ @ @ @

C1

VPA2

@

C2 C3 VPA3


Selección campo Descarte raíces con defectos: -Bifurcadas -Rajadas -Enfermas -Con insectos -Florecidas prematuramente -Fuera de tamaño


Selección lavadero Descarte raíces con defectos de color: -Hombros verdes -Hombros púrpuras -Pálidas Forma


Selecci贸n laboratorio -S贸lidos solubles

-Color xilema y floema

-S贸lidos totales

- Porcentaje xilema


Azúcares, sólidos solubles y sólidos totales Caracteres de herencia cuantitativa (Scheerens y Hosfield, 1976). Coeficientes de correlación: Azúcares totales - sólidos solubles/sólidos totales r= 0,75 – 0,95 Sólidos solubles - sólidos totales r= 0,85 – 0,95 (Peterson y Simon, 1986). Determinación SS por refractometría

Azúcares Sólidos totales

Relación floema/xilema.


Color Color naranja

B-caroteno

Se encontró variabilidad genética en cantidad y tipo de carotenoides en raíz. Raíz blanca

raíz naranja: al menos 3 genes

Dentro categoría naranja muchos más genes. Obtención materiales hasta 500 ppm carotenos. Elimino defectos color.


Almacenaje en cámara frigorífica Temperatura: 5ºC Humedad ambiente: 95%


Plantaci贸n ra铆ces selectas


Siembra Elite 09 Agosto 2009

1120 m2 Marzo 2010 Cosecha y descarte (tamaño, forma, defectos)

14000 raíces 19%

2590 raíces Corte raíces. Selección por color, porcentaje floema y SS.

Plantación

Agosto 2010

Enero-Febrero 2011 4420 g

Cosecha Elite 11

25%

628 raíces


Ensayo comparativo 2012

Dise単o Bloques al Azar con tres (3) repeticiones 2416

2417

2418

2419

2420

2421

2408

2409

2410

2411

2412

2413

Original, Elite05, Elite07, Elite09 y Elite11 Siembra 1/9/11 Cosecha 22/3/12

2400

2401

2402

2403

2404

2405


Cosecha y evaluaci贸n genotipos Porcentajes descartes, s贸lidos solubles y totales, color, etc. An谩lisis de variancia [Var (F) = Var (G) + Var (A)]. Pruebas de medias.


Contenido s贸lidos solubles y totales Valores medios de cada generaci贸n 18

S贸lidos Solubles

17

c

16

c

15 %

b

14 13

b

c

a b

12 11

S贸lidos Totales

b

a a

10 Original

Elite05

Elite07

Elite09

Elite11

Letras distintas, en sentido horizontal, indican diferencias significativas (p<=0,05)


Frecuencia relativa individuos población ORIGINAL

frecuencia relativa

0,37

18

0,30 0,22

17

0,15

16

0,07

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

16

17

SS

%

c

13

0,37 0,31

b

14

Elite05

b

0,18

11

c

a

b

b

12

0,25

Sólidos Totales c

15

0,00

frecuencia relativa

Sólidos Solubles

a a

0,12

10

0,06 0,00 6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

16

17

13

14

15

16

17

Original

Elite05

Elite07

Elite09

Elite11

SS Elite07

frecuencia relativa

0,37 0,31 0,25 0,18 0,12 0,06

Respuesta a la selección Presión selección (%) SS ST

0,00 6

7

8

9

10

11

12

SS Elite09

frecuencia relativa

0,37 0,31 0,25 0,18

Elite05

14,3

0,44

1,04

Elite07

24,6

0,6

0,14

Elite09

27,5

0,47

1,3

Elite11

25,2

0,75

0,74

0,12 0,06 0,00 6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

16

17

SS Elite11

frecuencia relativa

0,37 0,31 0,25

Respuesta a la selección

0,18 0,12 0,06 0,00 6

7

8

9

10

11

12

SS

13

14

15

16

17

R= Media C1 – Media C0


Frecuencia relativa individuos población ORIGINAL

frecuencia relativa

0,50 0,40 0,30

18

0,20 0,10

7

8

9

10

11

12

13

14

15

16

17

18

19

20

frecuencia relativa

c

15

0,50

%

0,40 0,30

b

14 13

b

c

a b

0,20

12

0,10 0,00 7

8

9

10

11

12

13

14

15

16

17

18

19

20

21

ST Elite07

11

Sólidos Totales c

16

21

ST Elite05

b

a a

10 Original

0,50

frecuencia relativa

Sólidos Solubles

17

0,00

Elite05

Elite07

Elite09

Elite11

0,40 0,30 0,20 0,10 0,00 7

8

9

10

11

12

13

14

15

16

17

18

19

20

21

ST Elite09

Respuesta a la selección Presión selección (%) SS ST

frecuencia relativa

0,50 0,40 0,30 0,20

Elite05

14,3

0,44

1,04

Elite07

24,6

0,6

0,14

Elite09

27,5

0,47

1,3

Elite11

25,2

0,75

0,74

0,10 0,00 7

8

9

10

11

12

13

14

15

16

17

18

19

20

21

ST Elite11

frecuencia relativa

0,50 0,40 0,30 0,20

Respuesta a la selección

0,10 0,00 7

8

9

10

11

12

13

14

ST

15

16

17

18

19

20

21

R= Media C1 – Media C0


Respuesta a la selección artifical h2r = heredabilidad realizada y = Media fenotípica en la población parental y0 = Media fenotípica en la descendencia yp = Media fenotípica de los individuos seleccionados

h2r =

Y0 - Y Yp - Y

Respuesta Diferencial de selección

=


EliteTítulo 07

frecuencia relativa

0,25

0,19

0,13

0,06

0,00 5,98

6,82

7,67

8,51

9,36

10,20

11,04

11,89

12,73

13,58

14,42

SS

Variable SS Variable SS

n 780 n 215

Media D.E. 10,7 1,49 Media 12,57

Mín 6,4

D.E. Var(n-1) 0,61 0,38

Máx Mediana P(10) 14 10,6 8,8 Mín 10,8

P(90) 12,8

Máx 14

Diferencial de selección Respuesta a la selección Heredabilidad S= Media sel - Media 0 R= MediaC1 - MediaC0 R/S 1,87 0,47 0,47/1,87 0,25 12,57 10,7 12,08 11,61


Porcentajes de defectos Valores medios de cada generaci贸n 10 9

Rajadas

Hombros P煤rpura

Floraci贸n prematura

8 7 6 %

5 4 3 2 1 0 Original

Elite05

Elite07

Elite09

Elite11


Color ra铆z Valores medios de cada generaci贸n 7,5

Hombros

7

Piel

Floema

Xilema

6,5 6

YR

5,5 5 4,5 4 3,5 Original

Elite05

Escala Munsell, valores Hue.

Elite07

Elite09

Elite11


Color naranja

B-caroteno

Vitamina A

fotoprotector B-caroteno

propiedades antimutagénicas, antibacteriales y antifúngicas realza sistema inmunológico

Naranja más intenso y uniforme Corazón pequeño

Mayor contenido Bcaroteno


Contenido carotenos Valores medios de cada generaci贸n ppm 340 320 300 280 260 240 220 200 Original

Elite05

Elite07

Elite09

Elite11


El Mejoramiento de Zanahoria puede optimizar la adquisición de carotenoides 100 – 500 ppm B-caroteno •

STD.

Un adulto necesita comer 150 g de zanahoria común (100 ppm) por día para satisfacer los requerimientos de Vitamina A.

Sólo necesita 30 g de zanahoria con alto caroteno (500 ppm) para alcanzar estos requerimientos.

HCM


Inscripci贸n cultivar zanahoria para industria INTA


Mejoramiento método producción semillas -Elite: incorporación riego por goteo en jaulones. Producción 800 g

3000g

-Semilla comercial: incorporación cepellones Siembra 1500g

100g


ยกGRACIAS POR SU ATENCIร“N!

Mejoramiento Genetico Zanahoria Industria  

Clase de mejoramiento genetico ing Alessandro

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