REFLEXIONES DESDE LOS PROGRAMAS DE MEJORAMIENTO GENETICO

Rodrigo Cruzat - BIOFRUTALES

1. Cuales son las demandas en nuevas variedades. Puede el mejoramiento genético atender las demandas de productores y consumidores ?

2. Que tan rápido es esto? Tenemos herramientas biotecnológicas que nos ayuden? En Chile como estamos?

3. Cual es la ventaja de tener programas chilenos de mejoramiento?

4. Cuan terminadas se encuentran las variedades cuando son ofrecidas al mercado?

5. Porque existen los modelos tipo “CLUB”: ventajas, desventajas

ESTUDIO: Identificación de brechas en la industria fruticola en Chile

Estudio realizado en el Programa Tecnologico Estratégico PTEC Fruticola Zona Norte – PROYECTO CORFO

Ideaconsultora - BIOFRUTALES

Evaluación local de nuevas variedades y portainjertos

Introducción de nuevas variedades y portainjertos

Desarrollo local de programas de mejoramiento genético

Soluciones no químicas o integradas para control de plagas y enfermedades

Mecanización de huertos y labores

Aseguramiento y optimización del recurso hídrico

Coordinación nacional de I+D y transferencia tecnológica

Capacitación de la mano de obra

Información nacional de producción y comercialización

Desarrollo de nuevos formatos de venta de fruta (empaques)

General - Principales temas identificados que afectan la productividad y competitividad

Hay una fuerte importancia que le da la industria frutícola al tema varietal, junto con optimizar el uso de mano de obra y propender a una fruticultura más sustentable (recursos e insumos)

General - Principales temas identificados que afectan la productividad y competitividad

Se destaca:• Los temas varietales en cceerreezzoo y uuvvaa ddee mmeessaa, con más del 60% de las menciones • En nnooggaall y ppaallttoo se indican la importancia de los temas sanitarios e hídricos para esta

industria.

CítricosPalto

NogalCerezo

Uva de mesa Evaluación local de nuevas variedades y portainjertos

Introducción de nuevas variedades y portainjertos

Desarrollo local de programas de mejoramiento genético

Soluciones no químicas o integradas para control de plagas y enfermedades

Mecanización de huertos y labores

Coordinación nacional de I+D y transferencia tecnológica

Aseguramiento y optimización del recurso hídrico

Capacitación de la mano de obra

Información nacional de producción y comercialización

Desarrollo de nuevos formatos de venta de fruta (empaques)

Uva de mesa - Identificación y priorización de brechas

0% 10% 20% 30% 40% 50% 60% 70% 80% 90% 100%

Patrones disponibles inadecuados

Bajos precios debido a falta de coordinación en la oferta…

Clima y episodios extremos

Incremento en exigencias de inocuidad y sustentabilidad

Fumigación de la fruta

Acceso a nuevas variedades

Alto uso de mano de obra y baja eficiencia

Productividad en general de muchas variedades

Problemas de postcosecha

1 - Muy Importante 2 3 4 5 - Irrelevante

5 brechas priorizadas:

1. Problemas de postcosecha.2. Baja productividad en general de muchas variedades.3. Alto uso de mano de obra y baja eficiencia. 4. Necesidad de nuevas variedades. 5. Fumigación de la fruta.

Necesidades prioritarias en variedades

0% 10% 20% 30% 40% 50% 60% 70% 80% 90% 100%

Aptitud viajeraAlto rendimiento

Firmeza de las bayasMenor requerimiento de mano de obra

Sabor y color atractivosMayor calibre

Tolerancia a la fumigaciónAdaptación a suelos y climas de cada territorio, y asociado a esto,…

Menor requerimiento de agua por mayor eficiencia en su usoAmplitud de fecha de cosecha

Adaptación a nuevos sistemas de conducción (open gable u otros…

% menciones muy importante e importante

Vinculación de necesidades con las brechas identificadas:

• Aptitud viajera y firmeza à postcosecha de la fruta.

• Alto rendimiento y adaptación à baja productividad.

• Menor mano de obra y la adaptación a sistemas de conducción à alto uso de mano de obra.

• Tolerancia a la fumigación à fumigación de la fruta.

Caracterización de los principales PMG’s de uva de mesa

88%

88%

76%

76%

41%

24%

12%

12%

0% 20% 40% 60% 80% 100%

resistencia a enfermedades

cosecha temprana

calidad organoléptica

firmeza de las bayas

sólidos solubles

calibre

ausencia de semillas

productividad

Se identificaron 23 programas a nivel mundial, donde:

• 78% son de carácter privado• 17% de carácter público• 4% público/privado

CEREZO- Identificación y priorización de brechas

5 brechas priorizadas:

1. Clima (lluvias y heladas).2. Alto uso de mano de obra en cosecha y su baja productividad. 3. Horas de frío para variedades cultivadas en la zona norte del país.4. Condición con que la fruta llega al mercado de destino. 5. Cáncer bacterial.

0% 20% 40% 60% 80% 100%

Bajo calibre

Disminución de la rentabilidad

Concentración de cosecha en período corto

Cáncer bacterial

Condición con que la fruta llega al mercado de destino

No se logran completar las horas de frío para variedades cultivadas…

Alto uso de mano de obra en cosecha y su baja productividad

Clima, específicamente lluvias y heladas y su efecto en el cultivo

1 - Muy Importante 2 3 4 5 - Irrelevante

Necesidades prioritarias en variedades

Vinculación de necesidades con las brechas identificadas:

• Aptitud viajera, firmeza de la fruta, resistencia a la manipulación y el color del pedicelo à condición con que la fruta llega al mercado de destino.

• Bajo requerimiento de frío à completar las horas de frío en la zona norte.

• Resistencia a la partidura y que las variedades se adecúen a las condiciones à clima (lluvias y heladas).

0% 10% 20% 30% 40% 50% 60% 70% 80% 90% 100%

Firmeza de la fruta

Variedades autofértiles

Aptitud viajera

Bajo requisito de frío para que se adapte al norte del país o a la…

Mayor calibre

Resistencia a la partidura

Resistente a la manipulación

Alto contenido de sólidos solubles

Pedicelo mediano, y con color verde al llegar a mercado

Variedades que se adecúen a cada zona en forma natural

Color atractivo

Tolerancia a pudrición

% menciones muy importante e importante

Caracterización de los principales PMG’s de cerezo

Se identificaron 34 programas a nivel mundial, donde:

• 24% son de carácter privado• 64% de carácter público• 12% público/privado

97%90%

76%66%

55%55%55%

41%41%41%

21%18%

12%7%7%

3%

0% 10% 20% 30% 40% 50% 60% 70% 80% 90% 100%

colorcontrol del vigorsólidos solublesresistencia a enfermedadespostcosechamenor requerimiento de frío invernalcalidad organolépticacosecha tardíafirmeza de las bayascosecha tempranaresistencia al crackingresistencia a enfermedadesfirmezacalibreautofertilidadproductividad

MERITOS Y DESARROLLO DE VARIEDADES

Méritos Oferta alternativa

Modelo de Negocios VALOR

EL VALOR DE UNA NUEVA VARIEDAD

VALOR DE UNA NUEVA VARIEDADMÉRITOS DE LA VARIEDAD (Quien los percibe directamente)

Méritos Productivos§ Mayor Productividad§ Menor o Nula Tendencia a la alternancia§ Capacidad autofértil§ Aptitud para Alta Densidad

Méritos Operativos§ Fecha de cosecha§ Menores Labores§ Resistencia a enfermedades § Polinizante más compatible§ No se poliniza ni poliniza a otros

Productor

VALOR DE UNA NUEVA VARIEDAD

MÉRITOS DE LA VARIEDAD (Quien los percibe directamente)

Méritos Calidad de FrutaMejor Pack OutBuena Postcosecha.Exportador

MÉRITOS DE LA VARIEDAD (Quien los percibe directamente)

Méritos Calidad de FrutaMayor Calibre, Color, Sabor, Mejor Pack Out (distribución de calibres y calidades)Mayores Sólidos Solubles, menor acidez o relación de ambos superiorAusencia de semillaMayor limpieza o uniformidadBuena Postcosecha o Shelf life

Consumidor

Insumo tecnológicoModelo de Valor

Agregado

QUE SE ESTÁ OFRECIENDO?

EVOLUCION DE CLONES DE GALA - Walter Guerra, RCL Italy

2. MODELOS DE DESARROLLO

ABIERTO

• NNoo hhaayy llíímmiittee ddee ssuuppeerrffiicciiee

• CCaannaalleess ccoommeerrcciiaalliizzaacciióónn lliibbrreess

• GGeenneerraallmmeennttee ssóólloo rrooyyaallttyy ppoorr ppllaannttaa

CONTROLADO (CLUB)

• EExxiissttee lliimmiittee ddee ssuuppeerrffiicciiee

• CCaannaalleess ccoommeerrcciiaalliizzaacciióónn ddeessiiggnnaaddooss ((eexxppoorrttaaddoorreess yy//oo iimmppoorrttaaddoorreess))

• RRooyyaallttyy ppoorr ppllaannttaa yy ppoorr pprroodduucccciióónn

CERRADO

• EEmmpprreessaa IInntteeggrraaddaa oo CClluubb CCeerrrraaddoo

• EEnnccaarrggoo ddee PPrroodduucccciióónn

ZZeessyy000022SSuunnGGoolldd

JintaoJJiinnggoolldd

Skelton Y374KKiiwwii KKiissss

Soreli

Modelo Cerrado a Zespri

Modelo CLUB –Canal Venta

Modelo Cerrado a GREENVIC

Modelo CLUB –Exportadores

Definidos

2. MODELOS DE DESARROLLO – EJEMPLOS DE KIWIS AMARILLOS

® ® ®

Eureka SeedlessTango

Orri ClemenluzBenjamin

Modelo SemiCerrado

Modelo Abierto –Superficie

Limitada por Etapas

Modelo Club -Exportadores Modelo Abierto

MODELOS DE DESARROLLO

Naranja M7

ESTRATEGIA COMERCIAL

ESTRATEGIA COMERCIAL

ESTRATEGIA COMERCIAL

2. MODELOS DE DESARROLLO

QUE PRODUCTO TENGO: UN REEMPLAZO DE IDEOTIPO O NUEVA LINEA?

2. MODELOS DE DESARROLLO

BREEDING Y BIOTECNOLOGIA

Que productos varietal necesitamos o queremos?

BIOTECNOLOGIA NOS PERMITE DIRIGIR MEJOR LOS ESGUERZOS (ejemplos no reales)

PINK LADY ®

HONEY CRISP

TECNICAS DE MEJORAMIENTO

Convencionales

§ Breeding§ Mutagenesis§ Otras

1

Modificacion Genetica

§Transgenia§New Breeding Techniques

§ Gen Editing§ Small RNA´s§ Cisgenic / Intragenic

2

Convencionales1 Modificación Genetica2

a) Transgenia b) New Breeding Techniques – Gen Editing

a) Breeding

GMO Non GMO ?Non GMO

®

® ®

Fase 1: 5 - 6 years

Fase 2:5 - 6 years

Fase 3:5 - 6 years

BREEDING

Ramdon process

Time consuming

Total: 15 – 18 years

EJEMPLOS DE BIOTECNOLOGIA APLICADA

Fase 1: 5 - 6 years

Fase 2:5 - 6 years

Fase 3:5 - 6 years

Total: 15 – 18 years

®

®

®

®

® ® ® ® ® ®

® ® ® ® ®

Fase 1: 5 - 6 years

Fase 2:5 - 6 years

Total: 10 – 12 years

Molecular Markers GEN EDITING1 2

OFERTA VARIETAL EN CHILE

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019

Vid

Peral

Palto

Olivo

Nogal

Nectarino

Naranjo

Murtilla

Mora

Membrillero

Maqui

Manzano

Mandarino

Limonero

Kiwi

Interespecífico de Prunus

Granado

Frutilla

REGISTROS DE VARIEDADES FRUTALES PROTEGIDAS EN CHILE-SAG 2019

0

10

20

30

40

50

60

70

2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019

Vid

Nectarino

Manzano

Duraznero

Cerezo

Arándano

PRINCIPALES ESPECIES PROTEGIDAS EN CHILE- SAG 2019

VidArándanoManzanoNectarino

DurazneroCerezo

Interespecífico de PrunusKiwi

CirueloFrutilla

MandarinoFrambueso

AvellanoDamasco

PeralMaqui

PaltoMora

AlmendroGranado

NogalArándano rojo

LimoneroNaranjo

MembrilleroMurtilla

Olivo

0 20 40 60 80 100 120

PRINCIPALES ESPECIES PROTEGIDAS EN CHILE- SAG 2019

MEJORAMIENTO EN CHILE. CASO DE BIOFRUTALES

BIOFRUTALES CONSORTIUM

INIA Universidad Andrés BelloUniversidad Federico Sta. MaríaUniversidad de TalcaU. de ChileFundación ChileAgrícola BrownUniviverosVivero El TamboVivero Los OlmosViveros RequínoaANA ChileFedefruta

CCoommppaannyy ffoorrmmeedd iinn 22000066 bbyy 1133 PPUUBBLLIICC AANNDD PPRRIIVVAATTEE ppaarrttnneerrss:: UUnniivveerrssiittiieess,, RReesseeaarrcchh CCeenntteerrss aanndd CCoommppaanniieess,, ttoo bbuuiilldd ffrruuiitt bbrreeeeddiinngg pprrooggrraammss ttoo ddeevveellooppppee nneeww vvaarriieettiieess ffoorr CChhiillee aanndd tthhee wwoorrlldd..

PMG Vides

G 3

G 4

C 2.0

PMG Cerezos

PMG Carozos

PMG Manzanos

PMG Arándanos

C 2.0 G 4

C 2.0

C 2.0

G 3

PTEC

PTEC

C 2.0

PTEC

PTEC PTEC

BIO

FRU

TALE

S C

ons

ort

ium

BREEDING

BIOTOOLS

TECH TRANSFER

PILOT

INNOVATIVE RESEARCH PLATFORM – OPEN INNOVATION

C0NTEC

GGEENNEETTIICC EENNGG..

BBRREEEEDDIINNGG

• Dr. Paola Barba - INIA

• Dr. Humberto Prieto -INIA

• Dr. Patricio Hinrichsen - INIA• Dr. Nilo Mejia – INIA

• UTFSM• Dr. Simon Ruiz – U Talca

• Dr. Ariel Orellana – UNAB• Dr. Reinaldo Campos – UNAB

TABLE GRAPES MODEL

BBIIOOTTOOOOLLSS

GGEENNEETTIICC EENNGG

BBRREEEEDDIINNGG

• Dr. Rodrigo Infante–U CHILE

• Dr. Humberto Prieto -INIA

• Dr. Ariel Orellana – UNAB• Dr. Reinaldo Campos – UNAB• Dr. Claudio Meneses – UNAB

STONE FRUITS

BBIIOOTTOOOOLLSS

GGEENNEETTIICC EENNGG..

BBRREEEEDDIINNGG

• Gamalier Lemus _ INIA• Jose Donoso - INIA

• Dr. Humberto Prieto -INIA

• Dr. Claudio Meneses –UNAB

SWEET CHERRIES

BBIIOOTTOOOOLLSS

• Dr. Eduardo Tapia- INIA

GGEENNEETTIICC EENNGG..

BBRREEEEDDIINNGG

• José Antonio Yuri – U. Talca• Luis Fernández - ANA

APPLES

BBIIOOTTOOOOLLSS

• Dra. Claudia Stange – U CHILE• Dr. Humberto Prieto - INIA

GGEENNEETTIICC EENNGG..

BBRREEEEDDIINNGG

§ Carlos Muñoz S. – U. Chile§ Loreto Prat – U. Chile

BLUEBERRIES

BBIIOOTTOOOOLLSS

BIOFRUTALES Consortium RESULTS

ü VARIETIES

MAYLEN® present in 19 countries

ü NBT`s – Gen Editing and smallRNA´s

INGENIERÍA GENÉTICA 2.0

§ CRISPR§ micro RNA§ Vectores CISGENICOS

NBT`s - New Breeding Techniques

INGENIERÍA GENÉTICA 2.0

Gen Edited Table Grapes Fungus Resistance

Gen Edited Apples: Carotenoids over-expression and slow browning

APPLES : REDUCING OXIDATION PROCESS ANDIMPROVING ANTIOXIDANTS COMPONENTS

0.5h 4.5h 24h 48h

Control

Edited transient

Hours after cutting

MOLECULAR MARKERS - MAS

• Seedlessness • Peach/Nectarine• Acid /Subacid• Rounded /flat• Melting /Non Melting• Slow Ripening• Picking Time• Harinosidad

• Picking Time• Firmness • Size

MORE THAN 90 PROFESSIONALS FROM 5 DIFERENT TECHNOLOGICAL CENTERS AND TRANSFER COMPANIES

REFLEXIONES DESDE LOS PROGRAMAS DE MEJORAMIENTO GENETICO

1. Las variedades pueden contribuir significativamente en la solución de brechas….pero no son la única solución

2. La industria necesita nuevas variedades, Chilena o Extranjeras….lo importante es que se adapten efectivamente a nuestros requerimientos…en eso los programas chilenos tienen una ventaja

3. Tenemos una incipiente industria genética en Chile (Biofrutales – Consorcio de la Fruta) pero que debe madurar. El apoyo de la industria y del Estado en este es fundamental para asegurar poder ofertar las variedades que necesitamos.

Daniela MuñozCoordinadora deI+D y Transferencia

Juan Francisco LeónAdministración y Finanzas

Rodrigo CruzatGerencia

WWW.BIOFRUTALES.CLAv. Parque Antonio Rabat Sur 6165

Vitacura, Santiago - CHILE.Phone: +56 2 22400641

Tamara Mendez Ejecutiva Técnica yFinanciera de Proyectos