Actividades Investigación CIAT-FLAR

César P. Martinez Líder Programa Arroz CIAT

Comité Técnico FLAR Comité Técnico FLAR

Puerto Plata,República Dominicana Puerto Plata,República Dominicana Junio 23-26 / 2010Junio 23-26 / 2010

Actividades en HíbridosActividades en Híbridos

FOINFOINComité Técnico FLAR Republica Dominicana Junio 2010Comité Técnico FLAR Republica Dominicana Junio 2010

Edgar Torres, Cesar Martinez, James Carabalí, Ana Maria Goméz, Jorge Berrío

Vivero FuenteEvaluar parentales y formar hibridos

experimentales

Vivero Cruzamientos PruebaIdentificar líneas A,B y R, retrocruzar CMS

Evaluación preliminar Heterosis

Vivero Re-Testcrosses (OYT)Re-evaluar Hibridos F1,

Estadio I, 1 rep, 3 hileras

Preliminar de Rendimiento (PYT)Estadio II, 1 rep, parcela

Rendimiento Avanzado (AYT)Estadio III, 3 reps, parcela

Evaluación Nacional (NYT)

Estadio IV, 3-4 reps, multilocal, 2 años

Líneas Elites

Líneas B&R

Producción de semilla hibrida Manual o bolsas aislamiento

Producción de semilla hibrida. Bolsas o redes de aislamiento

Producción de semilla hibrida Bloques aislamiento

Prueba piloto de producción de semilla hibrida para

ensayos comerciales

Bloques de aislamientos

Líneas Elites CMS

Vivero de retrocruzas CMS

BC2-BC4 CMS

Cruzamientos AxB

Semillla genética

Incremento AxB

Semillla Fundación

Incremento AxB

Semillla registrada

Incremento AxB

Semillla certificada

Lanzamientos lineas A , BEnsayos en Franjas

Lanzamiento Hibrido y Línea R

Líneas A y R

Actividades 2009

Formación de TESTCROSES utilizando 5 Líneas A (sistema de tres líneas) de origen IRRI y 19 progenitores del CIAT, utilizando cruzamientos manuales

Ejecución de cruzamientos entre plantas A y plantas B para purificar los 5 sistemas androsteriles

Evaluaciones de molinería y calidad de grano de las Líneas A y B

Resultados 2009Se obtuvo semilla en todos los cruzamientos ejecutados; tres líneas no

germinaron

La línea 4 se mostró como la de mejor alogamia y junto con la línea 5 poseen la mejor calidad de grano

Número

Linea A Línea B

Gramos/planta Amy (%) BT (%) GE (%) CB Amy (%) LG

1 0.96 63.3 49.21 1.0 18.00 L

2 0.49 61.8 48.46 1.8 26.09 L

3 0.58 58.6 44.08 0.6 17.80 L

4 3.20 28.81 63.1 51.28 0.8 29.43 EL

5 2.35 28.14 64.3 51.23 0.8 27.69 L

Actividades 2010A (Abril 2010)

Evaluación del primer vivero de cruzamientos prueba

Inicio de la conversión de líneas A ejecutando cruzamientos en campo

Siembra de cruzamientos AB para purificación de líneas A

Formación de nuevos cruzamientos prueba en campo

Resultados 2010A

Vivero de cruzamientos prueba

Ocho líneas tuvieron una esterilidad de polen superior al 91% por lo que se consideraron mantenedoras

Siete líneas tuvieron esterilidad parcial

Tres líneas fueron restauradoras

Resultados 2010AVivero de cruzamientos prueba (Híbridos Fértiles)

GenotipoGrs.

Planta Kg/HaSup test

(%)BT

(%)GE

(%)Y+PB (%) AMY %

CT22722H 51.2 11388.3 41.34 66.8 51.2 21.5 23.8

CT22723H 44.6 9916.1 23.07 64.7 50.2 14.3 23.8

CT22724H 54.2 12041.3 49.44 65.9 53.4 21.1 23.3

CT22725H 56.7 12606.5 56.46 68.3 60.3 14.9 27.5

CT22726H 36.2 8038.1 -0.24 63.6 55.9 38.6 25.6

CT22727H 54.3 12076.7 49.88 64.9 58.1 7.8 27.0

CT22728H 48.7 10823.3 34.33 67.6 58.4 21.5 25.8

CT22729H 46.5 10335.7 28.28 63.0 53.1 15.0 24.2

CT22730H 39.5 8778.5 8.95 69.5 64.8 21.6 27.0

CT22731H 50.5 11232.9 39.41 66.4 58.5 22.6 25.0

CT22747H 26.2 5822.5 -27.74 66.1 45.4 25.7 23.9

CT22750H 20.2 4479.0 -44.41 64.7 45.4 26.8 24.1

CT22761H 29.9 6636.0 -17.64 66.8 61.2 3.0 25.9

CT22762H 40.3 8949.3 11.07 69.9 66.1 13.6 26.2

CT22698H 46.8 10410.1 29.20 67.7 59.1 17.3 28.4

Fedearroz 174 27.9 6198.0 -23.08 69.1 61.0 12.6 23

Fedearroz 733 39.2 8705.8 8.05 71.1 67.2 17.6 29

Fedearroz 50 33.3 7392.7 -8.25 68.7 66.7 8.5 27.9

Fedearroz 1063 36.6 8123.4 0.82 66.2 59.3 4.1 19.6

Fedearroz 60 44.4 9866.9 22.46 65.2 55.1 4.5 28.0

Promedio testigos 36.3 8057.4 0.0 68.1 61.9 9.4 25.5

Resultados 2010AInicio conversión de líneas (Híbridos Estériles-Polinización en campo)

Se probó un sistema de polinización en campo similar al utilizado en Maíz. Los resultados fueron dependientes del cruzamiento; en promedio se obtuvieron 17 semillas por panícula polinizada

Resultados 2010A Purificación de Líneas A: El objetivo es identificar una selección con la

mejor calidad de grano y la más alta alogamia

Se eliminaron cruzamientos AB por presentar plantas fuera de tipo o segregación para ciclo

Se aumentó significativamente la producción de semilla por planta

La línea 4 nuevamente mostró una altísima alogamia; se comprobó estudiando la esterilidad del polen, que efectivamente es estéril

Línea Cruces selPromedio Cruces

(Grs/Planta)Promedio Mejor Cruce

(30plt)

1 7 13,17 16,1

2 3 4,34 7,15

3 4 14,29 20,53

4 6 33,02 36,66

5 6 5,77 7,1

Resultados 2010AFormación de nuevos Testcrosses:

Un solo probador – la línea 4

41 materiales en prueba que incluyen variedades recientes y líneas élites del FLAR

Formación de la semilla hibrida en campo en bloques de aislamiento. Tres siembras de macho y una de la hembra, haciendo coincidir la floración

Resultados 2010AFormación de nuevos Testcrosses:

Hubo muy buena producción de semilla en varios cruzamientos

La estrategia de formar híbridos en campo fue adecuada; aunque es necesario afinar la coincidencia de la floración y falta evaluar la contaminación por polen extraño

Se hicieron cruzamientos adicionales para un total de 45 híbridos formados

0

5

10

15

20

25

30

372.2 1481.8 2591.4 3700.9 4810.5 5920.1 7029.6

Porcentaje

Kg/ha

Distribución de la producción de semilla de hibridos (kg/ha)

Actividades 2010B

Terminar la purificación de las líneas A

Algunos híbridos del primer grupo fueron sembrados nuevamente para confirmar los resultados de calidad de grano

Evaluación de rendimiento y calidad de los híbridos formados en 2010A; evaluación en dos localidades

Ejecución del primero y segundo retrocruzamiento en campo para continuar el proceso de conversión de líneas

Formación de nuevos testcrosses utilizando las líneas 3 y 4

Conclusiones Se identificaron híbridos fértiles con datos muy aceptables

Se identificó una línea A con excelente alogamia y calidad de grano

Se estableció una metodología para la formación de híbridos en campo

Se estableció una metodología para la polinización en campo de plantas andro-estériles

Se inició el proceso de conversión de líneas

Se espera incluir en el Vioflar trópico 2012 los primeros híbridos experimentales

Identificación de especies de Burkholderia asociadas al añublo bacterial de la panícula del arroz, mediante PCR

Departamento ZonaIdentificación de PCR

B. glumaea B. gladiolia

Antioquia Nechi 2(1) 2(0)Atlántico Desconocido 1(0) 2(0)

BolívarMaria la Baja 2(2) 2(0)San Jacinto 2(1) 2(0)

Casanare Muchia 1(0) 1(0)

CesarTamallameque 14(10) 10(6)

Valledupar 2(1) 1(0)

Córdoba

La victoria 2(2) 2(0)Lorica 4(3) 4(0)

Majagual 1(0) 1(0)Montería 4(3) 4(0)

HuilaAipe 3(0) 3(0)

Campo Alegre 3(1) 3(1)

Meta

Aguazul 4(2) NTCastilla la nueva 1(1) NT

Pto Lopez 3(2) 3(0)San Gabriel 1(1) 1(0)Santa Rosa 15(11) 12(2)

Villavicencio 18(2) 10(1)Santander Cúcuta 2(2) 1(0)

Sucre San Marcos 5(2) 5(0)

Tolima

Ambalema 11(4) 5(0)Armero (Guayabal) 1(1) 1(0)

Campo Alegre 3(3) NTEspinal 3(2) 1(0)Guamo 5(3) 2(0)

Hacienda la Palma 2(2) NTIbagué 19(7) 17(4)

Picaleña 1(1) 1(0)Prado 1(1) 1(0)

Progreso 2(2) 2(0)Purificacion 7(6) 5(0)

Saldaña 14(9) 9(2)Sanjuan 3(1) NTVenadillo 3(3) 1(0)

Desconocido 2(1) 2(0)

Valle del CaucaCandelaria 1(0) 1(0)

CIAT 311(59) 67(9)Jamundi 2(1) 2(1)

Total481(154) 32% 186(26) 13.9%

a Numero de muestras totales vs. Numero de muestras positivas para cada especie.

NT, no analizadas•82 muestras corresponden al programa de Mejoramiento del CIAT•229 corresponden al Flar

Frecuencia de especies de Burkholderia en muestras de semillas de arroz

Tipo de síntoma en la semillas

B. glumae

Frd (%)

B. gladioli

Frd (%)

No muestras

analizadas

No. de muestras positivas

No muestras

analizadas

No. de muestras positivas

Síntoma típico a 89 80 90 85 8 9.4

Síntoma atípico b 45 7 15.5 34 2 5.8

Sin ningún tipo de síntoma c

347 67 19.3 67 16 23.8

Total 481 154 186 26

a Síntomas involucrados en la decoloración del grano causado por especies de Burkholderia spp

b Síntomas involucrados en la decoloración del grano causado otras especies(P. fuscovagiane , A. avenae)C Sin ningún tipo de síntoma aparented Fr Frecuencia relativa (%)

Zhu y colaboradores (2008) Evaluaron 623 muestras de semilla de arroz (todas sin ningún tipo de síntoma) de las cuales solo 2 fueron positivas para B. glumae, con una frecuencia de aislamiento de 0.32%

B. gladioli

B. glumae Mayor agresividad

INOCULACION EN PANICULA(Invernadero)

Grano decolorado con manchas color chocolate definidas

Vaneamiento > 90%

Grano decolorado con manchas color chocolate oscuras que pueden cubrir las glumas completamente

Vaneamiento < 60 %

Menor agresividad

Estandarización en la identificación de P. fuscovagianae, mediante PCR

Para confirmar la identidad de las cepas de P. fuscovaginae aisladas de semillas de arroz estas se mandaron a secuenciar

M 1 2 3 4 5 -

Num Reg P fusco

1 3651-1 Pos

2 4024-5 Pos

3 4187-5T Pos

4 4178-11 Pos

5 Coctel Neg

1kb plus (promega)

Cebadores sintetizados por Onasanya y colaboradores (2010)

P. fuscovaginae especie involucradas en

el manchado y vaneamiento del grano

Pasos a seguir

1.Diseño de escala de evaluación en panícula para la caracterización de germoplasma en invernadero

2.Prueba de tratamiento térmico y calor seco que erradiquen la bacteria de la semilla (Prueba para las diferentes especies de bacterias)

3.Desarrollar mejores métodos de evaluacion en campo e invernadero

4.Programa de mejoramiento varietal?

GRISP (Global Rice Science Partnership) ó Megaprograma Arroz

Breve historia: 2006. Alianza estratégica IRRI-CIAT-WARDAAlianza acelerada debido Proceso de Cambio

en el CGIAR Megaprograma Arroz en el Tema 3:

Incremento Sostenible Productividad Agrícola en el marco Seguridad Alimentaria Mundial

Participación de CIRAD, IRD y JIRCAS

La misión, en corcondancia con la del CGIAR, es reducir la pobreza y el hambre

Mejorar la salud y nutrición humana, e incrementar la resilencia del ecosistema mediante la investigación, colaboración y liderazgo internacional de calidad alta

MISION

OBJETIVOS Objetivo 1: Incrementar la productividad y valor agregado del arroz

en el contexto del cambio climático a través del desarrollo mas rápido de variedades y de otras tecnologías demandadas en la cadena productiva (Temas 1, 2, 3, 4, 6)

Objetivo 2: Promover sistemas de producción de arroz mas sostenibles y mas eficientes en la utilización de los recursos naturales adaptados al cambio climático y con menor impacto ambiental (Temas 3, 4, 6)

Objetivo 3: Mejorar la eficiencia y equidad del sector arrocero a través de una informacion de mejor calidad más accesible ,mejores políticas de investigación y desarrollo y reforzando los sistemas de entrega de los productos a los usuarios. (Temas 5,6)

ENFASIS: La reducción de la pobreza y calidad de vida de los arroceros pobres , el tema del GENERO , capacitación de la nueva generación de científicos y extension recibirán atención especial en cada tema

TEMAS Tema 1: Aprovechar mas la diversidad genética para mejorar la

productividad , la calidad y salud Tema 2: Acelerar el desarrollo, entrega y la adopción del nuevo

germoplasma mejorado de arrozTema 3: Incrementar la productividad, sostenibilidad, y resilencia

de los sistemas de producción de arroz Tema 4: Agregar mayor valor a la producción de arroz mediante

mejores sistemas de procesamiento y mercadeo y desarrollo de nuevos productos

Tema 5: Enfocar mejor el uso de las nuevas tecnologias y políticas encaminadas a facilitar una producción de arroz y mercadeo mas eficientes

Tema 6: Apoyar el crecimiento del sector arrocero mundial

Simulación Incremento Producción Arroz Manteniendo Precio US300/Ton. MPArroz

3.8

3.9

4.0

4.1

4.2

4.3

4.4

4.5

4.6

4.7

4.8

4.9

2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019

620

640

660

680

700

720

740

760

Projected production Production required for $300/tonCurrent yield trend Yield required for $300/ton

Tons per hectare (paddy yield) Million tons (paddy production)

Uso de germoplasma exótico en el mejoramiento de Arroz

Datos climaticos:Precipitación 6.400mm Temp:25-26 oC H. luz:3 hr/dia; Humedad:86-88%. Baja fertilidad

Muchas Gracias por su

Atención