Merideth BonierbaleCusco, 25 Mayo, 2010

Innovaciones en el Mejoramiento de la Papa

Las Innovaciones en el Mejoramiento han contribuido a:

1. Mejorar la interpretación de la estructura e historia de la diversidad genética

2. Identificar nuevas características para garantizar la seguridad alimentaria y la productividad estable

3. Facilitar la comprensión de la base genética de la variación de caracteres en la fuente de genes del cultivo

4. Ampliar la base genética de caracteres de adaptación

5. Minimizar los efectos ambientales para maximizar el poder de selección

1. Mejorar la interpretación de la estructura e historia de la

diversidad genética

acg

tbrpcsbersan

pur

ambacl

stoadg

spl

rap ver

mcdchq

chc

C. Medidas cuantitativas de las distancias genéticas

B. Riqueza de Alelos

Caracterización de Colecciones de Germoplasma

A. Identidad/Distinción (duplicados ID)

Species Series Ploidy(EBN)

Formación de Colecciones Núcleos

�Especies taxonómicas

�Origen geográfico

�Caracteres morfológicas

�Diversidad molecular (structural)

�Respuesta Hospedero-Patógenos

�Diversidad molecular (funcional)

Correlacionando la variación genotípica y fenotípica: Mapeo por Desequilibrio de Ligamiento

Ind.1Ind.2Ind.3Ind.4

Ind.7Ind 6

Ind.8Ind.9

Ind.5

Ind.10Ind.11

Gen Candidato

Diversidad Genética

QTL

Pij(k) = µ + Ck + αXi(k) + gi(k) + yj + ei(k)j

Concepción (Sierra 2600m)

����

����

Caracterización fenotípica de la resistencia al tizón tardío en la Población B1

AUDPC= (X i+j + X i ) (t i+1 - t i )ΣΣΣΣn

i = 1 2

Oxapampa (Selva Alta; 1814m)Chile

Bol

ivi

a

Brazil

Colombia

0º

3º

6º

9º

12º

15º

18º

Ecuador

500

1000

1500

2000

2500

3000

3500

4000

4500

5000

5500

B1C0 B1C0 B1C5-A B1C5-A B1C5-B B1C5-B

Población

AUDPC

Presencia

Ausencia

Asociando la variación fenotípica y genotípica de la resistencia al tizón tardío en la Población

Mejorada B1Chromosoma II

B1C0 B1C5STG-0006.174 33% 0%STG-0006.170 19% 32%STG-0006.179 48% 67%

FrequencyMarker alleles

AUDPC (Promedios)

B1C5

0

5

10

15

20

25

B1C0

Marcador SSR STG-0006 en el Cr 2 asociado a la resistencia por LD

2. Identificar nuevas características para garantizar la seguridad alimentaria y productividad

estable

303832

303826

303841

303842

303845

303846

303828

303835

Análisis estadístico de Componentes Principales: Perfil de diferentes grupos de germoplasma en la

acumulación de nutrientes

Poblacion B3

Variedades del Mundo

Variedades locales del Peru

Poblacion LTVR

CP1

CP2

543210-1-2-3

3

2

1

0

-1

-2

-3

CP1= 48.35 % CP2=32.43% SUM=80.78%

VITCDW

ZNDW

FEDW

Desarrollo de la técnica de “Espectroscopía de Infrarrojo Cercano” (NIRS) en la evaluación masal del contenido de micronutrientes en poblaciones

mejoradas y germoplasma

Clasificando las muestras

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

16

17

18

Limpieza Procesamiento Secado Análisis NIRS

Lavado

Empacado

Almacenamiento de

las muestras

Muestras para ser

procesadas

Pelado

Obtención de la

muestra en rodajas

Una muestra representativa

Pesar la muestra fresca

Liofilizado (72h)

Molienda

Muestras molidas

Muestras congeladas

Llenado de la

cubeta

Muestras listas para

escanear

Escaneo NIRS

Espectro NIRS

ResultadosNIRS

Estimados de parámetros genéticos para el contenido de micronutrientes en clones

promisorios

h2 0.530.530.530.53 + 0.53 0.970.970.970.97 + 0.73 0.580.580.580.58 + 0.52

Heritability Estimates

Vitamin C Vitamin C Vitamin C Vitamin C FeFeFeFe ZZnZZnZZnZZn0.41 0.39

0.430.42

0.46

0.400.43

0.49

0.420.44 0.43

0.40

0.0

0.1

0.2

0.3

0.4

0.5

0.6

88-1

08

AT

LAN

TIC

C92

.140

LR-9

3.16

0

LT-8

MO

NA

LIS

A

OR

EB

PW

88-6

065

PW

88-6

187

RE

ICH

E

SP

UN

TA

TX

Y.2

Fe

mg/

100m

g fw

-0.04

-0.02

0.00

0.02

0.04

0.06

0.08

gca

effe

cts

GCA FeMean of Fe

0.47

0.400.42

0.36

0.45

0.37

0.42

0.47

0.39 0.40

0.44

0.37

0.0

0.1

0.2

0.3

0.4

0.5

88.1

08

AT

LAN

TIC

C92

.140

LR-9

3.16

0

LT-8

MO

NA

LIS

A

OR

EB

PW

88-6

065

PW

88-6

187

RE

ICH

E

SP

UN

TA

TX

Y.2

Zn

mg/

100

mg

fw

-0.08

-0.06

-0.04

-0.02

0.00

0.02

0.04

0.06

0.08

gca

effe

cts

GCA ZnMean Zn

15.6

13.715.0

13.1 13.414.4

12.2

18.817.4

15.114.3

16.8

0

2

4

6

8

10

12

14

16

18

20

88.1

08A

TLA

NT

IC

C92

.140

LR-9

3.16

0

LT-8

MO

NA

LIS

A

OR

EB

PW

88-6

065

PW

88-6

187

RE

ICH

E

SP

UN

TA

TX

Y.2

Vit

C m

g/10

0mg

fw

-4

-3

-2

-1

0

1

2

3

4

5

gca

effe

cts

GCA Vit CMean Vit C

Gen

eral

Com

bini

ng A

bilit

y

Hierro

Zinc

Vitamina C

Zn

(mg/

100g

,PF

)

0.90

0.60

0.50

0.400.38

0.30

0.20

0.00

0.90

0.65

0.60

0.55

0.50

0.45

0.40

0.35

0.00

Mean=0.38+0.08N=28

Mean=0.50+0.07N=16

0 1 2Selection Cycle

Fe

(m

g/10

0g,P

F)

1.20

0.90

0.65

0.60

0.55

0.500.490.45

0.40

0.35

0.00

1.20

0.88

0.80

0.72

0.640.600.56

0.48

0.40

0.32

0.00

Mean =0.60+0.13N=16

2005 2007

Ganancia genética para la concentración de Hierro (Fe) y Zinc (Zn) en base fresca (mg/100mg

pf) en papas nativas diploides (2x)

Ciclo 0

28 progenitores (cultivares

nativos de stn, gon, phu) en NCDI – 16

familias

Ciclo 1

16 progenitores Fe y Zn NCDII -

32 families

Mean =0.49 +0.07N=28

“Captura de Caracteres” Herramientas Genómicas

para evaluar características de adaptación:

Tolerancia a la Sequía

Microarreglos:

�Comparación de la expresión génica global.�Cambios en la expresión de genes de clones resistentes y susceptibles.

Resistente

resistente susceptible

Lista de genes candidatos

• Analisis de significancia

• Atribución de genes a vías o señales metabólicas

Susceptible

Caracteres FisiológicosComparación de la eficiencia en el uso de agua de dos clones tetraploides: Tolerante y Susceptible

CLONE: CANCHAN

Control EstomáticoAjuste Osmótico

Características de tolerancia a la sequíaComparación entre el clon CIP 397077.16 (resistente ) y la variedad Canchán (susceptible ) a nivel morfológico, agronómico, fisiológico y genómico

Perfil fisiologico CIP 397077.16 CanchánPérdida de rendimiento debajo del 30% 60%Conductancia estomática menor mayorAjuste osmótico fuerte débilArea foliar menor mayorRWC no hay cambios no hay cambiosPerfil de expresión génica(6k ARC chip)

Genes inducidos 204 82

Genes reprimidos 84 29

Regulación transcripcional NAC-TF, WRKY4

Ajuste osmótico osmotina

Detoxificación Glutarredoxina

Rescate celular Hsp, chaperonas, cloroplastos inhibidores de proteasas

de permanencia verde, Lea chaperonas

Mobilización de Almidones αααα-amilasa

Membrana Proteinas que tranfieren lípidos

Metabolismo secundario Biosíntesis de terpenos

3. Facilitar la comprensión de la base genética de la variación de caracteres de adaptación en las fuentes de genes del cultivo

GATCCCCGC

280

CAAACCCT AT

290

TGTTGGTACT

300

AGTTCACGGG

310

TCATTCTGCT

320

ATGCA

NBS LRR

P-loop Kinase-2 GLPL

S1S2

P-loop1NBS3

NBS5a6KIN1 GLPL4

NBS9

POX670

TG5237PCO00210

PCO9318CT18219E32M48R621C2At2_TaqI.222C2At2_TaqI.123NL25_HpaII26PCO93all27RecepSer/ThrKin32TG65136

NBS5_HaeIIIR243TG49744

TG62951

TG14757P2_HaeIIIR359

P3_HaeIIIR466NBS9_MseIR669NBS5a_HaeIIIR372CT05575

TG40082

TG04490

Limitación

• Falta de información genética específica para la mayoría de características agronómicamente importantes.

• Esta falta de “genes a la mano” impide el progreso en el mejoramiento para caracteristicas complejas y aún para algunas de herencia simple.

Descubriendo fuentes de resistencia complementarias al tizón tardío a nivel

poblacional

OCH11640

OCHS15210

Acc. SCL5050

OCH 14187

S. cajamarquense

S. acroglosum

S. piurae

S. paucissectum

S. chiquidenum

S. chomatophilum

0

500

1000

1500

2000

2500

3000

AU

DP

C

R

S

acg cjm chq chm pcs pur

s

r

chm

I

VII

tbr Meyer et al., 1998tbr Ewing et al., 2000 tbr Leonards-Schippers et al., 1994tbr, ktz, vrn, tar, stn Collins et al., 1999 tbr, chc, ktz, stn, vrn Oberhagemann et al., 1999

II IV VI

IXVIII XI XII

V

X

tbr Ghislain et al., 2000phu Ghislain et al., 2000blb Naess et al., 2000mcd Sandbrink et al., 2000

III

� Identificación de fuentes genéticas para el carácter

� Construcción de poblaciones segregantes� Identificación de marcadores que rodean al

gen de interés� Localización de QTL

PASOS

Construcción de la población segregante PCC1 (S. paucissectum/

.chomatophilum//S.chomatophilum) para resistencia al tizón tardío

0

5

10

15

20

25

30

35

666.88 975.13 1283.39 1591.65 1899.90 2208.16 2516.42 2824.67 3132.93 3441.19

Mean AUDPC 77 DAP

LBr-40

Atzimba

MonserrateYungay Chata Blanca

FemaleMP1-8(R)

pcs 473489.1 ( C )

Mean=1968.07SD=698.93n=176

S. paucissectumPI 473489-1Resistant

S. chomatophilumPI 310991-1susceptible

F1 MP1-8Resistant

PCC1n=192

Oxapampa 40 %

Comas 30%

15%

10%

PCO093

POX67

1R3, 2R3a, b, 3R6, R74 R10, R11

1 El Kharbotly et al 19942 Huang et al 20043 El Kharbotly et al 19964 Bradshaw et al 20065 Leister et al 19966 Hämäläinen et al 1997

5N,6Ry

H10.24006.9

T11.810

32.7

e31m48.j

11.9

e32r61.e8.0

e31m58.e

24.4

B6.1400

13.9

E39r50.E

e46m42.I

20.7

e45r42.e3.4e45r42.f3.4AR1.1rrr1.1E35r54.A2.2e32m51.e3.3E35r54.B7.2Y6.420

24.0

e33r34.a

10.8

e34r33.m3.3AD3.17001.1E34r61.H5.9e32m51.d

e34m33.o8.9

e32m48.d8.6

e32r61.d

14.3

I12.75r

10.7

e31r58.f

12.5

S106.p18.6

e34m34.a

22.2

N3.7804.4

e46m42.a

e32r33.f

11.2

e46r42.f6.1

e38r49.d3.3J3.6rr3.3e32m61.w2.2AML.10002.6E32M49.E3.7e45r59.b1.4E45M60.D2.2N1.175014.8e39m50.a

17.2

e46r42.d8.5

e46r42.h2.4e45m59.c5.7e45r42.h

5.7e36r50.a

6.8K8.78r

5.0S8.940

e32m48.b5.7

AJ8.11203.3e31r58.c5.0R6.2100

5.0e39r50.d2.2e46m42.b7.3e32m61.b3.4G3.113r

11.5

e46m42.e

15.9

B4.78r7.2

E40M51.D8.1

E38r39.A

17.7

M2r.78r

BGL.11rr8.1

e31m48.g5.6

E34r61.A3.3E34M61.C4.4e35m61.a3.3T4.17201.1E35M48.B6.3e32m33.d

18.3

e32m61.a3.5e45m59.e2.2BG3.13rr5.9B8.1190

9.3e32r61.c

5.8E39M61.D

S13.700

20.3

AJ8.5206.2

G3.950

22.3

e31m58.b7.5

B8.7909.2

e34m33.n

22.1

e45r59.d

e34r33.b

10.6

e32m49.a4.5

S017.p1

27.8

AML.2100

12.2

e34r33.k

E34r61.B

14.5

e32r48.g

11.2

G13.880

14.7

M11.12506.2

E32M61.F6.2

Q7.34r4.5

e34r33.j2.9

e31m54.t1.6

E41M59.B10.7

E35M58.D

e36r36.c

14.9

E39r61.C7.1

E38r39.D

23.0

e46r42.c

13.0

e35m48.a4.4

M11.26503.3

e36m50.e4.5

e46m42.j9.8

e32m51.c

e36r36.a

28.5

e34m33.L

32.6

J9.450

27.1

e31m36.a

23.4

S064.r2

E41M59.F

23.2

e31r54.b

23.0

e45m42.d

21.3

E35r58.B

12.7

E39r61.E

12.7

E34M61.I3.3E35r58.C1.3Z1.8rr4.2H6.125r

18.1

e36r36.d

Región “Hotspot” QTL y genes mayores en el chr11

I II III IV V VI VII VIII IX X XI XII

Thorup et al. 2000

Genes Candidatos útiles en la caracterización de QTL Ejemplo : Carotenoides

Tomate PimientoCromosoma 3

Genes Candidatos Mapas Genéticos

(genética clásica)

PhytoeneSynthase

ββββ-carotene hydroxylase

Zeaxanthinepoxidase

Chr. 2 (PD) Chr. 2 (BCT) Chr. 3 (PD) Chr. 4 (PCC1)

Lycopene- ββββ-cyclase

Asociado con • zeaxantina • Totales

Asociado con • , luteina� β-caroteno • Totales

Asociado con , zeaxantinaTotles

Localización de Genes Candidatos de la Biosíntesis de Carotenoides en la Papa

Asociado con • luteina, � β-caroteno• zeaxantina • totales

703168Gon

703831

703352Gon

701165Phu

Asociando la variación fenotípica para el contenido de carotenoides con la variación genotípica o polimorfismos de marcadores SSR en el Grupo

Phureja: Mapeo por Desequilibrio de Ligamiento (LD)

↑↑↑↑ + 2.4ββββ -carotene

↓↓↓↓ - 124↓↓↓↓ - 150Zeaxanth in

↓↓↓↓ - 32↑↑↑↑ + 38↓↓↓↓ - 43Antheroxanth in

↑↑↑↑ + 160↑↑↑↑+ 383Total Caro tenoids

STI0023-212STM 5140-193 STM 5140-199

STM1053-186STI0024-177STM2022-195STG 0016- 155Associated alle les

↑↑↑↑ + 2.4ββββ -carotene

↓↓↓↓ - 124↓↓↓↓ - 150Zeaxanth in

↓↓↓↓ - 32↑↑↑↑ + 38↓↓↓↓ - 43Antheroxanth in

↑↑↑↑ + 160↑↑↑↑+ 383Total Caro tenoids

STI0023-212STM 5140-193 STM 5140-199

STM1053-186STI0024-177STM2022-195STG 0016- 155Associated alle les

Phytoene synthaseZeaxanthin epoxidase

ß-caroteno hydroxylase

Lycopeneß-cyclase

***

I

***

*

II III*

***

IV X

****

**

Perfil de Expresión de Genes: Microarreglos en el descubrimiento de genes asociados a una

característica: Ejemplo Resistencia la tizón tardío

Study # 83 at SolanaceaeGene expression database:http://www.tigr.org/tdb/potato/SGED_index2.shtml

DiseñoClon avanzado resistente de la Población B3

Entrada resistente de la especie silvestre S. cajamarquense (cjm)

Inoculación con aislamientos POX067 y PE

Hibridación con arreglo de papa TIGR10K

Colección de Muestras 72h y 96h luego de inoculación

cjm329

B3274

30

Signaling

PAD4EDS1

SA

PAL

EDS5ACRE74ACRE276

Ubiquitinationpathway

Proteolysis

C3HC4-type RINGfinger

ADR1CTV2CC-NBSLRR class

Bs2-like Dirigentprotein

Chr9

Chr9

Chr12

Chr10

Chr3

Chr6

Signaling

PAD4EDS1

SA

PAL

EDS5ACRE74ACRE276

Ubiquitinationpathway

Proteolysis

C3HC4-type RINGfinger

Signaling

PAD4EDS1

SA

PAL

EDS5

SignalingPAD4

EDS1

SA

PAL

EDS5ACRE74ACRE276

Ubiquitinationpathway

Proteolysis

C3HC4-type RINGfinger

ACRE74ACRE276

Ubiquitinationpathway

ProteolysisC3HC4-type

RINGfinger

ADR1CTV2CC-NBSLRR class

Bs2-like DirigentproteinADR1CTV2

Recognition

CC-NBSLRR class

Bs2-like Dirigentprotein

Chr9

Chr9

Chr12

Chr10

Chr3

Chr6

R genes

.. Genes Ortólogos: genes que comparten un ancestro común por especiación

�Demostró que la mayoría de las mutacionesseleccionadas por los agricultores en ladomesticación de pastos a partir de losparientes silvestres eran los mismos genesen diferentes especies tales como el arroz,maíz y trigo

[Paterson y col. 1995. Science]

COS

COS

COSArabidopsis

thaliana

COS

COS

COS

Lycopersicum sculentum

COS COS

COSCOSCOS COS

COS

COS

Seleccionar Sub-set de COS

“domesticación”

COS COSCOS

Ubicar y secuenciar COS en mapas genéticos de

papa

COS

COS

COS

Solanum tuberosum

N=84

Uso de secuencias ortólogas disponibles entre especies, en la ubicación de genes y sus

funciones, en otra donde no se dispone de dicha información

Secuenciamiento del Genoma de la Papa PGSC por Secuenciamiento de novo

Superscaffold

中国农业科学院蔬菜花卉研究所Institute of Vegetables and FlowersChinese Academy of Agricultural Sciences

Ensamblaje de los Contigs a partir de insertos de 150~ 500 bp de librerías genómicas

Contigs

Scaffold

Lecturas

Ensamblaje de superscaffold por 454, Extremos pareados Fosmid y BAC

Ensamblaje los Scaffolds a partir de insertos de 2kb. 5kb, 10kb de librerías genómicas a gran escala

>PGSC0003DMC100028839ATGGCAAAATCATCCCATGAAATTGAGCACCCAATTAAGGCATTTGGATGGGCAGCTAGAGACACTTCTGGTGTTCTTTCTCCTTTCAACTTCTCAAGAAGGGCTACTGGGGAGAATGATGTACAATTCAAAGTGTTGTATTGTGGAATATGTCACTCAGATTTTCATATGCTCAAGAATGAATGGGATAATTCCAAGTACCCTATTGTGCCTGGGCATGAGATCGTGGGAGTGGTAACCGAGGTCGGTAGCAAGGTTGAAAAAGTGAAAGTGGGGGACAATGTAGGTGTTGGAGTAATCGTAGGATCATGTCGAAAATGTGATAGTTGTACCAATGACCTCGAACAATATTGTTCTAGCAGTATTGGCACGTATAGTACAACTTACTATGACGGAACCACCACACACGGAGGCTACTCCGATCTCATGGTAGCCAACGAGCATTTCGTGCTCCGTTGGCCGGAGAATTTACCGATGGATGCTGCCCCATTGTTGTGTGCTGGTATCACAACATATAGCCCATTGAGATATTTTGGGCTTGATAAGCCTGGATTGAACATTGGTGTTGTGGGCCTTGGTGGGCTGGGCCATATGGCTGTGAAATTTGCAAAGGCTTTTGGATGCAATGTGACTGTTATTAGTACTTCTATTAATAAGAAGGATGAAGCAATTAAACATCTTGGTGCTAATTCATTCTTGATTAGTCATGATCAAGAACAAATCAGGTATTTTTTCTCACTGGTTTAG

POX670

TG5237PCO00210

PCO9318CT18219E32M48R621C2At2_TaqI.222C2At2_TaqI.123NL25_HpaII26PCO93all27RecepSer/ThrKin Put_recKin32TG65136

NBS5_HaeIIIR243TG49744

TG62951

TG14757P2_HaeIIIR359

P3_HaeIIIR466NBS9_MseIR669NBS5a_HaeIIIR372CT05575

TG40082

TG04490

Mapa genético de Solanum paucissectumCromosoma 11

Mapa Físico DM cromosoma 11SUPER SCAFFOLD_ID MARKER GM_POS

PGSC0003DMB000000365 PM1281_251 65.748PGSC0003DMB000000131 PM0395.122.A 57.835PGSC0003DMB000000365 PM1281_237 57.252PGSC0003DMB000000131 538888 56.61

solcap_stsnp_c1_6643 54.71PM0206 54.257solcap_stsnp_c1_6633 53.45

PGSC0003DMB000000152 STG0001.150_XI 51.426PGSC0003DMB000000148 473601 50.918PGSC0003DMB000000365 solcap_stsnp_c1_2221 50.775

PGSC0003DMB000000354

NL25

CT182

TG523

Super scaffold PGSC0003DMB0000001520 1.4Mbp

GenesPredecidos

Diseño de nuevos oligos para saturar región hotspot en Solanum paucissectum

Consultando el genoma de la papa en busca de secuencias de genes de resistencia en la

región “hotspot” del cromosoma 11

4. Ampliar la base genética de caracteres de adaptación

Especies

SilvestresLas primeras

domesticadas

Variedades

Modernas

x �

pcsber

pur

phu

stngon

spl

rap

mcd

chq

chm

Fuentes diploides silvestres y cultivadas (2x)

Progenitores tetraploides (4x)

Utilizando especies silvestres y cultivadas heteroci góticasAprovechando interacciones génicas no aditivas:

Método: Poliploidización sexual Uni y Bilateral

Gametos 2n

Esterilizar Superficie (Etanol

70% 30s Hipoclorito de CaPolinización

Transferir pro-embriones (fase

de torpedo) a medio de cultivo

Propagación in-vitro en medio

Murashinge Skoog

Acorazonado

Torpedo

Globular

Transplante al

invernadero

Bayas (19-27 días después

polinización)

Abrir las bayas en condiciones asépticas.

Usar cámara de flujo laminar. Extirpar bajo Estereomicrsocopio

Plántulas de tres nódulos

Rescate de Embriones: Método para acceder al Acerbo Terciario

A B C D E F

AAAA BBBB CCCC DDDD EEEE FFFF

Híbridos inter- específicos resistentes a P. infestans desde rescate de embriones

confirmados por marcadores SSR

Group Goniocalyx ×××× S. chiquidenum

Hibridación Inter-poblacional: Aprovechando las interacciones génicas no aditivas en

papas tetraploides

Población B3

Población LTVR

Combinando resistencia a virus y

tizón tardío

Ganancia genética por Heterosis

�Resistencia a virus

�Adaptación a trópicos

bajos

�Resistencia de campo al tizón tardío

�Adaptación a trópicos altos

Mayor frecuencia de familias heteróticas en la nueva población híbrida interpoblacional

LTVR

B3

LTVRB3

Coeficiente de Similaridad de Jaccard0.40 0.50 0.60 0.70 0.80 0.90

393242.50 391004.18 392639.31 392639.8 393280.64 392637.27 392650.49 392657.8 393074.86 C97.158 C97.270 WA.077 C93.154 C97.214 LR93.309 C90.266 LR93.050 92.187

B3

LTVR

Coeficiente de Similaridad de Jaccard0.40 0.50 0.60 0.70 0.80 0.90

393242.50 391004.18 392639.31 392639.8 393280.64 392637.27 392650.49 392657.8 393074.86 C97.158 C97.270 WA.077 C93.154 C97.214 LR93.309 C90.266 LR93.050 92.187

B3

LTVR

0.40 0.50 0.60 0.70 0.80 0.90

393242.50 391004.18 392639.31 392639.8 393280.64 392637.27 392650.49 392657.8 393074.86 C97.158 C97.270 WA.077 C93.154 C97.214 LR93.309 C90.266 LR93.050 92.187

B3

LTVR

Distancias genéticas basadas en SSR útiles en la predicción de grupos heteróticos

Las poblaciones progenitoras forman dos grupos claramente definidos

H%

-100

102030405060708090

100110120130140150160170

9 10 11 12 13 14 15 16

Número de tubérculosCoeficiente de Similaridad de Jaccard

5. Minimizar los efectos ambientales para maximizar el poder de selección

10

14

18

22

26

30

34

38

Oct Nov Dec Jan Feb Mar

(Midmore, 1992)

Air

Tem

pera

ture

ºC

Max Day Tº

Max Night Tº

Selección Asistida por Marcadores (MAS)Ejemplo: Resistencia Extrema al PVY

� Elimina efectos ambientales sobre elfenotipo del caracter

� Elimina tempranamente los genotiposindeseables en una población demejoramiento

� Acelera el progreso en el mejoramientoahorrando espacio, tiempo y mejorando eluso de los recursos

CP58, CT182

CD17, TG508,GP125

TG 497

TG 57

TG546

TG393

CT 168

TG26

Ryadg , Rysto

TG 327

CT55

Ry markers

RYSC3, M17,

M5, M45, M6

XI

M 17

Selección de Progenitores Multíplices Asistida por Marcadores:

Técnica de Disociación de Alta Resolución (HRM)

Escaneador de Luz

Componentes Genéticos de

Variancia

Prueba de Exposición Natural en

Campo

Inoculación en brotes

DE DE

σ2A 190.7 72.7 264.4 98.1

σ2D 121.1 52.7 103.4 37.4

σ2AxL 18.0 14.2 13.0 8.7

σ2DxL 40.1 41.1 3.5 23.2

σ2e 60.7 6.2 42.6 4.3

σ2P 351.0 383.1

h2 0.54 0.20 0.69 0.26

σ2D/σ2A 0.64 0.39

Mejorar los métodos de tamizados masal = Mejora de estimados genéticos (más precisos). Caso: Resistencia al PLRV

Inoculación en brotes

Infectores

Exposición en Campo

Métodos Masales de Selección en Generaciones tempranas para tolerancia al calor

Patrones de Tuberización

I II III IV

Tuberización Normal

Desórdenes Fisiológicos

25oC

Periodo Vegetativo

Inducción de tuberización

Método in-vitroMétodo en Invernadero

Cámaras Infrarrojas

Termómetro Infrarrojo

Herramientas para la evaluación masal de poblaciones de mejoramiento y germoplasma bajo

ambientes contrastantes.

Ejemplo: Estrés hídrico

Déficit de Riego Sequía terminal

0-0.10.1-0.20.2-0.30.3-0.40.4-0.50.5-0.6

NDVI

Fresh yield (t/ha)<16>24Mean Geometric

NDVI

252015105

0.6

0.5

0.4

0.3

0.2

DI

TD

Env

C anchan

135

131

130

128

126

124

122 118

Unica

M .Bonita

103

Reiche

C anchan

135

131

130

128126

124

118

Unica

M .Bon ita

103

Reiche

Scatterplot of NDVI vs Mean Geometric

r=0.50

Riego Normal

Yield Mean (t ha -1)

NDVI camera

40,030,020,013,610,00,0

0,7

0,6

0,5

0,4

0,3

0,2

Env

DI

NI

TD

Canchan

135131

130

128

126

124

122118

Unica

M.Bonita

103

Reiche

Canchan

135

131130

128126 124

122

118

Unica

M.Bonita

103

Reiche

Canchan

135

131

130

128126

124

118

Unica

M.Bonita

103

Reiche

Scatterplot of NDVI camera vs Yield Mean (t ha -1)

r=0.88

Cámaras Infrarrojas en la captura de imágenes en tiempo real.

Diferentes niveles de estrés hídrico

Repositorio para

Mejoradores

Flujograma para manejo de Información

Plataformapública

Muestras

Datos de campo

Datos de Laboratorio

Análisis de datos

Plataforma

paramejoradores

Calidad de datos

Datos de invernadero

Publicación de métodos

Información de pedigrí

Reportes reproducibles

Alianzas EstrtegicasAlcanzando Preferencias y

Requisitos de Usuarios Multiples

Agradecimientos

• W Amoros, G. Burgos, T. Zum Felde

• J. Landeo, M. Gastelo

• R. Schafleitner, R, Gutierrez

• R. Quiroz, C. Barreda

• D.Koeyer, L. Portal; R. Simon

• M. Ghislain, R. Herrera

• H. Villamin. S, de Haan, D. Caldiz

• H. Kreuze, M. Orrillo, E. Mihovilovich, E. Salas