Mejoramiento Genético del Cacao

Inst

itu

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ult

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rop

ica

les

INSTITUTO DE CULTIVOS TROPICALESTarapoto - Peru

INSTITUTO DE CULTIVOS TROPICALESTarapoto - Peru

MEJORAMIENTO GENETICO DEL CACAO EN EL PERU

Enrique Arévalo Gardini [email protected]

www.ict-peru.org

Enrique Arévalo Gardini [email protected]

www.ict-peru.org

FORO CYTED IBEROEKAINNOVACIONES EN LA CADENA DEL CACAO

Tarapoto 4 – 6 Julio 2012

Investigación y extensión en cacaoInvestigación y extensión en cacao

SISTEMAS DE PRODUCCIÓNSISTEMAS DE PRODUCCIÓN

PRODUCTIVIDADPRODUCTIVIDAD CALIDADCALIDAD

Selección de genotipos

Colección de genotipos

Control de enfermedades y MIP

Producción

Selección de genotipos

Colección de genotipos

Control de enfermedades y MIP

Producción

SAF

Interrelaciones con el medio ambiente

Manejo Integrado

SAF

Interrelaciones con el medio ambiente

Manejo Integrado

Cosecha y poscosecha

Ecológico

Sabor y aroma de granos

Metales pesados

Cosecha y poscosecha

Ecológico

Sabor y aroma de granos

Metales pesados

Enfoquesistémico

Planta, suelo, medio ambiente,

familias

Planta, suelo, medio ambiente,

familias

Mercado

MEJORAR LA CALIDAD DE VIDA Y LA SOSTENIBILIDAD DEL SISTEMAMEJORAR LA CALIDAD DE VIDA Y LA SOSTENIBILIDAD DEL SISTEMA

PROGRAMAS1. Producción

– Buenas practicas de manejo– Cultivos de Cobertura para el mejoramiento de los

rendimientos del cacao– Manejo eficiente de los nutrientes

2. Mejoramiento genético– Evaluación de Genotipos de Cacao Elite Cacao

(Exóticos/Nativos/Silvestres)– Banco de Germoplasma

3. Suelos– Mejoramiento de la calidad del

Suelo/Productividad

4. Mejoramiento de la Biodiversidad

5. Otros: Captura de carbono, biomasa, etc.

Inst

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les

ÁMBITO DE ACCIÓN DEL ICT

ÁMBITO DE ACCIÓN DEL ICT

EcuadorColombia

Brasil

Bol

ivia

Océ

ano

Pac

ífico

Chile

Cuenca del Huallaga

1. Tarapoto2. Juanjui3. Tocache4. Tingo María

Inst

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ica

les

ESTACIONES EXPERIMENTALES

ICT – NAS / CICAD-OEA / USDA-ARS(34 ha)

BMS=SBB: Sistema Bajo Bosque TMS=ST: Sistema Tradicional

ESTACION EXPERIMENTAL “EL CHOCLINO”

ICT – NAS/CICAD-OEA/USDA-ARS

Latitud 06° 28’ 37.3’’ y Longitud 76° 19’ 54.6’’

A F S

LABORATORIOS FITOPATOLOGIA, BIOTECNOLOGIA, SUELOS Y AGUAS

EE-ICT “Juan Bernito”

LABORATORIOS FITOPATOLOGIA, BIOTECNOLOGIA, SUELOS Y AGUAS

EE-ICT “Juan Bernito”

EXTRACCION Y CARACTERIZACION

DE ADN

DIAGNOSIS ENFERMEDADES DE

PLANTAS

FITOPATOLOGIA– CONTROL BIOLOGICO

MICROBIOLOGIA & BIOTECNOLOGIA

SUELOS, AGUAS Y TEJIDOS VEGETALES

ANALISIS DE CARACTERIZACION Y

FERTILIZACION

Situación actual del cacao en el Perú

36,823

66,336

555

>50,000

>30,000

2009

28,715 ha43.3%

29,397 ha44.3%

8,224 ha12.4%

Fuente: DGIA - MINAG

2009

PRODUCCION DEL CACAO Brecha tecnológica

44%

PRODUCCION DEL CACAO EN SAN MARTIN - 2010

PROVINCIAS

Hectáreas En Verde

Hectáreas

cosechadas

Producción TM

Hectáreas

Nuevas

Rdto prome

dio kg/ha

Rioja 223 208 164 2 787Moyobamba 369 246 213 58 867Lamas 3462 2873 2454 397 854San Martín 2545 2315 1876 488 811Dorado 1284 1150 1012 63 880Picota 561 403 299 29 742Bellavista 1688 1237 1111 329 899Huallaga 4522 2685 2032 597 757M. Cáceres 7424 6287 5612 972 893Tocache 9469 7138 6226 2197 872TOTAL 31547 24543 21000 5132 836Fuente: MINAG- San Martín

Brecha tecnológica: 14 %

MEJORAMIENTO GENETICO DEL CACAO EN EL PERU

• Las colecciones se iniciaron en 1930 con énfasis en el rendimiento y resistencia a Escoba de Bruja.• Pound en 1930 colectó y seleccionó cacao, “Pound

collection” y fue instalado en Iquitos-Perú con réplica en Tingo Maria-Perú (1940), ambos se perdieron ( recursos y terrorismo)

• Pound collection: P-7 y P-12, Scavina: SCA-6 y SCA-12, progenitores en cruzamientos con clones UF (Costa Rica) y IMC (Trinidad),etc.

• Mejoramiento con prioridad en rendimiento se inicia en 1953.

• Mejoramiento con énfasis en Escoba de Bruja a partir de 1962.

• 1987 y 1989, Colecciones en la cuenca del Huallaga, Ucayali, Urubamba, se conservan en el Banco de Germoplasma de la Universidad Nacional

Agraria de la Selva en Tingo Maria(160 accesiones).

• Mejoramiento con énfasis en Moniliasis a partir de 1990.

• 2003 Colección de híbridos elites en campo de agricultores (616 Accesiones) / EE-ICT-Tarapoto

• 2008-2010 Colecciones de cacao nativo en el Alto Amazonas (242 Accesiones) / EE-ICT-Tarapoto

• 2012 Colección de cacao nativo en el Rio Madre de Dios, Ucayali y Urubamba

• Tambien se ha importado material seleccionado de Reading-UK y Cepec/Ceplac - Brasil

Mejoramiento genético del cacao

• El mejoramiento genético del cacao en el Perú implica:– Incremento de la productividad y Resistencia

a plagas y enfermedades– Mejoramiento de la calidad en sabor y aroma– A la vez que satisfagan normas sociales,

éticas, ecológicas, de seguridad.

Etapas del mejoramiento genetico del cacao

• Identificación de genotipos promisorios en productividad, calidad, resistencia a enfermedades y factores adversos del clima.

• Establecimiento de ensayos de campo para la selección de los genotipos superiores

• Desarrollo de una nueva generación de ensayos de campo basado en los resultados anteriores.

1

23 4

5

79

8

1011

12

13

6

ZONAS CACAOTERAS Y DISTRIBUCIÓN DE CULTIVARES DE CACAO EN EL PERU-2008

Norte

Centro

Sur

REGION “Común”(%)

“CCN-51”(%)

OTROS*(%)

ÁREACULTIVADA

(Hás)

1. Tumbes 90 9 1 350

2. Piura 95 1 4 600

3. Cajamarca 90 9 1 1,500

4. Amazonas 75 20 5 4,000

5. San Martín 15 84 1 18,000

6. Huánuco 65 34 1 4,500

7. Junín 70 25 5 7,500

8. Ucayali 35 60 5 1,500

9. Ayacucho 65 30 5 14,000

10. Cusco 80 5 15 16,000

11. Otras regiones

65 34 1 700

TOTAL: 745 311 44 68,650

PROMEDIO 67.7 28.3 4.0

• Incluye cultivares Trinitarios, Forasteros, y Segre gantes

Fuente: Garcia C.L.F. 2010. Mejoramiento genético del cacao

ALGUNOS AVANCES EN EL MEJORAMIENTO DEL

CACAO

MEJORAMIENTO DE LAPRODUCTIVIDAD Y

CALIDAD DEL CACAOU.N.A.S - TINGO MARIA

Fuente: Presentación del Ing. Luis García Carrión (UNAS): Competitividad del Cacao Peruano : Desafíos para el Mejoramiento Genético, VIII Encuentro Nacional de la Asociación Peruana de Productores de Cacao (APPCACAO), Lima, 30 de Noviembre, 2010

MEJORAMIENTO POR HIBRIDACION Y SELECCIÓN DE ARBOLES SUPERIORES EN VARIEDADES

“CRIOLLAS”


Productividad(kg/ha) de 4 clones promisorios de la colección “S”, and 3 clones de la colección “C”, de 3 años de edad, en Tulumayo (2007-2008)

NUSE: número de semillas; PESE: peso de semilla seca; IM: índice de mazorca; NUMA/árbol: No. mazorcas /árbol

RDTO. RDTO.Kg/Arbol Kg/Há

S-28 ICS-39 x U-45 11.6 45 1,4 16 0.73 811.0S-11 UF-613 x P-7 8.7 37 1,8 15 0.58 644.4S-15 ICS-39 x U-45 9.4 34 1,5 20 0.47 522.2S-08 IMC-67 x EET-228 8.5 42 1,2 20 0.42 466.6C-24 Desconocida 6.7 60 1.4 14 0.48 507.9C-25 Desconocida 5.1 55 1.3 17 0.30 333.3

PESECRUZA IMCLON NUMAZ/PL. NUSE


Rdto. PREFER.CLON CRUZA (kg/pl.) DULZ. ACIDEZ ASTRING. AMARGOR FLORAL FRUTAL

SHU-7 U-68 x ICS-95 2.6 4 3 2 3 2 4 2

SHU-4 IMC-67 x ICS-95 2.3 3 2 2 3 2 3 2

SHU-1 IMC-67 x EET-228 2.2 3 3 2 3 3 3 3

SHU-9 IMC-67 x U-68 2.1 3 2 1 3 2 3 2

SHU-8 IMC-67 x U-68 2.0 4 2 1 2 3 4 3

CCN-51 IMC67xICS95xUnknown 2.5 3 3.5 3 3.5 1 2 1

EET-62 NACIONAL x Unknown 1.6 3 2 1 3 4 3 3

Escala(0-5): 1: muy bajo; 2: bajo; 3: medio; 4: alto; 5: muy alto

Preferencia: 1: baja (corriente); 2: media 3: alta (fino)

Productividad y calidad organoléptica de 5 árboles

madres y 2 variedades (testigos), en Tulumayo (2006-2007)


“SELECCIÓN RECURRENTE DE PLANTAS MATRICES DE CACAO CON FINES DE PRODUCTIVIDAD Y

RESISTENCIA A PLAGAS” INRG053

2003

“SELECCIÓN RECURRENTE DE PLANTAS MATRICES DE CACAO CON FINES DE PRODUCTIVIDAD Y

RESISTENCIA A PLAGAS” INRG053

2003

COOPERATIVA AGRARIA TOCACHE

ACOPAGRO JUANJUI

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les

SELECCIÓN RECURRENTE DE PLANTAS MATRICES DE CACAO CON FINES DE PRODUCTIVIDAD Y RESISTENCIA A PLAGAS

Objetivo:Seleccionar y caracterizar genotipos de cacao con características de productividad y resistencia a enfermedades en campo de agricultores de la Región San Martín - Perú.

PROJECT

LOCATION

Juanjui

Tocache

Inst

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les

Eguavil Isminio García

Sector: Bolivar

Matriz: I

Feliciano Damián Zuñiga

Sector: Alto Almendras

Matriz: I

Javier H. De la Cruz Gonzales

Sector: Alto Almendros

Matriz: I

SELECCION DE PLANTAS ELITES

SERIES Nº FARMERS Nº LOCALITIES Nº MOTHER PLANTS

ICT I JUANJUI 48 37 244

ICT II TOCACHE 85 24 372

TOTAL 133 61 616

20% Tolerant Plants

80 % Productive Plants

NUMBER OF PLANTS SELECTED

Ucayali clonesCCN-51

EET-400

UF-667

ICS-1

ICS-6

ICS-95

IMC-67

SCA-12

LCTEEN15/S3

MO-9

NA-33

PA-126

Criollo-13

NAL-1

NAL-2

Reference clones

Huallaga clones

Farmer selections from Huallaga valleyUcayali clones

Coordinate 1

Co

ord

ina

te 2

Relación entre la colección de cacaos proveniente de campo de agricultores en el Huallaga y grupos de germoplasma conocidos como referencia de accesiones relevantes con el Principle Coodinate Analysis (PCO)

Farmer selections from Juanjui

Componentes Principales 247 accesiones de cacao seleccionadas en campo de agricultores de Juanjui, Perú y 27 candidatos a parentales utilizados en los programas en la década de 1980. Primer eje= 35,6% del total de la información y el segundo = 18,3%

CACAO COLLECTIONJUANJUI

n=183

0%

5%

10%

15%

20%

25%

30%

35%

40%

45%

Plants

Inci

denc

e (%

)

13 months of evaluation

ESTACION EXPERIMENTAL “EL CHOCLINO”ICT – NAS/CICAD-OEA/USDA-ARS

Tarapoto - Perú

Latitud 06° 28’ 37.3’’ y Longitud 76° 19’ 54.6’’

MANEJO BAJO BOSQUE Y TRADICIONAL

Distribución de Genotipos

Block Completo al Azar con Arreglo Factorial 2x11 con 3 repeticiones

1666 plt/ha

“SELECCIÓN DE GENOTIPOS SUPERIORES DE CACAO DE ALTO RENDIMIENTO Y RESISTENCIA

A ENFERMEDADES”

Proyecto38 – FINCyT – PIBAP – 2009

Tercio superior

Tercio inferior

Tercio medio

Identificación Evaluación Floración y Fructificación

Tamaño y Forma Fruto Tamaño y forma de semilla Caracterización de hojas

Caracterización de flores Numero de frutos, semillas y peso

METODOLOGIA

Microfermentación

A B C D

Evaluación de enfermedades

PolinizaciónPruebas de resistencia a moniliasis

Pruebas de resistencia a Phytophthora

RESULTADOS

-1.5

-1

-0.5

0

0.5

1

1.5

2

-2 -1.5 -1 -0.5 0 0.5 1 1.5 2 2.5

ICT-Juanjui Huallaga Ucayali ICT-Tocache

Dendrograma de dispersión y Componentes Principales en relación a la colección Huallaga y Ucayali de 44 clones promisorios evaluados

PORCENTAJE DE FERMENTACION Y GRASA DE 28 CLONES PROMISORIOS

0.0

1.0

2.0

3.0

4.0

5.0

6.0

7.0

8.0ICT-1026

ICT-1087ICT-1092

ICT-1104

ICT-1112

ICT-1182

ICT-1187

ICT-1189

ICT-1251

ICT-1292

ICT-1506

ICT-1561

ICT-2142 ICT-2151

ICT-2152ICT-2163

ICT-2165

ICT-2171

ICT-2174

ICT-2175

ICT-2315

ICT-2492

ICT-2501

ICT-2504

ICT-2653

ICT-2694

ICT-2702ICT-2824

SABOR A CACAO ACIDEZ FRUTAL FLORAL NUEZ kg/ha

VALORACION SENSORIAL DE 28 CLONES PROMISORIOS

Característica Clon

Alto Rendimiento

ICT-2142, ICT-2161, ICT-1087

Buenas Caracteristicas organolepticas

ICT-1026, ICT-1112, ICT-2504, ICT-1561

Resistencia a escoba de bruja

ICT-2172, ICT-1043, ICT-2173

Resistencia a moniliasis

ICT-1182, ICT-1187, ICT-2163, ICT-1561, ICT-1506, ICT-1087

Resistencia a Phytophthora

ICT-1087, ICT-1281, ICT-1506, ICT-1561, ICT-1594, ICT-2152, ICT-2172, ICT-2173, ICT-2702, ICT-2703, ICT-2705 ICT-2082

Características de los clones elite del ICT

Inst

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les

COLECCIÓN, CONSERVACIÓN Y VALORACIÓN DE LA DIVERSIDAD DE GENOTIPOS DE CACAO SILVESTRE Y SU MICOTA ENDÓFITA EN LA AMAZONÍA PERUANA

Objetivo:Mejorar las estrategias de control de enfermedades fungosas del cacao en la amazonia peruana, y mejorar la productividad y calidad del cacao en el Perú

Inst

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les

COLECCIÓN DE MATERIAL SILVESTRE DE CACAO

Inst

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les

Vivero y producción de plantones para patrones

En la E.E. ICT - “Juan Bernito” se construyó el vivero “Trudy” para la producción de 8,000 plantones de cacao.

Inst

itu

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9.1

4.5

34.2

12.5 11.5

8

12.114.7

0

5

10

15

20

25

30

35

40

Ayp

ena

Ch

aru

pa

Un

gu

rah

ui

Pas

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Un

gu

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Nu

cura

y

Uri

tuya

cu

Pro

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Inc

ide

nc

ia (

%)

Fuerte7%

Ligera93%

INCIDENCIA DE ESCOBA DE BRUJA EN LAS CUENCAS DONDE CRECE CACAO SILVESTRE

U-1

U-15

U-2

U-21

U-11

U-35

U-41U-48

U-53

U-59

U-69

U-70

MO121

MO1-29

MO20

MO76MO84

MO9

POUND7/B

POUND1/B(fp518)POUND15/A(fp543)

POUND16/B(fp520)

POUND18/A(fp533)

POUND2/A(fp535)

POUND21/B(fp528)

POUND26/C(fp639)

POUND27/C(fp524)

POUND32/A(fp536)

POUND7/B0(FP521) AS-1AS-100

AS-101AS-108

AS-110AS-114

AS-115

AS-117AS-118

AS-119

AS-12

AS-120

AS-123

AS-124AS-125

AS-128

AS-132AS-133

AS-134

AS-135AS-136

AS-138

AS-141

AS-145AS-146

AS-15

AS-150

AS-16

AS-19

AS-2AS-22

AS-23

AS-28

AS-29

AS-37AS-38

AS-39

AS-46

AS-48

AS-53

AS-55

AS-56

AS-6AS-60

AS-61

AS-67AS-68AS-7

AS-71AS-73

AS-74

S-76AS-77

AS-79AS-80

AS-81 AS-83

AS-85

AS-86

AS-87 AS-88AS-89

AS-94

Principal Coordinates

Coord. 1

Coor

d. 2

Reference populations

ICT-INCAGRO-USDA Collection

Diversidad de genotipos de cacao silvestre colectados en las cuencas del amazonas

Pasta

zaAyp

ena

Morona

Santi

ago

Tigre

Beni

NanayPound

Lower Amazon Forastero

Criollo

Trinitario

Chuncho

Coleción Silvestre 453

Colección ICT 44Colección Huallaga-Ucayali 5

Colección Brasilera 19

Colección Internacional 15

Colección CFC 44

Colección INIA 27

Banco de germoplasma de cacaoICT-Tarapoto

ESTUDIO DEL CACAO BLANCO DE PIURA CON MARCADORES AFLP

I II IIIPIU_01 porICT01 PIU_02PIU_04 porICT02 PIU_03PIU_05 porICT03 PIU_08PIU_06 porICT04 CCN51PIU_07PIU_09

LOS CACAOS DE ICT DE FENOTIPO PIURANO FORMAN OTROGRUPO QUE DIFIERE DE DOS GRUPOSDE CACAO PIURANOS

ESTUDIO DEL CACAO NATIVOS AMAZONICOS CON SNP

ESTAMOS EMPLENDO EL SISTEMA MALDI-TOF

RESULTADOS INICIALES PARA 12 SNPS

BIOTECNOLOGIA

Influencia de la Fuente de Carbono en la formación de callos embriogénicos de cacao (Theobroma cacao L.).

Influencia del tamaño del estaminodio en la inducción de callos embriogénicos en cacao (Theobroma cacao L.).

a

b

e

d

c

i h g

f

MEJORANDO LA PRODUCTIVIDAD (APLICACIONES)

BASES DEL NEGOCIO DEL CACAO

TECNOLOGIA - PRODUCTIVIDADCALIDADVOLUMEN

INSTITUCIONALIDAD ACOMPAÑAMIENTO

CONOCIMIENTOCOMPROMISO SEGURIDAD SOSTENIBILIDAD

PRODUCTIVIDAD

ICT-2142

El éxito económico en cacao se fundamenta

• Material Genético: Con excelente producción de frutos por planta, buen índice de grano y mazorca

• Ecología: Suelos apropiados con buena distribución de lluvias.

• Nutrición Integral: Bien balanceada frecuente y oportuna• Poda de Formación: Indispensable. Realizada antes de

los dos (2) años. Promedio tres(3) ramas primarias/planta. • Poda de Mantenimiento: Ajustada a la época, intensidad

y forma (cono natural)• Manejo Integrado de Enfermedades: Oportuno y

constante

P = G x [ E x M ]

donde:

PRODUCCIÓN = GENÉTICA x [ECOLOGÍA x MANEJO]

P = (17%) (83%)

ECUACIÓN DE LA PRODUCCIÓN PARA CACAO

Genética: Número de frutos por árbol. Número de granos por fruto. Peso del grano.

ECUACIÓN DE LA PRODUCCIÓN

P = G x E x M

17 % 83 %

Genética: # mazorcas x # granos/mazorca x Índice de Grano

Ej 1: 35 x 40 x 1,2 = 1,7 Kg/planta

Ej 2: 35 x 40 x 1,6 = 2,2 Kg/planta

Ej 3: 40 x 40 x 1,6 = 2,7 Kg/planta

Producción = Genética x Ecología x Manejo

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ARREGLOS CLONALES PARA PRODUCTIVIDAD Y CALIDAD

TSH CCN IMC UF

1 6 39 60 95 565 51 67 613

1 95

6 50

39 3

60

95 85

TS

H

565 3

CC

N

51 63

IMC

67 0

UF

613 0

ICSIC

SCLON

MADREP

AD

RE

Autocompatible >=30%

Autoincompatible <30%

Interincompatible <30%

Intercompatible >=30%

Intercompatible >=70%

MATRIZ DE COMPATIBILIDAD SEXUAL DE CLONES EN EL PERU

MODELOS DE SIEMBRA CON ALTA CALIDAD Y PRODUCCION

IMC 67IG 1.2IM 18

ICS 60IG 2.2IM 14

IMC 67IG 1.2IM 18

ICS 39IG 2.3IM 13

ICS 1IG 1.6IM 18

ICS 6IG 1.8IM 15

ICS 95IG 1.4IM 19

CCN 51IG 1.5IM 16

AUTOINCOMPATIBLES (VERDES)

AUTOCOMPATIBLES

>70

>30

>30

>70

>70

<30

50

45

58

30

20

28

Los materiales autocompatibles pueden tener hasta 4 surcos

50 %IG 1.7IM 16

ICS 6IG 1.8IM 15

85

58

47 %IG 1.6IM 17

95 50 85 63 50

0 3 0 3

MODELOS DE SIEMBRA CON ALTA CALIDAD Y PRODUCCION

ICS 1IG 1.6IM 18

ICS 60IG 2.2IM 14

ICS 1IG 1.6IM 18

ICS 39IG 2.3IM 13

43

48

48

43

55

60

50 %IG 1.9IM 16

95 50 95 3

ICS 1IG 1.6IM 18

IMC 67IG 1.2IM 18

TSH 565IG 1.3IM 20

ICS 39IG 2.3IM 13

65

80

73

40

78

38

62 %IG 1.6IM 17

95 0 3 3

GRACIAS…!

Mejoramiento Genético del Cacao

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