“SEMANA NACIONAL DE LA INNOVACION” PROGRAMA NACIONAL DE RAICES Y TUBEROSAS Setiembre 24, 2020 Contenido Programa Nacional de Raíces y Tuberosas - PNRyT Diversidad Genética de la Papa en el Perú La Papa y su Contribución en Nutrición y Protección de la Salud Desarrollo de Variedades e Innovaciones Tecnológicas Frente al Cambio Climático Producción Orgánica – Biológica y Manejo Integrado de Cultivo Producción de Semilla Genética - 05 Estaciones Experimentales - Mas de 20 Proyectos de Investigación - 20 Científicos EEA Baños del Inca Trabajos de investigación en coordinación con Cajamarca instituciones nacionales y extranjeros EEA Santa Ana Junín • Centro Internacional de la Papa • Universidad Nacional Agraria La “Molina” EEA Canaán, Ayacucho • Universidad Wisconsin Madison • Universidad Peruana Cayetano Heredia EEA Andenes, Cusco • Varias Universidades Nacionales y Privadas del País EEA Illpa, Puno • Agricultores colaboradores Desarrollo de variedades de papa para OBJETIVO consumo directo, procesamiento y con Desarrollar tecnologías alta calidad nutricional con resistencia a competitivas y adaptadas a factores bióticos y abióticos condiciones agro ecológicas, sociales y económicas de los Adaptación de Tecnologías de productores de papa, que Producción de Papas Mejoradas y permita incrementar y mejorar Nativas en Condiciones de Cambio la producción y productividad Climático a fin de contribuir en la seguridad alimentaría del poblador y la rentabilidad del Producción de semilla genética de cultivo. variedades de papa liberadas por el INIA DIVERSIDAD GENETICA DE LA PAPA Solanum sec. Petota (Solanaceae): 1. Silvestres : 188, 91 en Perú. Serie XVI: Tuberosa Cultivadas Rybd., Hawkes Abreviación Ploidía 2. Semicultivadas Solanum ajanhuiri Juz. y Buk. Ajh 2n = 2x = 24 3. Cultivadas: Solanum phureja Juz. y Buk. (Chaulina) Phu 2n = 2x = 24 3.1 Grupo de Cultivares Nativos Solanum stenotomum Juz. y Buk. (Poccya) Stn 2n = 2x = 24 3.2 Grupo de Cultivares Mejorados, Subsp. goniocalyx Juz. y Buk. (Runtush) Gon 2n = 2x = 24 (Contenidas en 8 especies) Solanum x chaucha Juz. y Buk. (Huayro) Cha 2n = 3x = 36 Citológicamente pertenecen a una Solanum x juzepczukii Buk. (Azul Waña) Juz 2n = 3x = 36 serie Poliploide: Solanum tuberosum L. Tbr 2n = 4x = 48 subsp. andigena (Ccompis) adg 2n = 4x = 48 subsp. tuberosum tbr 2n = 4x = 48 Solanum curtilobum (Yuracc Shiri) Cur 2n = 5x = 60 (Hawkes, 1990; Ochoa, 1990; Spooner, 2004) Resistencia a Enfermedades bióticas Resistencia a Agente causal Especies con resistencia Enfermedades abióticas demissun, acl, chacoense, Phytophthora infestans acaule, andigena, phu, stn, 28 Agente causal Especies con resistencia acl, ajanhuiri, curtilobum, Synchytrium endobioticum phureja, mcd, juz, stn, 20 Heladas ( muerte de follaje por acaule, ajanhuiri, andigena, cur, acaule, ajanhuiri, curtilobum, Hongos Spongospora subterranea baja Temperatura) chc, cmm, dms, juz, 31phureja, mcd, juz, stn, 20 acl, andigena, blb, chc, phu, Calor (exceso de respiración) acaule, alandiae, blb, crc, 7 Alternaria solani stn, 9 Sequía (reducción de Rhizoctonia solani adg, chc, phureja fotosíntesis) andigena, tbr, berthaultii, spl, 16 Fusarium adg, chc, tbr, berthaultii acaule, cur, blb, dms, juz, phu, Salinidad (strés de iones) acaule, chacoense, tarijense PVX, PVY, PLRV Virus y Viroides 18 PSTVd acaule, berthaultii acl, ver, chc, dms, jam, mcd, Epitrix cucumeris spl, 19 Sólidos Totales (contenido alto de proteínas y almidón) verucosum, bukasovii, ver, Myzus persicae ajanhuiri, adg, acl, chc, cur, dms, stn, 23 Plagas stoloniferum, 14 acl, adg, curtilobum, Premnotrypes vorax polyadenium Liriomyza huidobrensis berthaultii Nematodes Globodera spp. Estrada, 2000; Contreras, 2008acl, adg, juz, mga, aln, 29 La Papa y la Contribución Nutricional y Protección de la Salud Las papas nativas presentan un rango amplio de variabilidad de la concentración de Fe, Zn, Vit. C. La deficiencia de Fe puede producir anemia e incrementar la susceptibilidad a infecciones sobre todo en niños y mujeres que son más vulnerables debido a sus requerimientos diarios. Las papas de pulpa morada y roja contienen cantidades altamente significativas de antocianinas a las cuales se les atribuye propiedades Fuente: Campos, Hugo; Ortiz Oscar (2019) The Potato Crop, Its Agricultural, Nutritional and Social Contribution to Humankind, 524 pag. CONCENTRACION DE MINERALES EN CULTIVARES DE PAPA NATIVA Materia Seca Energía Total Proteína Cruda Hierro Zinc (%) (kcal/100 g) (g/100 g) (mg/100 g) (mg/100 g) Allqa Palta 28.71 109.67 2.02 0.28 0.35 Ayrampu 29.63 118.17 2.51 0.63 0.43 Sortijillas 29.98 111.17 1.76 0.26 0.31 Qori Markina 25.85 96.33 2.44 0.47 0.28 Aqo Suytu 30.34 123.17 2.62 0.52 0.28 Puka Huayru 28.13 111.33 2.23 0.57 0.32 Sirina 29.56 112.67 2.56 0.54 0.41 Riti Sisan 33.00 118.67 2.41 0.56 0.33 Chiqchi Pasña 30.48 121.00 1.87 0.72 0.38 Peruanita 30.43 118.50 2.30 0.43 0.34 Runtus 24.7 103.50 2.95 0.60 0.34 Yana Puqya 25.91 108.83 2.84 0.57 0.41 Desarrollo de variedades frente al cambio climático Cruzamiento Familia de Tubérculos Almacigo Plántulas Evaluación en campo de las familias para Selección Selección Recurrente Fenotipica (SRF) Etapas de Ciclos de Mejoramiento Genetico CICLO II 2,000 - 3,000 clones Pruebas de campo: 10 plantas/parcela CICLO I CICLO III 20,000 - 30,000 200 – 400 clones Plantulas transplantadas: Pruebas de campo: Otros Plantas individuales Parcelas Rep. Campo de Agricultores varios lugares CICLO IV 100 – 200 clones Pruebas de campo: otros Parcelas Rep: Campo de Agricultores varios lugares RANCHA O TIZÓN TARDIO P. infestans BAJA MEDIA ALTA Es uno de los principales problemas que afectan el cultivo de papa ocasionando pérdidas hasta en un 100%. Enfermedad agresiva y devastadora del cultivo de la papa. Ataca a las hojas, tallos y tubérculos. Para no perder el cultivo los productores realizan más de 14 aplicaciones de fungicidas. “INIA 305 SERRANITA” e “INIA 326 SHULAY” • Resistencia horizontal a rancha (P. infestans) • Tolerante a virus PVX , PVY y PLRV • Tolerante a Heladas • Materia Seca de 22 a 24 % • Adaptada a la costa y sierra desde 0 a más de 3,800 m. de altitud • Periodo vegetativo: Semi precoz • Rendimiento: 35 t/ha. • Muy buena aptitud industrial, por la forma del tubérculo, ojos superficiales y cáscara delgada. Pelado mecánico • Muy Buena para la preparación de tiras o bastones. Papa para pollería y elaboración de hojuelas. Variedades Liberadas Clones en Evaluación Final Fritura Variedad Resistente Bastón Hojuela Canchan R X Venturana R X X Poblaciones (adg) x (adg) Altiplano R CLON Resistente Rdto (t/ha) Roja R X 513502,32 R 45,8 Ayacuchana 513501,41 R 39,8 Anteñita R 513505,30 R 44,6 Tocasina R X X 523501,36 R 41,8 Wankita R 513501,14 R 38,7 Puca Lliclla R X 513502,10 R 39,6 Pallay Poncho R X 513502,28 R 41,5 513501,18 R 42,3 Chucmarina R X 513501,5 R 44,7 Serranita R X 513501,33 R 38,6 Colparina MR X Puneñita R X Buena aptitud industrial para fritura Shulay R X X en bastones. Puca Cancha R X X VARIEDADES MEJORADAS CON RESISTENCIA A HELADAS • Perú es el tercer país, a nivel mundial, y el segundo a nivel Latinoamericano con riesgo por el cambio climático (Brooks y Adger, 2003). • Perú es el país con mayor índice de estrés hídrico de América del Sur (Trigoso, 2007). • El año 2016, se estimó una pérdida de 25,600 hectáreas de papa, maíz amiláceo y quinua en la sierra por HELADA ͦ - 2 °C. estrés de sequía; con una perdida estimada, ascendente a S/. 112’176,115.00 (MINAGRI, 2016). “INIA 316 ROJA AYACUCHANA” “INIA 330 WIÑAY” - Resistente a Heladas - Tolerante a granizo - Muy tolerante a sequía - Tolerante a Globodera sp. y Nacobbus sp. - Medianamente resistente a Rancha (P. infestans) - Tolerante a virus PVX y PVY, PLRV - Tolerante a roña - Materia seca de 20 a 23 % - Adaptada a la sierra, a más de 3,800 m. de altitud - Periodo vegetativo: Semi precoz - Muy buena para tunta “INIA 313 WANKITA” • Resistente a Globodera pallida • Rancha (P. infestans) • Tolerante a virus PVX y PVY • Tolerante a Heladas • 22 a 24 % de materia seca • Adaptada a la costa y la sierra desde 0 a más de 3,800 m. de altitud • Periodo vegetativo: Semi precoz • Muy buena aptitud industrial, preparación de tiras, papa para pollería. Desarrollo de Poblaciones Tolerantes a Heladas y Sequia Rdto. CLON MS (%) Colaboración con la Universidad de Wisconsin (tn/ha) 515133.7A 40.37 25.01 CODIGO PROGENITORES USADOS EN CRUCES 515132.9 48.15 17.51 P1 (CRI x fusion*) x 4x mga 515141.24 38.89 26.54 515133.1C 40.00 35.51 P2 adg 546023 x (56.28 x fusion*) 515114.6 60.74 19.09 P3 (adg 546023.13 x 4 x mga) x 4x cmm Cruzamientos 515113.7 48.52 19.84 P4 (adg 546023.13 x mga) x fusion** 515132.8A 38.15 31.78 P5 (56.28 x fusion*) x adg 546023 515114.1B 66.3 21.54 P6 (GO52 x fusion*) x adg 546023 515132.10B 38.52 34.18 P7 (India 1035 x 4x mga)x(56.28 x fusion*) 515141.18B 57.04 32.72 515132.8 48.15 31.64 P8 (56.28 x fusion*) x imilla negra 515136.10B 53.33 23.76 P9 Imilla negra x (mga 56.28 x fusion **) Poblacion 515128.5A 41.85 28.05 P10 Imilla negra x fusion ** Biofortificado 515136.11A 36.3 29.76 P11 4 x mga x imilla negra y Funcional 515132.11B 52.59 29.01 P12 (adgXX51 x 4xmga) x fusion** 515133.8A 46.67 30.19 515132.5A 44.81 29.11 P13 (adgXX51 x 4xmga) 4x cmm Se ha desarrollado, 515141.12 37.41 30.19 (adgXX51 x 4x mga) x [mezcla(56.28 x fusion**). P14 275 familias (151250 515141.28 38.15 27.11 (CRI x fusion**) y (fusion x stn 458393)] 515132.13 38.52 29.01 progenies) Desarrollo de Experimentos y Evaluaciones Selección Participativa Varietal (SPV) Clones Biofortificados y Funcionales Fenoles totales en mg GAE/100g MS, en clones no cocidos FT mg FT mg CLON GAE/100g GAE/100g MS Amachi 32 0.741 4.0154 Amachi 204 0.5298 2.8362 511178.74 0.7363 4.6145 511114.27 1.2526 8.2154 511120.43 0.8419 4.3918 Fenoles totales en mg GAE/100g MS, en clones cocidos FT mg FT mg CLON GAE/100g GAE/100g MS Amachi 32 0.7935 3.8409 Amachi 204 1.2148 5.8063 511178.74 1.3646 7.2398 511114.27 1.6668 8.3357 511120.43 1.4255 6.6088 Clones Biofortificados y Funcionales Carotenos totales en peso seco y fresco en ug/100g 5000 4500 4000 3500 3000 2500 2000 1500 1000 500 0 508120.9B 508120.10B 508120.11 508120.18A Carotenoides en ug/100g. 508.55 1569.06 1525.48 4706.67 1483.83 4578.17 802.37 2550.00 NUEVOS CLONES ELITE SELECCIONADOS CON ALTO CONTENIDO DE ANTOCIANINAS Y CAPACIDAD ANTIOXIDANTE cianidina-3-glucosido Antocianinas CLON (mg C3G/100g)pf 508120.08 12.24 511106.65 24.55 507130.07 15.32 Clon 511112.01 17.33 511106.65 511134.64 10.24 511110.16 9.85 511106.92 11.27 521625.43 12.25 511178.18 11.52 511116.02 18.35 Clon 511734.02 11.58 511114.56 511114.08 18.56 TESTIGO 4.25 NUEVOS CULTIVARES CON ALTO CONTENIDO DE MINERALES Y INIA 328 “Kulli” POLIFENOLES (Antocianinas) Cultivar MS (%) Fe Zn K P Rdto. t/ha INIA 328 KULLI 23 65.18 20.81 1.96 0.40 22.00 INIA 321 “KAWSAY” INIA 324 BAÑOSINA 23 16.2 8.6 - - 32.00 INIA 321 KAWSAY 25 18.5 16.50 - - 30.00 Resistente a virus PVX, PVY Medianamente tolerantes a Rancha INIA 328 Tolerante a Heladas “Kulli” Alta concentración de polifenoles, con gran actividad antioxidante. Adaptada a más de 3,800 m. INIA 324 “BAÑOSINA” Recombinación Genética (Cruzamientos) Nuevas progenies recombinando las características favorables con variedades nativas y clones elite para el desarrollo de genotipos superiores en resistencia, adaptación, rendimiento y cualidades industriales. Cruzas Número de Número de Característica Realizadas Familias Semillas Rancha X Biofortificados y Funcionales 1000 121 60,500 Sequía X Biofortificados y Funcionales 1550 240 144,000 Heladas X Biofortificados 710 215 129,000 Rancha x Calidad 456 178 106,800 Rancha X Funcionales 955 86 51,600 Total 4671 840 491,900 Mapa Tecnológico de Uso Procesados y Transformación Colorantes para INDUSTRIA DE Alimentos PROCESADOS Y TRANSFORMACION Antioxidantes Industria Cosmética NANOTECNOLOGIA Alimento funcional Componentes Bioactivos Producción Orgánica – Biológica y Manejo Integrado de Cultivo Principales Problemas Fitosanitarios en el Peru Rancha Gorgojo de los Polilla Nematodo Quiste de Andes S. Tangolias la Papa (NQP) P. infestans Premnotrypes spp. P. operculella Globodera spp. Inhiben y antagonizan el desarrollo de 2. Suelo Supresivo fitopatógenos Restauran las plantas afectadas por diferentes tipos de estrés Consorcios Mejoran la resistencia a plagas, enfermedades Microbiales (CM) Mejorar la resistencia a factores climáticos adversos Beauveria bassiana Aumentan la solubilidad de los nutrientes del Beauveria brogniartii suelo y su absorción por las plantas Metarhizium anisopliae Cambia las propiedades químicas y físicas del Bacillus subtilis suelo Azotobacter chrococcum Mejoran el equilibrio nutricional de la planta Trichoderma harzianum Promueven la secreción de exudados Lecanicillium lecanii radiculares Myrothecium verrucaria Optimizan el aprovechamiento de los fertilizantes químicos ayudando a reducir su uso. APLICACIONES 1. Aplicación al momento de la siembra, fondo de surco 2. Al brotamiento - cuello de la planta 3. Antes del primer aporque - cuello de la planta 4. Después del primer aporque – cuello de la planta. 1 2 3 4 Gorgojo de los Andes Se redujo daño por Premnotrypes spp. hasta 7 % Progreso de la enfermedad (P. infestans) después de la siembra (días) 1º 2º 3º 4º 5º 6º 7º 8º 9º 10º 11º 12º 13º 14º TRAT AUDPC 25 32 39 46 53 60 67 74 81 88 95 102 109 116 CM 1 0 0 0 0 0 0 0 0 3 10 25 50 75 90 1,452,5 CM 2 0 0 0 0 0 0 3 3 3 10 10 10 25 50 612,5 CM 3 0 0 0 0 0 0 3 3 3 3 10 25 50 50 840,0 CM 4 0 0 0 0 0 0 3 3 3 3 10 25 50 75 927,5 CM 5 0 0 0 0 0 0 3 3 3 3 10 10 25 50 560,0 CM 6 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 3 3 26,25 Control 0 3 3 3 10 25 25 50 75 75 75 90 98 100 4,060,0 Químico 0 0 3 3 3 3 10 10 25 25 25 25 25 50 1,260,0 800 756 600 403 395 Nematodo Quiste (NQP) 400 Quistes Sanos de 259 206 NQP 200 Efecto de B. subtilis 0 Testigo Mv Qco Bs Bs+Mv Población final de quistes (Nº quistes/100g suelo) Efecto de B.s. + M. v. 35.8 M. verrucaria B. subtilis 40.0 M. verrucaria 66.7 Vacuolización de Quistes Quimico 71.3 Testigo 88.7 0 20 40 60 80 100 Parcelas de papa en campo de agricultores con infestacion de NQP Porcentaje de viabilidad de quistes (100 g suelo) PRODUCCIÓN DE SEMILLA GENETICA Producción de tubérculos por Producción de tubérculos por brotes a partir de tub. pre básicos son estrés hídrico, alta densidad procesados para obtener mayor número de brotes vigorosos con las (3000 tub/m2) normas de asepsia. PRODUCCION DE SEMILLA PRE BASICA POR AEROPONIA Índice de multiplicación con sistema convencional: 200% Gracias…. Instituto Nacional de Innovacion Agraria Estación Experimental Agraria Andenes Cusco lpalomino@inia.gob.pe p e