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Foro CYTED IBEROEKA Tarapoto, Perú
Julio 2012
- Mejoramiento Genético de cacao: tomando ventaja de la
amplia diversidad genética del género en América tropical
Dr. Wilbert Phillips-Mora
Jefe Programa de Mejoramiento Genético
CATIE, Turrialba, Costa Rica
Miembros
Rep. Dominicana
México
Belice
Guatemala
Honduras
Nicaragua El Salvador
Costa Rica Panamá
Venezuela
Colombia
Bolivia
Paraguay
Miembros Regulares
IICA
14 Countries
CATIE CENTRO AGRONÓMICO TROPICAL DE INVESTIGACIÓN Y ENSEÑANZA
La cuenca
amazónica es el
centro de origen y
de diversidad
genética del cacao
(Cheesman 1944; Pound 1945;
Cuatrecasas 1964; Bartley 2005)
VARIEDADES COMERCIALES TRADICIONALES (BASE GENÉTICA MUY RESTRINGIDA)
x =
(AMELONADOS)
F
Motamayor JC, Lachenaud P, da Silva e Mota JW, Loor R, Kuhn DN, et al. 2008. Geographic and Genetic Population Differentiation of the Amazonian Chocolate Tree (Theobroma cacao L). PLoS ONE 3(10): e3311. doi:10.1371/journal.pone. 0003311
La diversidad genética del cacao es amplia y se concentra en América Tropical
95-97% del cacao que se consume en el mundo es Amelonado asociado con una baja calidad
Otros amelonados: Común de Brasil, Matina de Costa Rica, Indio Rojo de Honduras
Ghana Costa de Marfil
>60%
AFRICA OCCIDENTAL
Camerùn Nigeria
PERU, EL PAÌS MAS DIVERSO DEL MUNDO EN CACAO
√
√ √ √
√
√
OPORTUNIDADES
FORTUNATO 4: CAJAMARCA, JAEN. SAN IGNACIO. ASOCIACIÒN DE PROD. DE GUARANGO
Latinoamérica es la fuente principal de cacaos finos y de
aroma
“Criollo” Boliviano
Chuao Venezuela
Piura Perú
Criollo Mesoamericano
Nacional Ecuador
PARA APROVECHAR LAS OPORTUNIDADES HAY QUE
SOLUCIONAR LOS PRINCIPALES FACTORES QUE LIMITAN LA
PRODUCCIÒN
n Impacto de enfermedades
n Material de siembra poco productivo.
n Plantaciones viejas y mal atendidas.
n Calidad industrial deficiente proporcional al potential existente
Dr.W. Phillips, Cacao Breeding Program, CATIE 7170, Turrialba, C.R.
FACTORES QUE LIMITAN GRAVEMENTE LA RENTABILIDAD DE LAS PLANTACIONES LATINOAMERICANAS
√ √
Escoba de
bruja
Moniliasis
Principal problema y la mayor amenaza para la producción de cacao.
ENFERMEDADES
Pérdidas mundiales: 30% de la producción 800.000 TM / año = US $2.400 millones
1978
Moniliasis: principal factor que limita la producciòn en muchos paìses
1997
1980
1956
2002
2004 2005
2008
Phillips-Mora, W.; Coutiño, A.; Ortiz, C.F.; López, A.P., Hernández, J. and Aime, M.C. 2006. First report of Moniliophthora roreri causing frosty pod rot (= moniliasis disease) of cacao in Mexico. Plant Pathology 55 Phillips-Mora, W.; Cawich, J.; Garnett, W. and Aime, M.C. 2006. First report of frosty pod rot (= moniliasis disease) caused by Moniliophthora roreri on cacao in Belize. Plant Pathology 55.
2004 2005
Dr.W. Phillips, Cacao Breeding Program, CATIE 7170, Turrialba, C.R.
Dr.W. Phillips, Cacao Breeding Program, CATIE 7170, Turrialba, C.R.
DESARROLLO DE NUEVAS VARIEDADES DE CACAO
(MEJORA GENETICA CONVENCIONAL)
AVANCES EN LOS PROGRAMAS DE MEJORAMIENTO EN EL MUNDO
Solo el 30% del cacao del mundo proviene de variedades seleccionadas (Paulin & Eskes, 1995).
Menos del 1% de los mejores clones se han originado en los últimos 20 años (Lockwood, 2003).
Esto es sorprendente considerando la amplia diversidad genética del cacao colectada en forma intensa en los 1930´s y conservada en colecciones que no han sido aprovechadas sistemáticamente.
Una consecuencia inmediata de la estrecha base genética que poseen los genotipos comerciales actuales es la susceptibilidad generalizada a enfermedades devastadoras.
Dr.W. Phillips, Cacao Breeding Program, CATIE 7170, Turrialba, C.R.
Un programa de mejoramiento exitoso
PLANTEAMIENTO Dirigirse a solucionar los principales factores limitantes de la producción tanto
actuales como potenciales.
Coherente con las necesidades de productores.
Sensible a las demandas y cambios en los mercados.
Con una duraciòn aceptable.
EJECUCIÒN Debe contar con una base genètica amplia y adecuada para los fines que persigue.
Integral, balanceado y a una escala suficientemente grande (Efrom, 2005).
Debe ser desarrollado en una secuencia lógica en donde cada paso conduzca al siguiente.
Su continuidad y sostenibilidad son de importancia fundamental.
Dr.W. Phillips, Cacao Breeding Program, CATIE 7170, Turrialba, C.R.
Un ejemplo MEJORAMIENTO GENÈTICO EN EL
CATIE, COSTA RICA
Dr.W. Phillips, Cacao Breeding Program, CATIE 7170, Turrialba, C.R.
Moniliasis La enfermedad más destructiva del cacao todavía
confinada a América tropical
Moniliophthora roreri
1978
Moniliasis: principal factor que limita la producciòn en muchos paìses
1997
1980
1956
2002
2004 2005
2008
Phillips-Mora, W.; Coutiño, A.; Ortiz, C.F.; López, A.P., Hernández, J. and Aime, M.C. 2006. First report of Moniliophthora roreri causing frosty pod rot (= moniliasis disease) of cacao in Mexico. Plant Pathology 55 Phillips-Mora, W.; Cawich, J.; Garnett, W. and Aime, M.C. 2006. First report of frosty pod rot (= moniliasis disease) caused by Moniliophthora roreri on cacao in Belize. Plant Pathology 55.
2004 2005
Dr.W. Phillips, Cacao Breeding Program, CATIE 7170, Turrialba, C.R.
Crear nuevas variedades de cacao por métodos clásicos para enfrentar los problemas más limitantes del cultivo: la baja producción y el impacto de las enfermedades.
Objetivo del Programa Regional de Mejoramiento Genético del CATIE
COLECCIÓN INTERNACIONAL DE GERMOPLASMA DE CACAO DEL CATIE (IC3): recurso indispensable para el mejoramiento genético
Establecida en los 1940’s en Turrialba, Costa Rica
Unica bajo el dominio público
1, 200 introducciones
> 350 clones silvestres introducidos recientemente
Dr.W. Phillips, Cacao Breeding Program, CATIE 7170, Turrialba, C.R.
METODOS CONFIABLES DE INOCULACION ARTIFICIAL
P. palmivora
M. roreri
Dr.W. Phillips, Cacao Breeding Program, CATIE 7170, Turrialba, C.R.
ESTRATEGIA DEL PROGRAMA DE MEJORAMIENTO GENETICO DEL
CATIE
Dr.W. Phillips, Cacao Breeding Program, CATIE 7170, Turrialba, C.R.
Fases del Programa de Mejoramiento del CATIE
30 años
1. Identificación de fuentes de resistancia.
2. Establecimiento de ensayos de progenies y clonales bajo una estrategia de selección recurrente.
3. Selección de genotipos superiores.
4. Caracterización/evaluación de los materiales seleccionados.
5. Establecimiento de jardines clonales, parcelas de observación y ensayos multilocales en diferentes condiciones.
Dr.W. Phillips, Cacao Breeding Program, CATIE 7170, Turrialba, C.R.
RESULTADOS ALENTADORES
30 ha de ensayos de clones y de familias
hibridas y casi 25 años de trabajo
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
CA
TIE
R-6
CA
TIE
R-4
CA
TIE
R-5
U
F-27
3 Ti
po I
CA
TIE
R-1
CA
TIE
R-2
PA-1
69C
ATI
E R
-7C
ATI
E R
-3
GU
133
-NB4
-AR
F-4
ICS-
95
UF-
712
PMC
T-58
AR
F-6
EET-
183
CC
-137
ICS-
43SG
U-8
4
CC
-240
UF-
273
Tipo
IIIM
C-6
0A
RF-
14
ÁR
BOL-
81C
C-2
52C
CN
-51
ÀR
BOL-
173
AR
F-37
PMC
T-82
BE-8
EET-
59À
RBO
L-17
4À
RBO
L-14
7A
RF-
22
ÁR
BOL-
5 R
2P-
23C
C-4
2
B2-S
IC-1
B3-A
RF-
10B1
-CC
-27
ICS-
44
POU
ND
-7R
B-41
SCA
-6
SCA
-12
CA
TIE-
1000
Clones (average of 32 trees)
% In
ciden
ce m
onili
a (a
vera
ge y
ears
2-1
0)
< 20%
> 70% Incidencia de moniliasis (%)
Promedio de 9 years
Cervantes-Martinez, C; Brown, JS; Schnell, RJ; Phillips-Mora, W; Takrama, JF; Motamayor, JC. 2006. Combining ability for disease resistance, yield, and horticultural traits of cacao (Theobroma cacao L.) clones. Journal of the American Society for Horticultural Science 131(2):231-241.
Producción kg/ha/año 11 años de datos
Dr.W. Phillips, Programa Mejoramiento Genético de Cacao, CATIE 7170, Turrialba, C.R. Dr.W. Phillips, Cacao Breeding Program, CATIE 7170, Turrialba, C.R.
POLICLON
ANALISIS DE CALIDAD
Chocolat Bernrain (Switzerland) MARS (USA, UK) Felchlin (Switzerland) Scharffen Berger (USA) Theo Chocolate (USA) Flor de Santos (Spain)
Dr.W. Phillips, Cacao Breeding Program, CATIE 7170, Turrialba, C.R.
Gas Chromatography Mass Spec Analysis
“Magic Bean” Cocoa quality
measurement program.
Dr.W. Phillips, Cacao Breeding Program, CATIE 7170, Turrialba, C.R.
RESULTADOS SALON DU CHOCOLAT PARIS 2009
NOTAS
• CATIE R-4 • CACAO, DULCE, FLORAL,
FRUTAL
NOTAS • CATIE R-6 • NUECES Y MADERA
RESULTADOS SALON DU CHOCOLAT PARIS 2010
MEZCLA DE 6 CLONES
• CATIE R-1, CATIE R-4, CATIE R-6, CC-137, PMCT-58, ICS-95
• Clasificada dentro del grupo de 50 mejores chocolates en el concurso
CC-137
CATIE-R1
Diferencias entre clones en tamaño de planta, forma y vigor
Acercando las variedades a los agricultores
La estrateia del Catie
2 Jardines clonales madre.
5 ha de jardines clonales en cada
uno de los 6 países participantes (= 30 ha) para la observación y uso futuro de los agricultores.
6 ensayos multi-locales (uno por país) para evaluar el comportamiento de 30 líneas avanzadas de mejoramiento.
ACERCANDO LAS NUEVAS VARIEDADES A LOS PRODUCTORES
cMother clonal garden
at CATIE
nC0
Costa Rica Panamá
Belize
Nicaragua
Guatemala
Honduras
Nicaragua
Establecimiento de una red de ensayos
multilocales (CATIE/NORAD)
Objetivos de los ensayos multilcales
1. Evaluar el comportamiento de 30
clones en diferentes agro-ambientes.
+ mejores clones locales
2. Seleccionar nuevos clones para
distribución a agricultores.
3. Proveer material vegetativo para
reproducción .
Un ensayo por país de 1 ha con 30 clones
Ensayo multilocal de APPROCA, Costa Sur, Guatemala (Oct. 2011)
cJardín clonal madre en
CATIE, Costa Rica
nC0
Costa Rica Panamá
Belize
Nicaragua
Guatemala
Honduras
Nicaragua
Establecimiento de una red de jardines
clonales en Centro América (CATIE/NORAD)
Objetivos
1. Evaluación del comportamiento y
adaptación de los clones en
diferentes agro-ambientes.
2. Servir como parcelas de
observación para los agricultores.
3. Fuente de material vegetativo para
propagación.
5 ha de jardines clonales por país
Jardín clonal en FHIA, Honduras (Sep. 2011)
Jardín clonal de 3 años de edad en APPTA, Talamanca, Costa Rica (Oct. 2011)
Reproducción masiva de los clones CATIE en APPTA, Talamanca, Costa Rica.
Material de siembra distribuido en zonas
remostas de Costa Rica
Plantación privada con los clones
CATIE. Peralta, Costa Rica
Gmelina
Injertación en Nueva Guinea, Nicaragua para establecer 21 ha con nuevas
variedades. Marzo, 2011.
Invernadero establecido con los
clones CATIE en Tapachula, México
Resumen Programa de Mejoramiento Genético
n Mediante el uso de una estrategia continua de evaluación iniciada en los 90s, se identificó
un grupo de clones resistentes a moniliasis que constituyen la base del Programa de Mejoramiento del CATIE
n Una nueva generación de clones superiores que poseen resistencia, alta producción y buena calidad fueron identificados bajo condiciones de alta presión de inóculo.
n Esto apoya la tesis de que es factible mejorar la producción de cacao en las áreas afectadas por moniliasis, basados en el uso de genotipos resistentes.
n Ya fueron seleccionados los primeros clones para que los agricultores los evalúen bajo condiciones locales.
n Otros clones con características deseables serán evaluados en ensayos multilocales en Centro América, a partir de los cuales se identificarán las variedades que serán liberadas en el futuro cercano.
n Parcelas demostrativas y procesos participativos serán importantes para facilitar la adopción de estos materiales por parte de los agricultores.
Dr.W. Phillips, Cacao Breeding Program, CATIE 7170, Turrialba, C.R.
Gracias