Merideth Bonierbale - ALAP 2010 Congreso Asociacion Latinoamericana de Papa Cuzco, Peru, mayo 2010

1. Innovaciones en el
Mejoramiento de la Papa
Merideth Bonierbale
Cusco, 25 Mayo, 2010

2. 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

3. rap ver
pcs
ber amb tbr
chq san
mcd acl adg
sto
chc acg
pur spl
1. Mejorar la interpretación de la
estructura e historia de la
diversidad genética

4. Caracterización de Colecciones de Germoplasma
A. Identidad/Distinción (duplicados ID)
C. Medidas cuantitativas de
las distancias genéticas
B. Riqueza de Alelos

5. Formación de Colecciones Núcleos
Species Series Ploidy(EBN)
Especies taxonómicas
Origen geográfico
Caracteres
morfológicas
Diversidad molecular
(structural)
Respuesta Hospedero-
Patógenos
Diversidad molecular
(funcional)

6. Correlacionando la variación genotípica y
fenotípica: Mapeo por Desequilibrio de Ligamiento
Pij(k) = µ + Ck + αXi(k) + gi(k) + yj + ei(k)j
Diversidad
Genética
Ind.1
Ind.2
Ind.3
Ind.4
Ind.5
Ind 6
Ind.7
Ind.8
Ind.9
Ind.10
Ind.11
QTL
Gen
Candidato

7. Caracterización fenotípica de la resistencia al
tizón tardío en la Población B1
n
0º
Colombi
AUDPC= Σ (X i+j + X i ) (t i+1 - t i )
i=1
3º
Ecuado a
Concepción (Sierra 2
r
2600m)
6º
Brazil
9º
12º
Bolivi
a
15º
Oxapampa (Selva
18º
Chile Alta; 1814m)

8. Asociando la variación fenotípica y genotípica
de la resistencia al tizón tardío en la Población
Mejorada B1
Chromosoma II
Marcador SSR STG-0006 en el Cr 2 asociado a la resistencia por LD
AUDPC
5500
Presencia
5000
4500 Ausencia
25 4000
3500
20
3000
15 2500
2000
10
1500
5 B1C5 1000
B1C0 500
0 B1C0 B1C0 B1C5-A B1C5-A B1C5-B B1C5-B
Población
AUDPC (Promedios)
Frequency
Marker alleles
B1C0 B1C5
STG-0006.174 33% 0%
STG-0006.170 19% 32%
STG-0006.179 48% 67%

9. 2. Identificar nuevas características
para garantizar la seguridad
alimentaria y productividad
estable
303846 303835
303845 303828
303842 303826
303841 303832

10. Análisis estadístico de Componentes Principales:
Perfil de diferentes grupos de germoplasma en la
acumulación de nutrientes
C P1= 48.35 % C P2=32.43% SUM=80.78%
3
VITCDW
2
1
CP2
ZNDW
0
-1
FEDW
-2
-3
-3 -2 -1 0 1 2 3 4 5
CP1
Poblacion LTVR
Poblacion B3
Variedades del Mundo
Variedades locales del Peru

11. Desarrollo de la técnica de “Espectroscopía de
Infrarrojo Cercano” (NIRS) en la evaluación masal
del contenido de micronutrientes en poblaciones
mejoradas y germoplasma
Limpieza Procesamiento Secado Análisis NIRS
Muestras Llenado
para ser Muestras
1 5 10 congeladas 14 de la
Lavado procesadas cubeta
Muestras
listas
Pelado
6 Liofilizado 15 para
Clasificando
11 (72h) escanear
2 las muestras
Una muestra
7 representativa
16
Escaneo
Empacado NIRS
3 12 Molienda
Obtención
de la
8 muestra Espectro
en rodajas 17
Almacena NIRS
Muestras
miento de 13 molidas
4 las
muestras
Pesar la
9 muestra Resultados
fresca
18 NIRS

12. Estimados de parámetros genéticos para el
contenido de micronutrientes en clones
promisorios
0.6 GCA Fe 0.08
0.5
Mean of Fe
0.43
0.46
0.49
0.44
0.43
0.06 Hierro Heritability Estimates
0.42 0.43 0.42
0.41 0.40 0.40
0.39
Fe mg/100mg fw
0.4 0.04
gca effects
General Combining Ability
0.3 0.02
0.2 0.00
0.1 -0.02 2
0.0
REICHE
-0.04
h
MONALISA
PW88-6065
PW88-6187
88-108
C92.140
LR-93.160
OREB
ATLANTIC
LT-8
SPUNTA
TXY.2
0.5 0.47 0.47 0.08
0.45 0.44
0.4
0.40
0.42
0.36
0.37
0.42
0.39 0.40
0.37
0.06
0.04
Zinc
Zn mg/100 mg fw
0.02 gca effects
0.3
0.00
0.2
-0.02
-0.04
0.1 GCA Zn
Mean Zn -0.06
0.0
20 18.8 -0.08
5
17.4
Vitamina C
REICHE
PW88-6065
PW88-6187
MONALISA
88.108
C92.140
LR-93.160
OREB
LT-8
TXY.2
ATLANTIC
SPUNTA
18 16.8
15.6 4
Vit C m g/100m g fw
15.0 14.4 15.1
16 13.7 14.3 3
13.1 13.4
14
gca effects
12.2 2
12
1
10
0
8
-1
6
4
GCA Vit C -2
2 Mean Vit C -3
0 -4
R EIC H E
PW 88-6065
PW 88-6187
M O N A LISA
88.108
C 92.140
LR -93.160
O R EB
LT-8
TXY.2
A TLA N TIC
SPU N TA

13. Ganancia genética para la concentración de
Hierro (Fe) y Zinc (Zn) en base fresca (mg/100mg
pf) en papas nativas diploides (2x)
2005 2007
1.20 1.20
Mean =0.60+0.13 Ciclo 0
Fe (mg/100g,PF)
N=16
0.90 Mean =0.49 +0.07 0.88
28 progenitores
N=28 0.80
0.72
(cultivares
0.65
0.60
0.55
0.64
0.60
0.56
nativos de stn,
gon, phu) en
0.50
0.49 0.48
0.45
0.40 0.40
0.35 0.32
NCDI – 16
0.00 0.00
familias
0.90 0.90
Mean=0.50+0.07 Ciclo 1
N=16
Zn (mg/100g,PF)
Mean=0.38+0.08
N=28 0.65
16 progenitores
0.60 0.60
0.55
0.50 0.50
0.45
Fe y Zn NCDII -
0.40
0.38
0.30
0.40
0.35 32 families
0.20
0.00 0.00
0 1Selection Cycle 2

14. “Captura de Caracteres” resistente susceptible
Herramientas Genómicas
para evaluar características
de adaptación: Resistente Susceptible
Tolerancia a la Sequía
Microarreglos:
Comparación de la • Analisis de
expresión génica significancia
global. • Atribución de
Cambios en la genes a vías o
expresión de genes de señales
clones resistentes y metabólicas
Lista de genes
susceptibles. candidatos

15. Caracteres Fisiológicos
Comparación de la eficiencia en el uso de agua de
dos clones tetraploides: Tolerante y Susceptible
CLONE: CANCHAN
Control Estomático
Ajuste Osmótico

16. Características de tolerancia a la sequía
Comparación entre el clon CIP 397077.16 (resistente) y la variedad Canchán
(susceptible) a nivel morfológico, agronómico, fisiológico y genómico
Perfil fisiologico CIP 397077.16 Canchán
Pérdida de rendimiento debajo del 30% 60%
Conductancia estomática menor mayor
Ajuste osmótico fuerte débil
Area foliar menor mayor
RWC no hay cambios no hay cambios
Perfil 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 α-amilasa
Membrana Proteinas que tranfieren lípidos
Metabolismo secundario Biosíntesis de terpenos

17. GATCCCCGCCAA ACCCT AT TGTTGGTACTAGTTCACGGG TCATTCTGCT ATGCA
280 290 300 310 320
0 POX67
7 TG523
10 PCO002
18 PCO93
19 CT182
21
22
23
E32M48R6
C2At2_TaqI.2
C2At2_TaqI.1
3. Facilitar la comprensión de la
26
27
32
NL25_HpaII
PCO93all
RecepSer/ThrKin
base genética de la variación de
36
43
44
TG651
NBS5_HaeIIIR2
TG497
caracteres de adaptación en las
51 TG629 fuentes de genes del cultivo
57 TG147
59 P2_HaeIIIR3
66
69
P3_HaeIIIR4
NBS9_MseIR6
NBS LRR
72 NBS5a_HaeIIIR3
75 CT055
82 TG400
P-loop Kinase-2 GLPL
90 TG044
S1 NBS5a6 NBS9
S2 KIN1 GLPL4
P-loop1
NBS3

18. 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.

19. Descubriendo fuentes de resistencia
complementarias al tizón tardío a nivel
poblacional
S. piurae
S. paucissectum
OCH11640
S. chiquidenum
OCHS15210 S. chomatophilum
S. acroglosum
S. cajamarquense
Acc. SCL
5050
3000
2500
2000
s S
AUDPC
1500
1000
r
OCH 14187
R
500
0
acg cjm chq chm pcs pur
chm

20. Identificación de fuentes genéticas para el
PASOS carácter
Construcción de poblaciones segregantes
Identificación de marcadores que rodean al
gen de interés
Localización de QTL
I II III IV V VI
VII VIII IX X XI XII
tbr Meyer et al., 1998
tbr Ewing et al., 2000 tbr Ghislain et al., 2000
tbr Leonards-Schippers et al., 1994 phu Ghislain et al., 2000
tbr, ktz, vrn, tar, stn Collins et al., 1999 blb Naess et al., 2000
tbr, chc, ktz, stn, vrn Oberhagemann et al., 1999 mcd Sandbrink et al., 2000

21. Construcción de la población segregante PCC1
(S. paucissectum/
.chomatophilum//S.chomatophilum) para resistencia
al tizón tardío
S. paucissectum S. chomatophilum
PI 473489-1 PI 310991-1
Resistant susceptible
F1 MP1-8 PCC1
Resistant n=192
35
Monserrate Mean=1968.07
LBr-40 Chata Blanca
Yungay SD=698.93
30
pcs n=176
Atzimba 473489.1 ( C )
25
Female
MP1-8(R)
20
15
10
5
0
666.88 975.13 1283.39 1591.65 1899.90 2208.16 2516.42 2824.67 3132.93 3441.19
Mean AUDPC 77 DAP

22. e46m42.I e34m33.o e32r33.f e32m48.b e36r36.a BGL.11rr S13.700 E41M59.F e34r33.b e36r36.c E34r61.B
8.9 5.7 8.1
11.2 AJ8.1120 10.6
3.3 e31m48.g H10.2400 14.9 14.5
20.7 e32m48.d e31r58.c 20.3 e32m49.a
e46r42.f 5.0 5.6 23.2 6.9
8.6 6.1 E34r61.A 4.5
R6.2100 28.5 3.3 T11.810 S017.p1 E39r61.C e32r48.g
e32r61.d e38r49.d 5.0 E34M61.C
3.3 e39r50.d 4.4 7.1 11.2
e45r42.e J3.6rr 2.2 AJ8.520
3.4 3.3 e46m42.b 3.3 e35m61.a 6.2 e31r54.b E38r39.D
e45r42.f 14.3 e32m61.w 7.3 G13.880
3.4 2.2 1.1 T4.1720 G3.950
AR1.1rrr 3.4 e32m61.b e34m33.L 27.8
1.1 2.6 AML.1000 E35M48.B 32.7
I12.75r G3.113r 6.3 14.7
2.2 E35r54.A E32M49.E e32m33.d 23.0 23.0
10.7 3.7 11.5
e32m51.e e45r59.b 22.3
3.3 1.4 18.3 M11.1250
7.2 E35r54.B e31r58.f E45M60.D e46m42.e AML.2100 6.2
2.2 32.6 e46r42.c
Y6.420 N1.1750 e45m42.d e31m48.j E32M61.F
12.5 14.8 e32m61.a e31m58.b 12.2 6.2
e39m50.a 15.9 3.5 13.0
24.0 e45m59.e 7.5 11.9 Q7.34r
S106.p1 2.2 e34r33.k 4.5
B8.790 21.3 e34r33.j
8.6 17.2 B4.78r 5.9 BG3.13rr e32r61.e e35m48.a 2.9
J9.450 9.2 4.4 e31m54.t
e34m34.a 7.2 B8.1190 8.0 M11.2650 1.6
e33r34.a E40M51.D 9.3 e34m33.n 3.3 E41M59.B
e46r42.d E35r58.B e31m58.e e36m50.e 10.7
10.8 8.1 e32r61.c 4.5
8.5 e46m42.j E35M58.D
E38r39.A 5.8 12.7
e34r33.m 22.2 e46r42.h 27.1 E39M61.D 9.8
3.3 2.4 22.1
AD3.1700 e45m59.c E39r61.E 24.4 e32m51.c
1.1 5.7
E34r61.H e45r42.h 17.7
5.9 N3.780 5.7 12.7
e32m51.d 4.4 e36r50.a e31m36.a e45r59.d
e46m42.a B6.1400
6.8 M2r.78r E34M61.I
3.3
K8.78r E35r58.C
5.0 1.3 13.9
S8.940 23.4 Z1.8rr
4.2
H6.125r E39r50.E
18.1
S064.r2
e36r36.d
I II III IV V VI VII VIII IX X XI XII
Oxapampa 40 %
Región “Hotspot” QTL y genes
Comas 30% mayores en el chr11
1R3,
2R3a, b,
15% 3R6, R7
4 R10, R11
10%
1 El Kharbotly et al 1994
2 Huang et al 2004
POX67
3 El Kharbotly et al 1996
PCO093
4 Bradshaw et al 2006
5 Leister et al 1996
6 Hämäläinen et al 1997
5N,6Ry

23. Genes Candidatos útiles en la caracterización
de QTL Ejemplo : Carotenoides
Genes Candidatos Mapas Genéticos
(genética clásica) Tomate Pimiento
Cromosoma 3
Thorup et al. 2000

24. Localización de Genes Candidatos de la
Biosíntesis de Carotenoides en la Papa
Chr. 2 (PD) Chr. 2 (BCT) Chr. 3 (PD) Chr. 4 (PCC1)
Zeaxanthin
epoxidase β-carotene
Phytoene hydroxylas
Synthase e
Asociado con β
Lycopene-β-
• zeaxantina cyclase
• Totales
Asociado con
• luteina,
β -caroteno
• zeaxantina
• totales Asociado con
• , luteina
β -caroteno
• Totales
Asociado con
, zeaxantina
Totles

25. 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)
S T M 5140 -19 3
A s s o c ia te d alle le s S T G 0 016- 1 55 S T M 2 022-195 S T I00 24-177 S T M 1 053-186
S T M 5140 -19 9
S T I0 023-212
T o tal C aro te n o id s ↑ + 38 3 ↑ + 1 60
A n th e ro x an th in ↓ - 43 ↑ + 38 ↓ - 32
Z eaxan th in ↓ - 150 ↓ - 1 24
β -caro ten e ↑ + 2 .4
I II III IV X
*
***
**
703352
*
Gon
703168
703831 *** ***
*
Gon ***
Phytoene synthase ß-caroteno Lycopene
701165 Zeaxanthin epoxidase hydroxylase ß-cyclase
Phu

26. Perfil de Expresión de Genes: Microarreglos en el
descubrimiento de genes asociados a una
característica: Ejemplo Resistencia la tizón tardío
Diseño
Clon avanzado Entrada resistente de
resistente de la la especie silvestre S. B3
Población B3 cajamarquense (cjm) 274
30
cjm
Inoculación con aislamientos POX067 y PE
329 Recognition
Colección de Muestras R genes
CC-NBS Bs2-like CTV2 ADR1
CC-NBS Bs2-like CTV2 ADR1 Dirigent
Dirigent
72h y 96h luego de inoculación LRR class
LRR class protein
protein
Chr10
Chr10
Hibridación con arreglo de papa TIGR10K Proteolysis
ProteolysisPAD4
Signaling
Signaling Chr9
Chr9
C3HC4-type EDS1
ACRE74 RING
Chr6
ACRE276 finger EDS5 Chr6
Study # 83 at Solanaceae
Gene expression database: Ubiquitination
Ubiquitination
pathway
PAL
Chr9
Chr9
http://www.tigr.org/tdb/potato/SGED_index2.shtml Chr12
Chr12 Chr3
SA Chr3
SA

27. .. Genes Ortólogos: genes que comparten
un ancestro común por especiación
[Paterson y col. 1995. Science]
Demostró que la mayoría de las mutaciones
seleccionadas por los agricultores en la
domesticación de pastos a partir de los
parientes silvestres eran los mismos genes
en diferentes especies tales como el arroz,
maíz y trigo

28. Uso de secuencias ortólogas disponibles entre
especies, en la ubicación de genes y sus
funciones, en otra donde no se dispone de dicha
información
COS COS
COS COS
COS
COS COS COS COS
COS
COS
COS
COS
Arabidopsis Seleccionar Sub-
COS Lycopersicum
thaliana set de COS
sculentum
“domesticación”
COS COS COS
Ubicar y secuenciar COS
en mapas genéticos de
COS
papa
COS
Solanum N=84
tuberosum COS

29. Secuenciamiento del Genoma de la Papa
PGSC por Secuenciamiento de novo
Ensamblaje de los Contigs a partir de insertos de 150~ 500 bp de librerías
genómicas
Lecturas
Contigs
Ensamblaje los Scaffolds a partir de insertos de 2kb. 5kb, 10kb de librerías genómicas
a gran escala
Scaffold
Ensamblaje de superscaffold por 454, Extremos pareados Fosmid y BAC
Superscaffold
中国农业科学院蔬菜花卉研究所
Institute of Vegetables and Flowers
Chinese Academy of Agricultural Sciences

30. Consultando el genoma de la papa en busca
de secuencias de genes de resistencia en la
región “hotspot” del cromosoma 11
Mapa genético de Solanum paucissectum Mapa Físico DM cromosoma 11
0 POX67 Cromosoma 11 SUPER SCAFFOLD_ID MARKER GM_POS
PGSC0003DMB000000365 PM1281_251 65.748
7 TG523
10 PCO002 TG523 PGSC0003DMB000000131
PGSC0003DMB000000365
PM0395.122.A
PM1281_237
57.835
57.252
PGSC0003DMB000000131 538888 56.61
18 PCO93 solcap_stsnp_c1_6643 54.71
19
21
CT182
E32M48R6 CT182 PGSC0003DMB000000354 PM0206
solcap_stsnp_c1_6633
54.257
53.45
22 C2At2_TaqI.2
PGSC0003DMB000000152 STG0001.150_XI 51.426
23
26
C2At2_TaqI.1
NL25_HpaII
NL25 PGSC0003DMB000000148 473601 50.918
27 PCO93all PGSC0003DMB000000365 solcap_stsnp_c1_2221 50.775
32 RecepSer/ThrKin Put_recKin
36 TG651
43 NBS5_HaeIIIR2
44 TG497 Super scaffold PGSC0003DMB000000152
0 1.4Mbp
51 TG629
57 TG147 Genes
59 P2_HaeIIIR3
Predecidos
>PGSC0003DMC100028839
66 P3_HaeIIIR4 ATGGCAAAATCATCCCATGAAATTGAGCACCCAATTAAGGCATTTGGATGGGCAGCTAGA
69 NBS9_MseIR6 GACACTTCTGGTGTTCTTTCTCCTTTCAACTTCTCAAGAAGGGCTACTGGGGAGAATGAT
72 NBS5a_HaeIIIR3 Diseño de nuevos
GTACAATTCAAAGTGTTGTATTGTGGAATATGTCACTCAGATTTTCATATGCTCAAGAAT
GAATGGGATAATTCCAAGTACCCTATTGTGCCTGGGCATGAGATCGTGGGAGTGGTAACC
75 CT055
oligos para saturar
GAGGTCGGTAGCAAGGTTGAAAAAGTGAAAGTGGGGGACAATGTAGGTGTTGGAGTAATC
GTAGGATCATGTCGAAAATGTGATAGTTGTACCAATGACCTCGAACAATATTGTTCTAGC
82 TG400 AGTATTGGCACGTATAGTACAACTTACTATGACGGAACCACCACACACGGAGGCTACTCC
región hotspot en
GATCTCATGGTAGCCAACGAGCATTTCGTGCTCCGTTGGCCGGAGAATTTACCGATGGAT
GCTGCCCCATTGTTGTGTGCTGGTATCACAACATATAGCCCATTGAGATATTTTGGGCTT
90 TG044 Solanum paucissectum
GATAAGCCTGGATTGAACATTGGTGTTGTGGGCCTTGGTGGGCTGGGCCATATGGCTGTG
AAATTTGCAAAGGCTTTTGGATGCAATGTGACTGTTATTAGTACTTCTATTAATAAGAAG
GATGAAGCAATTAAACATCTTGGTGCTAATTCATTCTTGATTAGTCATGATCAAGAACAA
ATCAGGTATTTTTTCTCACTGGTTTAG

31. Especies Las primeras Variedades
Silvestres domesticadas Modernas
4. Ampliar la base genética de
caracteres de adaptación

32. Utilizando especies silvestres y cultivadas heterocigóticas
Aprovechando interacciones génicas no aditivas:
Método: Poliploidización sexual Uni y Bilateral
Fuentes diploides Progenitores
silvestres y cultivadas (2x) tetraploides (4x)
Gametos 2n
rap
pcs
chqber
mcd phu
x
gon
chm stn
pur spl

33. Rescate de Embriones: Método para
acceder al Acerbo Terciario
Bayas Abrir las bayas en
(19-27 días condiciones asépticas.
después Usar cámara de flujo
polinización) laminar. Extirpar bajo
Estereomicrsocopio
Esterilizar
Superficie (Etanol Torpedo
70% 30s
Polinización Hipoclorito de Ca
Globular Acorazonado
Transferir pro-
Propagación in-vitro Plántulas de embriones (fase
Transplante al en medio tres nódulos de torpedo) a
invernadero Murashinge Skoog medio de cultivo

34. Híbridos inter- específicos resistentes a
P. infestans desde rescate de embriones
confirmados por marcadores SSR
A B C D E F
Group Goniocalyx × S. chiquidenum
A B C D E F

35. Hibridación Inter-poblacional: Aprovechando las
interacciones génicas no aditivas en
papas tetraploides
Ganancia genética
por Heterosis
Población Población
Combinando
B3 resistencia a virus y LTVR
tizón tardío
Resistencia de
campo al tizón Resistencia
tardío a virus
Adaptación a Adaptación
trópicos altos a trópicos
bajos

36. Mayor frecuencia de familias heteróticas en la
nueva población híbrida interpoblacional
Distancias genéticas basadas en SSR útiles en la predicción de
grupos heteróticos
Las poblaciones progenitoras forman dos grupos claramente
definidos
393242.50
391004.18 170
392639.31 160 B3
392639.8 150
B3 393280.64 140 LTVR
392637.27 130
120 LTVRB3
392650.49
110
392657.8
H%
393074.86
100
90
C97.158 80
C97.270 70
WA.077 60
C93.154 50
LTVR C97.214
40
30
LR93.309 20
C90.266 10
LR93.050 0
92.187 -10
0.40 0.50 0.60 0.70 0.80 0.90 9 10 11 12 13 14 15 16
Coeficiente de Similaridad de Jaccard
Coeficiente de Similaridad de Jaccard Número de tubérculos

37. 5. Minimizar los efectos ambientales
para maximizar el poder de selección
38
Air Temperature ºC
34
30
Max Day Tº
26
22
18 Max Night Tº
14
10
Oct Nov Dec Jan Feb Mar
(Midmore, 1992)

38. Selección Asistida por Marcadores (MAS)
Ejemplo: Resistencia Extrema al PVY
CP58, CT182 Ry markers
Ryadg , Rysto RYSC3, M17,
Elimina efectos ambientales sobre el
CD17, TG508,
M5, M45, M6 fenotipo del caracter
GP125
CT 168 Elimina tempranamente los genotipos
TG 497 indeseables en una población de
mejoramiento
TG 327
TG 57
Acelera el progreso en el mejoramiento
ahorrando espacio, tiempo y mejorando el
CT55 uso de los recursos
TG546
TG26
TG393
XI
M 17

39. Selección de Progenitores Multíplices Asistida por
Marcadores:
Técnica de Disociación de Alta Resolución (HRM)
Escaneador de Luz

40. Mejorar los métodos de tamizados masal = Mejora
de estimados genéticos (más precisos).
Caso: Resistencia al PLRV
Inoculación en Componentes Prueba de Inoculación
Genéticos de Exposición en brotes
brotes Variancia Natural en
Campo
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
Exposición en
σ2e 60.7 6.2 42.6 4.3
Campo
σ2P 351.0 383.1
h2 0.54 0.20 0.69 0.26
Infectores
σ2D/σ2A 0.64 0.39

41. Métodos Masales de Selección en Generaciones
tempranas para tolerancia al calor
Método en Invernadero Método in-vitro
Patrones de
Tuberización
Tuberización Periodo Vegetativo
Normal
25oC
I II III IV
Desórdenes
Fisiológicos Inducción de tuberización

42. Herramientas para la evaluación masal de
poblaciones de mejoramiento y germoplasma bajo
ambientes contrastantes.
Ejemplo: Estrés hídrico
Cámaras Infrarrojas
Termómetro Infrarrojo

43. Cámaras Infrarrojas en la captura de imágenes en
tiempo real.
Diferentes niveles de estrés hídrico
NDVI
0-0.1
S catterplot of N DVI vs Mean Geometric 0.1-0.2
0.2-0.3
131 Env
0.6 DI
TD
C an ch an 118
0.5 C an ch an
135
0.3-0.4
135
126
131
U n ic a
103
128
U n ica
0.4-0.5
NDVI
124 130
0.4
Reich e
122
128
M .Bo n ita
130
118
Reich e 124
0.5-0.6
0.3
r=0.50
126
103
Fresh yield (t/ha)
0.2
5
M .Bo n ita
10 15 20 25
<16
Scatterplot of NDVI camera vs Yield Mean (t ha -1)
Mea n Geome tric
0,7
M.Bonita
>24 118 Env
DI
131 NI
122 Reiche 130 131 TD
0,6 103
126 Canchan 128
124
Canchan 118 135
NDVI camera
135 Unica
0,5 Canchan
131
135 126 128
103
124 Unica 130
Reiche Unica
0,4
Reiche 130 M.Bonita 124
122
118
128 r=0.88
Riego Normal 0,3
126
103
M.Bonita
0,2
0,0 10,0 13,6 20,0 30,0 40,0
Yield Mean (t ha -1)
Déficit de Riego
Sequía terminal

44. Flujograma para manejo de Información
Publicación de métodos
Muestras
Información de
pedigrí
Datos de
invernadero
Plataforma
Repositorio Plataforma
Datos de
para
para pública
campo mejoradores
Mejoradores
Datos de
Laboratorio
Análisis de
datos
Calidad Reportes
de datos reproducibles

45. Alianzas Estrtegicas
Alcanzando Preferencias y
Requisitos de Usuarios Multiples

46. 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