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 CATIE CENTRO AGRONÓMICO TROPICAL DE INVESTIGACIÓN Y ENSEÑANZA Miembros Regulares IICA 14 Countries México Belice Rep. Dominicana Honduras Guatemala Nicaragua El Salvador Costa Rica Panamá Venezuela Colombia Miembros Bolivia Paraguay 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 = F (AMELONADOS) 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 AFRICA OCCIDENTAL >60% Camerùn Nigeria Ghana Costa de Marfil PERU, EL PAÌS MAS DIVERSO DEL MUNDO EN CACAO √ √ √ √ √ √ OPORTUNIDADES FORTUNATO 4: CAJAMARCA, JAEN. SAN IGNACIO. ASOCIACIÒN DE PROD. DE GUARANGO Criollo Mesoamericano Chuao Venezuela Nacional Ecuador Piura Perú Latinoamérica es la fuente principal de cacaos finos y de aroma “Criollo” Boliviano PARA APROVECHAR LAS OPORTUNIDADES HAY QUE SOLUCIONAR LOS PRINCIPALES FACTORES QUE LIMITAN LA PRODUCCIÒN FACTORES QUE LIMITAN GRAVEMENTE LA RENTABILIDAD DE LAS PLANTACIONES LATINOAMERICANAS Dr.W. Phillips, Cacao Breeding Program, CATIE 7170, Turrialba, C.R. n Impacto de enfermedades n Material de siembra poco productivo. n Plantaciones viejas y mal atendidas. n Calidad industrial deficiente proporcional al potential existente √ √ ENFERMEDADES Moniliasis Principal problema y la mayor amenaza para la producción de cacao. Pérdidas mundiales: 30% de la producción 800.000 TM / año = US $2.400 millones Escoba de bruja 2004 2005 1997 2002 2008 1980 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 1978 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. 1956 Moniliasis: principal factor que limita la producciòn en muchos paìses 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 Moniliasis La enfermedad más destructiva del cacao todavía confinada a América tropical Moniliophthora roreri 2004 2005 1997 2002 2008 1980 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 1978 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. 1956 Moniliasis: principal factor que limita la producciòn en muchos paìses Dr.W. Phillips, Cacao Breeding Program, CATIE 7170, Turrialba, C.R. Objetivo del Programa Regional de Mejoramiento Genético del CATIE 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. 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 M. roreri P. palmivora 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 1. Identificación de fuentes de resistancia. 2. Establecimiento de ensayos de progenies y clonales bajo una estrategia de selección recurrente. 30 años 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. 30 ha de ensayos de clones y de familias hibridas y casi 25 años de trabajo RESULTADOS ALENTADORES 100 Incidencia de moniliasis (%) 90 > 70% 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. 70 60 50 40 < 20% 30 20 CATIE-1000 SCA-12 RB-41 SCA-6 ICS-44 POUND-7 B1-CC-27 B3-ARF-10 CC-42 B2-SIC-1 P-23 ÁRBOL-5 R2 ARF-22 ÀRBOL-147 ÀRBOL-174 BE-8 EET-59 ARF-37 Clones (average of 32 trees) PMCT-82 CCN-51 ÀRBOL-173 CC-252 ÁRBOL-81 ARF-14 IMC-60 UF-273 Tipo II CC-240 SGU-84 ICS-43 CC-137 ARF-6 EET-183 UF-712 PMCT-58 ICS-95 B4-ARF-4 GU 133-N CATIE R-7 CATIE R-3 PA-169 CATIE R-2 CATIE R-1 UF-273 Tipo I CATIE R-5 0 CATIE R-4 10 CATIE R-6 % Incidence monilia (average years 2-10) 80 Producción kg/ha/año 11 años de datos POLICLON Dr.W. Phillips, Cacao Programa Breeding Mejoramiento Program,Genético CATIE 7170, de Cacao, Turrialba, CATIE C.R. 7170, Turrialba, C.R. 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. “Magic Bean” Cocoa quality measurement program. Gas Chromatography Mass Spec Analysis 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 • CATIE R-1, CATIE R-4, CATIE R-6, CC-137, PMCT-58, ICS-95 MEZCLA DE 6 CLONES • 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 ACERCANDO LAS NUEVAS VARIEDADES A LOS PRODUCTORES 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. Nicaragua Establecimiento de una red de ensayos C0 multilocales (CATIE/NORAD) n Un ensayo por país de 1 ha con 30 clones Costa Rica 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 . Nicaragua Belize cMother clonal garden at CATIE Panamá Honduras Guatemala Ensayo multilocal de APPROCA, Costa Sur, Guatemala (Oct. 2011) Nicaragua Establecimiento de una red de jardines C0 clonales en Centro América n (CATIE/NORAD) 5 ha de jardines clonales por país Costa Rica 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. Nicaragua Belize cJardín clonal madre en CATIE, Costa Rica Panamá Honduras Guatemala 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 Gmelina Plantación privada con los clones CATIE. Peralta, Costa Rica 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