Tendencias en el mejoramiento genético de tomate de mesa Actualización en el cultivo de TOMATE

Matías González

Estructura de la presentación INTRODUCCIÓN EL MEJORAMIENTO GENÉTICO DE TOMATE APORTES DEL MEJORAMIENTO AL CULTIVO PERSPECTIVAS

Importancia de la elección de un cultivar

Importancia de la elección de un cultivar

GENOTIPO (cultivar)

X

AMBIENTE = FENOTIPO (clima y suelo) (Kg) (manejo) (Calidad)

Conceptos básicos

Tomate: x = 12 2n = 2x = 24 Autógama PROTEINA

El tomate de mesa en Uruguay

Cultivo protegido

El tomate de mesa en Uruguay

Cultivo a campo

Algunos números Protegido zona Norte 350 300

Número de productores

250 200

Superficie (ha)

150 100

Producción (t x 100)

50 0 2005

2009

2013

Campo zona Sur

Protegido zona Sur

700

300

600

250

500

200

400 150 300 100

200

50

100 0

0 2005

2009

Datos tomados de Encuestas Hortícolas – DIEA.

2013

2005

2009

2013

Algunos números Producción de tomate de mesa en Uruguay por zona y ambiente. 2013 (t) 30000 Sur 25000

Norte

20000 15000 10000 5000 0 Protegido Datos tomados de Encuestas Hortícolas – DIEA.

Campo

Tipos Cultivados Redondo

100% cultivares híbridos Semilla importada

Perita

Cherry

Quien es quien?

El mejoramiento genético del tomate

Selección por productores y familias.

Marcadores moleculares

1980

Primeras instituciones públicas y privadas de mejoramiento genético.

Primer híbrido comercial: ‘Single Cross’

1900

Mapas genéticos

1946

Selección asistida por marcadores

1990

2000 ‘Flavr-Savr’®

Secuencia Genoma completo

2010

El mejoramiento genético del tomate Producción de líneas

Producción de híbridos

Mejoramiento de autógamas. Selección genealógica - DUS F2 a F7. SAM.

ACG ACE Genotipo x Ambiente Calidad: laboratorio - sensorial

TMV, TSWV, TYLCV, F1, F2, F3, V, N, Pto

El mejoramiento genético del tomate CULTIVADA

SILVESTRES (section Lycopersicon)

S. lycopersicum

S. cheesmaniae S. galapagense S. neorickii S. pimpinellifolium S. chmielewskii S. peruvianum S. arcanum S. habrochaites S. pennellii S. chilense S. corneliomulleri S. huaylasense S. juglandifolium S. lycopersicoides S. ochranthum S. sitiens

S. lycopersicum var. cerasiforme

Origen de la diversidad en el programa de INIA Otros programas

Bancos de germoplasma

Colectas de variedades mantenidas por productores:

Cultivares comerciales:

“excepciones del derecho de obtentor. Art 15.”

Aportes del mejoramiento al cultivo de tomate

Influencia de ambiente

Base genética de la característica Compleja

Simple Resistencia a enfermedades

Alta

Resistencia a enfermedades Rendimiento - Sabor

Baja

Resistencia a enfermedades Firmeza estructural

Resistencia a enfermedades Hábito

Manejo de cultivos

Hábito de planta Indeterminado

Determinado

Sp/--

sp/sp

sp/sp + sdt

Semideterminado

Hoja erecta

Hoja erecta

Hoja normal

Hoja erecta Gen Erl erecto

normal Nrl/Nrl

Erl/Erl intermedio

Erl/Nrl

Resistencia a Metribuzin

CNPH 498 (R)

Viradoro (S)

2 L/ha 5 dpa

P1: Viaradoro (S)

P2: CNPH498 (R)

F1: 100% Susceptible

515 F2:

S:R = 3:1 (X2=0,0783; P=0,78)

Gen mtz

Vida poscosecha

Larga Vida Nir/Nir

Nrl/Nrl

‘Daniela’ (1994)

Nir/Nrl

Firmeza estructural

Varios genes con efecto aditivo

Propiedades para la salud

Aumento del contenido de Licopeno hp-1, hp-2, dg

og

og/og

Aumento del contenido de Vitamina C en fruta madura

Cromosoma 9 Genotipo

Vit C (mg/100mL)

Isolínea 1 (lyc)

18,43 ± 1,04

Isolínea 1 (per)

32,87 ± 0,99

Isolínea 2 (lyc)

16,26 ± 0,99

Isolínea 2 (per)

26,92 ± 0,16

(GME2) GDP-mannose-3,5-epimerase

+78%

+65%

Introgresión de Solanum peruvianum

Desarrollo de nuevos productos

Mercado Actual

Oportunidad

Tomates ‘Gourmet’.

Resistencia a enfermedades TMV F1-2

V

N

VIRUS

Peste Negra Agente causal en nuestro país Gen Sw-5

TSWV GRSV TCSV

Begomovirus Agente causal en nuestro país Gen Ty-1

Virus

Severidad

Incidencia

ToRYLCV

alta

baja

baja

alta

Márquez-Martin et al., 2012

ToYVSV (Arruabarrena et al., 2014)

Bemisia tabaci Sana

ToYVSV

ToRYLC

Crinivirus Agente causal en nuestro país Resistencia de campo en S. lycopersicon

lyc

hab

per

ToCV

Bemisia tabaci

Trialeurodes vaporariorum

Enfermedades de suelo

Marchitez por Fusarium Gen I-3

Agente causal (Fusarium oxisporum f. sp. lycopersici raza 3) Aún no reportado en Uruguay

Mejoramiento preventivo

Nematodos de agallas Agente causal (Meloidogyne enterolobii = M. mayaguensis) Gen Mi (no efectivo para esta especie)

Aún no reportado

Cultivo de pimiento en Brasil (GO) Invernadero en Salto Alta presión

PORTRAINJERTOS

Mayor especialización – mejor adaptación

Portainjerto

Mayor rapidez en incorporar resistencias. Caracteres ligados.

Ralstonia solanacearum Carácter poligénico. Fuentes: S. lycopersicum var. cerasiforme S. pimpinellifolium

Agente causal en nuestro país Raza 3 Raza 1

Hongos Foliares

Oidio Agente causal en nuestro país

Genes Ol

Oidium neolycopersici S. peruvianum S. habrochaites FUENTE 1: Ol-4/Ol-6

S

FUENTE 2: Ol-1/Ol-3; Ol-5

R

R

S

MR

Mancha gris Gen Sm

Agente causal en nuestro país Stemphylium spp.

S. pimpinellifolium

Marcadores no disponibles. Inoculación en plántula.

Plagas

Moneymaker

CNPH1683 (derivada de TO-937)

Producción de acilazúcares Antixenosis y/o antibiosis en: Bemicia tabaci Tetranichus urticae Tuta absoluta

Tricomas no glandulares tipo V.

Tricomas glandulares tipo IV.

S. lycopersicum

S. pimpinellifolium

S. pimpinellifolium derivado de TO-937

S. Lycopersicum ‘LT05’

Lo que se viene

International Tomato Genome Sequencing Project

Country Chromosome To sequence

Mb

USA

Korea

1 24

BACs 246

China

UK

India

NL

France Japan Spain

2 26

3 26

4 19

5 12

6 20

7 27

8 17

268

274

193

111

213

277

175

USA

USA

Italy

9 16

10 10

11 13

12 11 T=220

164

108

135

113 T=2276

0 µm

53.8 Mb

64.7 Mb 82.1 Mb 80.0 Mb 83.6 Mb 85.6 Mb

80.3 Mb

64.7 Mb

81.8 Mb

76.4 Mb 88.5 Mb

Euchromatin 70 µm

108.0 Mb

Heterochromatin

Herramientas más eficientes para el estudio de genes de interés. Se borran las fronteras entre especies emparentadas: Solanáceas.

Xanthomonas vesicatoria (T1) Xanthomonas euvesicatoria (T2) Xantomonas perforans (T3, T4, T5)

Resistencia en pimiento: Bs2 Factor de avirulencia en bacteria ampliamente conservado: avrBs2

Alto nivel de resistencia. Amplio espectro (T1-T4). Solo genes de tomate y pimiento.

GRACIAS !!!

Presentación del programa Estrategia Líneas de trabajo Híbridos 2014 Noviembre, INIA Salto Grande

Híbridos 2014