Mejoramiento Genético del Tomate y Producción de Semillas

1. Mejoramiento Genético del Tomate y Producción de Semillas

2. Variedades y origen • Híbridos F1 - Semilla importada porempresas nacionales y multinacionales - Semilla producida en Chile por empresas nacionales y multinacionales • Variedades OP - Semilla producida por empresas nacionales - Semilla conservada por agricultores

3. Destino de la Producción • Consumo fresco - Interno y exportación • Procesamiento - Pasta - Salsa - Conservas - Concentrado

4. Mejoramiento Genético

5. Técnicas no Convencionales Incremento Diversidad Genética Colecta Variabilidad Genética Conservación • Caracterización • Estrategias • Cruzamientos Variedades Promisorias Pruebas Locales Selección de Germoplasma Pruebas Regionales Comité Calificador de Variedades Variedad Liberada

6. Mejoramiento genético • Tomate tiene una pobre base genética. • Implica poca variabilidad genética natural. • Causas de la pobre base genética del tomate.

7. Origen y Propagación del Tomate ESPAÑA MEXICO ITALIA PORTUGAL ECUADOR PERU FILIPINAS AMERICA PAISES ASIATICOS EUROPA AFRICA Y MEDIO ORIENTE

8. Selección por Nativos Americanos Selección Exploradores Españoles e Introducción a Europa Pool Genético Nativo Mejoramiento Genético Tradicional Cultivares Modernos Evolución del pool genético ?ac-dc 1980- ? Siglo XVI 1900-1980 ? ac

9. Problemas Bióticos y Abióticos del Cultivo

10. Problemas Bióticos • Daño por artrópodos • Daño por hongos • Daño por virus y bacterias

11. Daño por Artrópodos • Polilla del Tomate Tuta absoluta • Afidos Varias especies • Mosquita Blanca Trialeurodes vaporariorum • Gusano del Choclo Heliothis zea

12. Daño por hongos y nematodos • Puricion Gris de los Fruto Botrytis cynerea • Hongos Radiculares Fusarium sp, Verticillium sp • Tizon Temprano Alternaria solani • Raiz Corchosa Pyrinochaeta lycopersici

13. Daño por virus y bacterias • ToMV • TSWV • CMV • OTROS • Clavivacter michiganense • Xanthomonas sp • otros

14. Problemas Abióticos • Tolerancia a T° altas y bajas • Tolerancia a salinidad • Adaptación a diferentes tipos de suelo • Tolerancia a falta de agua • Tolerancia a exceso de radiación solar • Deficiencia en la utilización de nutrientes • Deficiencia de nutrientes

15. Recursos Genéticos, Características y Uso

16. Disponibilidad de Recursos • Tomato Growers Genetic Center (TGRC) U. de California - Davis • USDA - ARS - U. de Cornell • IPK - Garterlersben - Alemania • Instituto Vavilov - San Petersburgo - Rusia • AVDRC - Taiwan • CRPO - Wageningen - Holanda • U. Agraria La Molina - Lima - Peru

17. Fusarium oxysporum Verticilliumalboatrum Colletotrichumspp. Alternaria solani L. pennellii L. pimpinellifollium L. esculentum var. cerasiforme L. esculentum var. cerasiforme L. esculentum var. cerasiforme RESISTENCIA A ENFERMEDADES

18. Botrytis cinerea Septoria lycopersici Pyrenochaeta terrestris Stemphyllium solani Cladosporium fulvum L. hirsutum L. hirsutum L. pimpenillifollium L. pinpenillifollium L. pimpenillifollium RESISTENCIA A ENFERMEDADES

19. Virus del Mosaico del tomate. TSWV Geminivirus L. hirsutum L. peruvianum L. chilense L. pimpinellifollium L. chilense RESISTENCIA A VIRUS

20. RESISTENCIA A NEMATODOS • Meloidogyne sp. RESISTENCIA A BACTERIAS • Pseudomonas sp L. pimpinellifollium • L. hirsutum • L. peruvianum

21. EN GENERAL: α-tomatina o 2-triadimenol Liriomyza sp. Tetranichus sp. Heliothis zea L. esculentum var. cerasiforme L. pimpinellifollium L. hirsutum L. hirsutum L. hirsutum L. hirsutum fsp glabratum RESISTENCIA A INSECTOS

22. Tolerancia a baja Tº Tolerancia a altas Tº Tolerancia a la sequía Tolerancia a salinidad L. chilense L. pimpinellifollium L. esculentum var cerasiforme L. pimpinillofollium L. pennelli L. chilense L. chilense L. cheesmanii L. cheesmanii fsp. minor TOLERANCIA A FACTORES AMBIENTALES

23. Sólidos solubles Acidez, pH Duración en postcosecha Pedicelo separable j2 L. parviflorum L. cheesmanii L. chmielewskii L. pimpinellifollium L. pimpinellifollium L. cheesmanii L. cheesmanii CALIDAD DE FRUTOS

24. Métodos de Mejoramiento Utilizados en Tomate • Mejoramiento Tradicional • Cruzamientos inter-específicos • Cultivo in - vitro • Agentes mutagénicos • Mejoramiento asistido

25. Mejoramiento Tradicional - Hibridación y retrocruzamientos - Selección por pedigree - Descendientes de una semilla - Selección masal

26. Hibridación y Retrocruza • La hibridación permite incrementar la variación genética o individuos genéticamente diferentes a los padres diferentes • La selección de los individuos deseados se realiza por diferentes métodos

27. Hibridación B A X AB

28. Retrocruzamiento Padre donante PR PNR nn x NN Nn RC1 a F1 nn x Nn 50%Nn 50% nn RC2 a RC1 nn x 50%Nn 50% nn RC3 a RC2 nn x 50%Nn 50% nn RC4 a RC3 nn x 50%Nn 50% nn NN Nn nn

29. Selección por Pedigree plantas líneas 10 - 20 300 • F1 0 0 0 0 0 0 0 0 • F2 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 • F3 0 x x 0x 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 x 0 • F4 0 x X0 0 0 0 00 x 0 0 00 0 • F5 x x x x X X 150 - 200 20 Descendiente de planta única 80 - 100 10 50 4 xxxxxxxxx XXXXXX xxxxxxxxxx 20 3

30. Método por descendiente de semilla única Padre 1 x Padre 2 Espaciar al menos 50 plantas para maximizar la recombinación. El F2 se establece con una semilla F1 F1 Cosechar una semilla de cada planta. Mantener al menos 1000 plantas F2 a F3 F4 Cosechar toda la planta en F4 Se establece 5 familias en masa. Se cosecha toda la semilla de la parcela como F6 F5 F6 hasta F12 Ensayos de rendimientos

31. SELECCIÓN MASAL • Permite eliminar los individuos no deseables dentro de una población • Permite seleccionar los individuos con características fenotípicas deseables • Se utiliza cuando un nuevo cultivo es introducido en un lugar XAXXXAXX XXAXXXAX AXXXXAXX A XBXXXB XXXBXB B XXXX XXXX

32. Métodos de Mejoramiento Utilizados en Tomate • Cruzamientos inter-específicos • - Introgresión (un caracter específico) • - Incorporación (varios caracteres no • selectivos) • - Cruzamientos puentes o de tres vías

33. Selección por Nativos Americanos Selección Exploradores Españoles e Introducción a Europa Pool Genético Nativo Mejoramiento Genético Tradicional Cultivares Modernos Especies Silvestres : Introgresión de genes Caracteres específicos - pobre incremento en diversidad genética Manipulación Genética para Caracteres Específicos

34. Cruzamientos Interespecíficos

35. CULTIVO DE TEJIDOS o in vitro • CULTIVO DE MERISTEMAS APICALES • CULTIVO DE MERISTEMAS RADICULARES • PROPAGACIÓN MASIVA POR CALLOS EMBRIOGENICOS

36. VARIABILIDAD GENETICA INDUCIDA EMS (Etil Metano Sulfonato) • Mutagénesis química : dES (di Etil Sulfato) SA (Azida de Sodio) • Mutagénesis Física : Radiaciones gama • Poliploidía : Colchicina

37. Métodos de Mejoramiento Utilizados en Tomate • Mejoramiento asistido • - Uso de marcadores moleculares • - RFLP • - AFLP • - Microsatelites • - RAPD • - Trasformación genética

38. Producción de Semillas

39. Floración • Planta de día neutro • Baja T° y alta iluminación favorece la aparición de la floración • Las flores se encuentran formando racimos florales con N° variable de flores

40. Partes de la flor sépalo pétalo estambres carpelos pedicelo

41. Flor y fruto

42. Formación de la semilla y el fruto • Polinización: Especie 95% de autopolinización y el estigma está receptivo antes de la dehiscencia del polen • La fertilización ocurre después de 18 hrs. a 20°C y a las 30 hrs. el total de óvulos • Formado los primeros embriones impiden la abscisión de la flor • El crecimiento del fruto esta determinado por en N° de semillas y auxinas que producen estas.

43. Fruto • Se forma a partir del ovario: se compone de pericarpio,tejido placentario y las semillas

44. Producción de semillas • Producción de semillas de cultivares de polinización abierta • Producción de semillas de cultivares híbridos o F1

45. Condición de la producción • Aislación: • depende de las condiciones de clima, insectos presentes o si la producción es invernadero de 30 a 200 m para los cvs OP y 2m para los padres de un F1 • Rotación • Sin cultivos de Solanaceas los últimos tres años • Inspección de pureza o “roguing” • Antes de floración • Floración temprana a primer fruto inmaduro • Frutos maduros

46. Producción de semillas F1 • Se requiere dos padres seleccionados • La polinización es generalmente manual • La línea hembra se emascula ´previo a la antesis y los pétalos tienen un color amarillo limón • Se extraen los estambres que están unidos formando un cono • Se extrae el polen de las líneas machos de las flores abiertas, utilizándolo directamente o secándolo y utilizando un tubo para transportarlo y como ayuda para polinizar. • La polinización se realiza 24 a 48 hrs. después de la polinización

47. Procesamiento • La cosecha se realiza con frutos rojos • Los cvs estándar o de polinización abierta se cosecha y se trilla en potrero y en el caso de los F1 se recogen sólo los frutos marcados por lo cual se hace sólo en forma manual. • Para separar la semilla del jugo y la pulpa se deja fermentar

48. Métodos de separación • Fermentación: tres días entre 18° y 22°C • Carbonato de Sodio: solución al 10% durante 18 a 24 hrs tiene efecto sobre TMV • Acido clorhídrico: 100cc por cada 5 kg de pulpa por 30 min. Tiene efecto sobre TMV y bacteria • Lavado y secado

49. RENDIMIENTO • Rendimiento de variedades determinadas y producidas a campo:100 a 150 kg • F1 en invernadero 130 a 150 kg de semillas por ha