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