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Mejoramiento Gentico de la Stevia en Paraguay; Avances y Logros en el pas de origen.
Ing. Agr. M. Sc. Edgar lvarez. Gerente de Investigacin y Desarrollo
PureCircle South Amrica S.A.
Paran
Mato Grossodo Sul
Stevia rebaudiana (Bert.) Bertoni
Moiss Bertoni, en 1905, resumi su estudio sistemtico sobre la stevia: Pequea hierva de 40 a 80 cm de altura, generalmente 50 cm, con races vivaces, tallo sub leoso, pubescente, dbil y con pocas ramificaciones terminales coronadas por panculas, formadas por pequeos corimbos, teniendo 2 a 6 flores pequeas con corola de lbulos blancos, alargados y abiertos.
Familia : Asteraceae ( Compositae)Serie : Multiaristatae
Existen en el Paraguay 14 especies, de las que merecen ser destacadas : S. rebaudiana y la S. aristata que tambin presentan principios edulcorantes.
Ocurren espontneamente en la regin de la Sierra del Amambay en el Departamento del Amambay
LA STEVIA ES UN SUB ARBUSTO CON PROPIEDADES EDULCORANTES EN SUS HOJAS,
DEBIDO A LA PRESENCIA DE GLICOSIDOS DITERPENICOS (Estevioles Glicoles)CON
PODER ENDULZANTE MUY SUPERIOR A LA SACAROZA.
Glicosdeos R R1 Isolado por / ano
Steviosideo -Glc -Glc2-Glc1 Briedel e Lavieille / 1931
Steviolbiosideo H -Glc2-Glc1 Kohda et. al. / 1976
Rebaudiosideo-A -Glc -Glc2-Glc1
3
-Glc
Kohda et. al. / 1976
Rebaudiosideo-B H -Glc2-Glc1
3
-Glc
Kohda et. al. / 1976
Rebaudiosideo-C -Glc -Glc2-Rha1
3
-Glc
Sakamoto et. al. / 1977
Rebaudiosideo-D -Glc2-Glc1 -Glc2-Glc1
3
-Glc
Sakamoto et. al. / 1977
Rebaudiosideo-E -Glc2-Glc1 -Glc2-Glc1 Sakamoto et. al. / 1977
Dulcosideo -Glc -Glc2-Rha1 Kobayashi et. al./ 1977
Rebaudiosideo-F -Glc -Glc2-Xyl1
3
-Glc
Brandle et. al. / 2002
Glc = glucose Rha = raminose Xyl = xilose
OR1
COOR
Estevioles glicoles del kaa he
UTILIZACION EN LA INDUSTRIA ALIMENTICIA:Bebidas carbonatadas, jugos concentrados, aguas saborizadas, lcteos, postres, galletitas, etc., etc.
REBAUDIOSIDO A DE PURE CIRCLE EN PRODUCTOS = Valor Agregado
Pepsi Cola
Cargill
Coca Cola
Merisant
DESARROLLO VARIEDADES MEJORADAS DE STEVIA
Que mejorar de la stevia?
1.Caractersticas Agronmicas:
1.1 Rendimiento1.2 Capacidad de adaptacin a diferentes ambientes1.3 Diferentes ciclos1.4 Longevidad 1.5 Capacidad de rebrote despus de cada corte1.6 Resistencia a enfermedades
2. Caracterstica Industrial
2.1 Alto Rebaudiosido A 2.2 Bajo Steviosido2.3 Bajo Rebaudiosido C
Que tipo de variedad? : Variedades Clonales
QUE SE DEBE CONOCER DE LA STEVIA PARA DESARROLLAR NUEVAS VARIEDADES ?
1. BIOLOGIA DE LA REPRODUCCION
2. VARIABILIDAD GENETICA. IDENTIFICACION DE GENOTIPOS DESEABLES
3. HERENCIA DE CARACTERISTICAS QUE SE QUIERE MEJORAR
4. NUMERO DE CROMOSOMAS DE LA ESPECIE: Especie diploide . 2n = 22 cromosomas
1. BIOLOGIA DE LA REPRODUCCION
1.1 Alogama: es un tipo de reproduccin sexual en plantas consistente en la polinizacin cruzada y fecundacin entre individuos genticamente diferentes.
Implicancia en el Mejoramiento Gentico: Este tipo de reproduccin favorece la produccin de individuos genticamente nuevos y, por ende, la generacin constante de variabilidad gentica en las poblaciones. Las plantas son altamente heterocigticas.
1.2 Auto incompatible: Imposibilidad fisiolgica controlada genticamente de producir frutos por autofecundacin. Incompatibilidad es del tipo esporofitico, adems de exhibir protandria
Implicancia en el Mejoramiento Gentico: la imposibilidad de generar lneas puras por autofecundacin. Para la produccin de hbridos es necesarios explorar otros caminos.
1.3 Apomiticas obligatorias: formacin de embriones pseudoagamicos por efecto de la polinizacin cruzada, sin fertilizacin y sin meiosis. Una planta apomctica produce semillas que son genticamente idnticas a la planta madre.
Implicancia en el Mejoramiento Gentico: la apomixis es un modo de reproduccin asexual, esta ventaja es -desde el punto de vista gentico- la misma que presenta la multiplicacin vegetativa.
2. VARIABILIDAD GENETICA. IDENTIFICACION DE GENOTIPOS DESEABLES
CARACTERISTICAS AMPLITUD PROMEDIO DESVIACION TIPICA
1. Altura de la planta(cm) 31 - 80 53.7 11.36
2. Copa/Cannopy) (cm) 18 -64 38.8 11.20
3. Numero de tallos verticales 1 - 25 10.3 6.58
4. Dimetro del tallo en la base(cm) 3.2 - 10.1 5.2 1.48
5. Numero de nudos en el tallo 6 - 32 18.9 5.57
6- Longitud de entrenudos 1.1 - 6.7 3.0 0.89
7. Numero de brotes laterales primarios 0 - 40 10.6 8.22
8. Numero de brotes laterales secundarios 0 - 18 2.1 4.17
9. Razn Hojas: Nudo 2 20.4 9.1 3.50
10. Longitud de hojas(cm) 3.7 7.4 5.6 0.93
11. Dimetro de hojas(cm) 1.0 2.9 1.8 0.54
12. Espesor de la hoja( en micrones) 210 - 460 292 39.14
13. % de rendimiento de hojas en peso seco(al aire) 18.1 36.3 25.9 3.93
14. Sensibilidad al fotoperiodo para induccin de floracin(hs) 11 - 14 13 1.5
15. Resistencia a enfermedades foliares( Septoria) S - R MR -
Molero, J. 1984
BANCO DE GERMOPLASMA
Lneas clonales resistente(der.) y susceptible
(izq.) a septoriosis
3. HERENCIA DE CARACTERISTICAS QUE SE QUIERE MEJORAR
Heredabilidad : es la proporcin de la variacin fenotpica en una poblacin, atribuible a la variacin genotpica entre individuos.
H2 = G = 0 - 1 F
La proporcin Reb A comparado con el total de otros estevioles glicoles tienen herencia cuantitativa y controlada por genes mltiples.
Caracterstica Heredabilidad
poca de floracin 0.998
Altura de la planta 0.886
Numero de nudos en el tallo principal 0.958
Numero de ramas primarias 0.881
Peso seco de hojas 0.62
% de Esteviosido 0.94
La Planta ideal de Stevia . Parmetros de Seleccin
CARACTERISTICAS PARAMETROS
1. Planta de alta longevidad Capacidad de producir en alta por mas de 5 aos
2. Altura de la planta - media a mayor Igual a Mayor a 60 cm de altura (evaluado en cosecha de verano)
3. Crecimiento multicaule y ramificado desde la base Igual o mayor a 4 brotes basales evaluado despus del corte de uniformizacin
4. Habito de crecimiento erecto
5. Entrenudos cortos y numerosos Igual o mayor a 30 nudos en el tallo principal
6. Hojas grandes , gruesas y numerosas
7. Relacin alta de HOJA / TALLO Igual o Mayor a 0.85
8. Sistema radicular profundo
9. Respuesta rpida y profusa produccin de brotes al podarse o cosecharse
10. Resistencia a enfermedades Resistente a Septoria y Alternaria.
11. Florecida tarda
12. Requisito de fotoperiodo largo Igual o mayor a 13 horas luz
13. Desprendimiento fcil de las hojas despus del corte
14. Alto porcentaje de materia seca en hojas
15. Alto contenido de Rebaudisido A Igual o mayor a 70% sobre el total de Stevioles Glicoles evaluado en cosecha de verano
16. Ausencia de sustancia que dan sabor amargo Bajo en Reb . C (Igual o menor 0.95 %) y Steviosido (Igual o menor a 5%)
PROGRAMA DE MEJORAMIENTO GENETICO
Seleccin Individual. Lote de Plantas Var.
Criolla
x x x x
x x x x
x x x x
x x x x
x x x x
x x x x
x x x x
x x x x
Seleccin Individual. Lote de Progenies de
Lneas Clonales
Lote de Plantas Seleccionadas . (Platas Distribuidas en Diseo
Experimental en Panal de Abejas)
Constitucin de Lneas Clonales (LC). Ensayo preliminar de Rendimiento de LC. (Distribucin Sistemtica de los
Tratamientos)
Ensayo Final de Rendimiento (VCU)(Distribucin de los Tratamientos en
Diseos Experimentales en 5 localidades por 2 aos )
Prueba de Resistencia
SeptoriaLab. Anlisis
Reb. A
SELECCIN INDIVIDUAL . Flujograma
A X B
PROGRAMA DE MEJORAMIENTO GENETICO
SELECCION DENTRO DE PROGENIES DE CRUZAS . Flujograma
x x x x
x x x x
x x x x
x x x x
x x x x
Lote /Plantas Individuales de Progenies de
Cruzas
Lote de Plantas Seleccionadas . (Platas Distribuidas en Diseo
Experimental en Panal de Abejas)
Constitucin de Lneas Clonales (LC). Ensayo preliminar de
Rendimiento de LC. (Distribucin Sistemtica de los
Tratamientos)
Ensayo Final de Rendimiento (VCU)
(Distribucin de los Tratamientos en Diseos
Experimentales en 5 localidades por 2 aos )
Prueba de Resistencia
SeptoriaLab. Anlisis
Reb. A
Lote/Almacigo de Progenies
de Cruzas
Materiales Elite : Lneas Clonales
/Variedades
CULTIVO DE ANTERAS COMO HERRAMIENTA PARA LA PRODUCCION DE HIBRIDOS
Plantas diploides.2 n = 22
Heterocigota
EMBRIOGENESIS SOMATICA
Plantas haploides. n = 11
Plantas diploides2 n = 22
Homocigotas
Tratamiento con COLCHICINA
LINEAS PURAS
A x B
VARIEDADES HIBRIDASDiploides2 n = 22
VARIEDADES HIBRIDAS
Tetraploides4 n = 44
Gracia, V. 2008 ( Tesis - IAN)
Cruzas dirigidas
VARIEDADES CLONALES. (Registradas)
OBTENTORES DE VARIEDADES
1) INSTITUTO AGRONOMICO NACIONAL
2) PURE CIRCLE SOUTH AMERICA S.A
Variedades Obtentor Ao de Registro Ciclo / N0 cortes por ao
EIRETE IAN - IPTA 2004 Precoz 4 cortes por ao
PC 1 Pure Circle South America S.A 2008 Tardo .- 2 Cortes por ao
PC 2 Pure Circle South America S.A 2008 Precoz 4 cortes por ao
PC 4 Pure Circle South America S.A 2008 Precoz 4 cortes por ao
PC 6 Pure Circle South America S.A 2008 Precoz 4 cortes por ao
PC 7 Pure Circle South America S.A 2008 Precoz 4 cortes por ao
Variedades de Pure Circle registrado en la Direccin de Semillas (DISE), del Servicio de Sanidad Vegetal y Calidad de Semillas(SENAVE), sobre la base de descriptores morfolgicos especficos para la especie y complementado por FINGER PRINTING Gentico desarrollado para cada variedad que permite distinguir una variedad de otra, a travs de marcadores moleculares del tipo AFLPS (MSU).
EIRETE
Genealoga : Seleccin en la Variedad Criolla
Ciclo : Precoz 4 cortes por ao
Resistencia a Septoria : Moderadamente Resistente
Contenido de Reb. A : 45 a 47 % sobre el total de Stevioles Glicoles
Brotacin Basal : Buena
Potencial de Rendimiento : Alto ( 5.000 kg/ha/ ao)
Sistema Radicular : Profundo y abundante
Porte de la planta : Planta muy alta
VARIEDAD PC 1
Genealoga : AKH / EM 1 x Eirete
Ciclo : Tardo 2 cortes por ao
Resistencia a Septoria : Moderadamente Susceptible
Contenido de Reb. A : 80 a 85 % sobre el total de Stevioles Glicoles ( Extremadamente dulce). Cosecha de Verano
Brotacin Basal : Profusa , muy buena
Potencial de Rendimiento : Alto ( 5.000 kg/ha/ao)
Sistema Radicular : Profunda, abundante
VARIEDAD PC 2
Genealoga : AKH / G.8.D. x Eirete
Ciclo : Precoz 4 cortes por ao
Resistencia a Septoria : Moderadamente Resistente
Contenido de Reb. A : 70 a 75% sobre el total de Stevioles Glicoles ( Muy dulce). Cosecha de Verano
Brotacin Basal : Buena
Potencial de Rendimiento : Alto ( 4.500 kg/ha/ ao)
Sistema Radicular : Superficial, abundante
VARIEDAD PC 4
Genealoga : AKH / G.8.D. x Eirete
Ciclo : Precoz 4 cortes por ao
Resistencia a Septoria : Moderadamente Susceptible
Contenido de Reb. A : 65 a 70% sobre el total de Stevioles Glicoles ( Muy dulce). Cosecha de Verano
Brotacin Basal : Profusa , muy buena
Potencial de Rendimiento : Muy Alto ( 7.000 kg/ha/ ao)
Sistema Radicular : Superficial, abundante
0500
1000
1500
2000
2500
3000
3500
4000
4500
1er corte 2do corte 3er corte 4to corte
500
2082
4002
700
Kg
/ha
de
Ho
ja s
eca
Epocas de Cosecha
Rendimiento Potencial de la Var. L 4
22/08/08 3/11/08 17/02/09 7/04/09
7.284 Kg/ha/ao
010
20
30
40
50
60
70
80
1 er Corte 2 er Corte 3 er Corte 4 er Corte
4.46.9
3.65.0
3.8
6.8
9.9
5.5
8.2
13.7 13.5
10.5
46.249.6
73.3
52.3% Stev
% Reb. A
% Reb A + Stev
% Reb A s/ Total
Contenido de Stevioles Glicoles en la Var. L 4
22/08/08 3/11/09 12/02/09 7/04/09
VARIEDAD PC 7
Genealoga : AKH / G.8.D. x Eirete
Ciclo : Precoz 4 cortes por ao
Resistencia a Septoria : Muy Resistente
Contenido de Reb. A : 65 a 70% sobre el total de Stevioles Glicoles ( Muy dulce)
Brotacin Basal : Muy Buena
Potencial de Rendimiento : Muy Alto ( 6.500 kg/ha/ ao)
Sistema Radicular : Muy Profunda y abundante
Observacin: muy adaptado a la produccin orgnica por su alta resistencia a enfermedades foliares
! VARIEDADES PARAGUAYAS EN EL MUNDO !! .Registros en otros pases
PERU
ARGENTINA
COLOMBIA
KENIA
MALASIA
INDONESIA
TAILANDIA
VIETNAM
ECUADOR
CHILE
BRASIL
USA
Variedades
Stev.(%)
RC(%)
Reb. A(%)
RD(%)
Total SG(%)
% Reb A s/ Total
PC 1 1.84 0.9 13.06 0.40 16.2 81
PC 4 3.50 0.85 9.95 0.35 14.65 68
Eirete 7.26 0.89 6.78 0.09 15.02 45
Criolla 5.87 0.49 2.29 0.25 8.90 260
10
20
30
40
50
60
70
80
90
Stev.(%) RC(%) Reb. A (%) RD(%) Total SG(%) % Reb A s/ Total
1.84 0.9
13.06
0.40
16.2
81
L1
L 4
Eirete
Criolla
CALIDAD INDUSTRIAL DE ALGUNAS VARIEDADES(Cosecha de Febrero, 2010)
DONDE APUNTAR EN EL TEMA DE LAS VARIEDADES ?
Variedades clonales mas productivas y alto Reb A ( >85% ) tanto en variedades precoces y tardos. Lnea Clonal : PCSA /SI EM-1/08/LC 1 = 85% de Reb. A sobre el total de SG, precoz( 4 cortes ao).
* Variedades con mejor performance para la mecanizacin del cultivo
* Variedades hbridas (diploides o tetraploides) de alto rinde y alto Reb A.
ESTO TERMINA AQU ?
!!! TENEMOS LA VARIEDAD .
Aleluya Aleluya. Aleluya..
SI . PERO NOOO
! ESTO NO TERMINA AQU
PROPAGACION DE VARIEDADES CLONALES
PROPAGACION CLONAL O VEGETATIVA POR ESQUEJES. VIVERO DE PRODUCCION DE PLANTINES EN BANDEJAS BAJO NORMAS DE CALIDAD
Lote de plantas Madres Corte de esquejes de plantas madres Plantacin de esquejes
Plantines totalmente enraizados y rustificados
Plantines provenientes de esquejesSoportes de bandejas colocadas en alto.
Mas y mejor produccinMas y mejor materia prima para la
industria y la exportacin
Nuestro Desafo !!
Elevar el nivel de vida de nuestros productores
!!Nuestro Compromiso
Fomentar la produccin de Kaa Hee de una manera amigable
con el medio ambiente.
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