mejoramiento de arroz con mayor valor...
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Mejoramiento de arroz con
mayor Valor Nutricional
Cécile Grenier and Jaime Borrero
Taller de trabajo – Nicaragua 26 y 27 de Nov 2013
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Objetivo
– Panamá el 62% del suministro de alimentos es con arroz. Dentro de la población indígena el 60% de los niños en edad preescolar sufren deficiencia en Zn.
– Nicaragua el 50% de la población sufre deficiencia en Zn.
– Bolivia la prevalencia de anemia (hb<11g/dL) en niños menores de 2 años de edad es severa (>40.0%)
– Haití el 40% de los alimentos se proporcionan con arroz, 54% de las mujeres sufren deficiencia de hierro y 56% de la población sufre deficiencia Zn.
• Desarrollar líneas de arroz con alto contenido de hierro y zinc con excelentes características
agronómicas.
N. Palmer, CIAT
Mejorar el estado nutricional en las zonas rurales
y urbanas de América Latina y el Caribe.
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Los Países donde Trabajamos
Antecedentes Fase 1
Socios fase 1
(2006-20011)
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1. Definicion de una Linea Base para hierro y Zinc en LAC.
2. Establecimiento de protocolos y metodologías para identificar Materiales
con altos contenidos de hierro y zinc.
3. Evaluación del contenido nutricional del material existente en los bancos
de germoplasma.
4. Mejoramiento : Desarrollo de poblaciones y líneas con altos contenido de
hierro y zinc.
5. Distribución de líneas promisorias a los Programas Nacionales.
6. Evaluación del impacto nutricional y aceptación culinaria de los
materiales promisorios.
7. Liberación Variedades con mayor valor nutricional.
N. Palmer, CIAT
Logros de la Fase 1
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Muestras de arroz integral y blanco de
variedades comerciales en Colombia,
Bolivia, Nicaragua, y Republica
Dominicana fueron evaluadas.
1. Línea base
Integral (mg/kg)
Blanco (mg/kg)
Linea Base (mg/kg)
Meta (mg/kg)
Hierro 10-11 2-3 2 8
Zinc 20-25 16-17 16 25
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2. Protocolos y metodologías
Recolección muestras Procesamiento poscosecha
Procesos de elaboración de harina
AA NIRS ICP
Método de absorción atómica (AA); Plasma de Acoplamiento inductivo (ICP); Espectroscopia de infrarojo cercano (NIRS)
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Evaluación de ~5000 líneas para identifiacion de productos para uso inmedato
3. Identificación de productos
0 2 4 6 8
10 12 14
Pe
rce
nt
N 4667 Mean 3.20 Std Deviation 1.26
Normal
20
07
0.45 1.05 1.65 2.25 2.85 3.45 4.05 4.65 5.25 5.85 6.45 7.05 7.65 0
Fe (mg/kg)
Línea base
0
2.5
5.0
7.5
10.0
12.5
15.0
17.5
20.0
22.5
Pe
rce
nt
N 4832 Mean 14.15
Std Deviation 3.83
Normal
20
07
Línea base
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Mejoramiento de cultivos de forma convencional para incorporar mayores
nutrientes.
4. Mejoramiento
Se puede aumentar el contenido
Nutricional con el fitomejoramiento
Contenido de hierro y zinc en el grano de arroz
pulido durante los años 2005-2009
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Population Breeding
0
5
10
15
20
25
30
N 139Mean 3.62Std Deviation 0.44
Normal
2.55 3.15 3.75 4.35 4.95 5.55 6.15 6.75 7.35 7.95 8.550
5
10
15
20
25
30N 182Mean 6.36Std Deviation 0.61
Normal
Per
cen
t
Fe (mg/kg)
Ciclo 1
Ciclo 2
Fedearroz 50
0
5
10
15
20
25
30
N 139Mean 3.62Std Deviation 0.44
Normal
2.55 3.15 3.75 4.35 4.95 5.55 6.15 6.75 7.35 7.95 8.550
5
10
15
20
25
30N 182Mean 6.36Std Deviation 0.61
Normal
Per
cen
t
Fe (mg/kg)
Ciclo 1
Ciclo 2
Fedearroz 50
Population PCTBF-1
cycle 1
cycle 2
PCT-8
Perurutong
Azucena
Gundil Kuning
Madhukar
IR71703-657-3-1-2
Ketan Lumbu
IR68552-100-1-2-2
Fe (ppm)
Perc
ent
4. Mejoramiento poblacional
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~ 500 cruces
~20,000 Líneas segregantes evaluadas en CIAT-Palmira y Santa Rosa
~ 1945 líneas mejoradas enviadas a los PNI (2005-2009)-
Pedigree VG BL2 FL LSC BS NBL GD VG FL HB kg/ha Fe (ppm) Zn (ppm)
CT15717-7-//-2 3 6 87 3 5 5 3 3 113 3 9153.0 4.66 9.51
CT14544-1-M-2-3-//-M 3 4 85 1 1 3 1 3 116 3 5518.7 5.99 19.42
CT14544-1-M-2-4-//-M 3 3 97 1 1 3 3 3 109 3 4754.5 5.41 20.94
CT18148-10-//-M 1 3 91 1 1 3 3 3 109 3 8441.3 4.24 10.18
CT18148-6-//-M 1 3 93 1 1 1 1 5 109 5 9149.4 7.12 9.78
FEDEARROZ 50 3 5 87 1 1 5 3 5 105 3 3159.6 5.29 17.29
Palmira 2008 Santa Rosa 2008
4. Desarrollo de lineas
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Aceptación por parte de los agricultores, consumidores y la industria.
Evaluación del impacto nutricional y aceptación culinaria
de los materiales promisorios en Bolivia y Nicaragua
6. Aceptación culinaria
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7. Variedades de arroz liberadas
País Año Lanzamiento
Dato Nutricional
Bolivia 2009 Azucena (Fe: 3.40 mg/kg, Zn: 18.57 mg/kg) Saavedra27 (Fe: 3.52mg/kg, Zn: 11.2 mg/kg)
Cuba 2009 IACUBA-30 (Fe: 5.3 mg/kg , Zn 12.9 mg/kg)
Panamá 2010 IDIAP GAB2 (Fe: 4.13 mg/kg, Zn: 15.5 mg/kg) IDIAP GAB6 (Fe: 3.55 mg/kg, Zn: 13.54 mg/kg) IDIAP GAB8 (Fe: 3.80 mg/kg, Zn: 14.22 mg/kg) IDIAP GAB11 (Fe: 3.83 mg/kg, Zn: 13.16 mg/kg)
Nicaragua 2012 L8 (Fe: 3.0 mg/kg, Zn: 10.5 mg/kg) L9 (Fe: 3.5 mg/kg, Zn: 14.2 mg/kg)
9 variedades en 4 países
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Arroz Biofortificado: Fase II Harvest Plus
Nutricional
22-25 mg/kg
Zinc
16-17 mg/kg
Alto rendimiento
Resistente a plagas y enfermedades
Buena calidad molinera y culinaria
Agronomía
N.
Pa
lme
r, C
IAT
Participantes
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X-ray fluorescence analysis (XRF)
• Análisis no destructivo
• Muestras solidas
• No usa químicos tóxicos
• Sin residuos tóxicos
rápido, eficiente y confiable
Fase II -- Nuevo método
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Curva de calibración: método XRF
Set de 90 materiales: (variedades, líneas riego y secano )
meta de 22 mg/kg
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Mejoramiento - Zn
• Caracterización del germoplasma (2013-14)
• Germoplasma de los socios (fase I) (2013)
• Germoplasma del programa de mejoramiento del CIAT (2013)
Identificación de material para uso inmediato y parentales
Conformar viveros
• Estudios multiambientales (GxA)
• Mejoramiento para alto Zn (2014-18)
– Mejoramiento poblacional, pedigrí, retrocruzamientos
– Mejoramiento molecular.
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Germoplasma de los socios
Nicaragua 2013
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• 934 lííeas avanzadas –CIAT (secano y riego)
• 227 líneas segregantes - Agrosalud (Fase I)
• 371 líneas la población de SR (Fase I)
• 355 líneas de la población sintética secano para estudios genéticos
~ 2000 líneas evaluadas (Nov.2013)
Evaluación de las lineas avanzadas CIAT
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1000 lineas avanzadas evaluadas por XRF
Distribución del zinc en líneas Avanzadas
evaluadas durante (Oct- 2013)
BR11 Azucena IR 64 L. base
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Fase II -- Socios
• Participación de los socios
- Definición del producto
- Necesidades en capacitación
- Evaluación y selección en campo
- Apropiación del proyecto.
• Colaboración con diferentes sectores
– Entidades en el tema de nutrición y la salud
– Industria semillerista
– Instituciones (ONGs/gobierno), economistas, para distribución y
promoción del material biofortificado.
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Agradecimientos
Cesar Martinez.
Moralba Domínguez.
Sory Sanchez
Ismael Camargo
Roger Taboada
Juana Viruez
Roger Urbina
Lázaro Narvaez
Luis Alvarez
Cécile Grenier
Jaime Borrero
Muchas Gracias