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PRODUCCION IN VITRO DE PLANTA DE CALIDAD.
PRODUCCION DE MINITUBERCULO DE PAPA EN
INVERNADERO Y CAMPO
Responsable: Dr Humberto Antonio Lòpez Delgado
Colaboradores: Dr. Roman Flores López
M. en C. Victor Magallanes González
Ing .Victor Magallanes González
Sector: Agricola
Sistema producto: Papa
Tipo de proyecto: Transferencia de tecnología
Eslabón: Producción
Estatus del Proyecto: Nuevo
Fecha de inicio: junio 2010
fecha de termino: mayo 2011
Grupo de interés: Productores
Municipios: Metepec, Jiquipilco, San Jose del Rincon, Zinacantepec, Tenango del Valle.
Palabras clave: Micropropagación, plantas libres de virus, minitubérculos, variedades
mejoradas.
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Introducción
Entre las plantas cultivadas del mundo, la papa Solanum tuberosum L. (Fam.
Solanaceae) ocupa el cuarto lugar después del trigo, maíz y arroz. En México, la
papa se cultiva en 21 estados de la Republica y gracias a la diversidad climática
del país se dispone de tubérculos todo el año, ocupando el sexto lugar de
importancia como alimento de los mexicanos (Cepeda y Gallegos, 2003).
Un factor limitante de la producciòn de papa es la insuficiencia de semilla con
calidad fitosanitaria, fisiològica y pureza varietal ya que la utilizada en la actualidad
es manejada a nivel de productor y conforme a SNICS solo el 10% es generada
con el esquema de certificación o selección de semilla oficial. Los métodos de
manejo en campo, almacenamiento y manejo de postcosecha inadecuados
contribuyen a que la semilla pierde su calidad fisiológica y fitosanitaria. Por ello es
necesario establecer un esquema de manejo adecuado partiendo de semilla sana.
En México el Programa Nacional de Papa del INIFAP en 1982 estableció en el
país el sistema de producción de semilla empleando el sistema in vitroinvernadero-campo (López-Delgado et al 1985). Este sistema debe emplearse
tanto en nuevas variedades como en las de reciente introducción.
En el estado de méxico se siembran aproximadamente 5000 Ha de papa,
anteriormente se sembraban 6400 Ha, sin embargo por factores como
enfermedades, adversidades del clima, falta se semilla, altos costos de producción
y bajo precio de venta, ocasionaron el desaliento para la siembra por parte de
productores. Cabe señalar, que actualmente los productores tienen identificado;
el mercado de papa en fresco, las variedades que prefiere el consumidor, por lo
que la principal demanda es la disponibilidad de variedades de uso más común,
siendo la principal problemática del productor la producción de semilla de papa en
el estado. Considerando que la semilla producida deberá ser de variedades con
resistencia a las principales enfermedades, con calidad y libres de virus. Estas
necesidades se pueden satisfacer no solo con variedades comerciales ya
existentes, sino también con materiales nuevos generados por el INIFAP tanto las
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variedades como nuevos clones los maneja el INIFAP. La disponibilidad anterior
permitiría reducir costos de producción y satisfacer la demanda.
Antecedentes
El Programa Nacional de Papa del INIFAP en 1982 implemento por primera vez en
el país el sistema de producción de semilla in vitro-invernadero-campo (LópezDelgado et al. 1985) obedeciendo a la falta de semilla libre de virus y de
variedades con tolerancia a Phytophtora infestans, nematodo dorado y con calidad
para industria, desde entonces el Programa a capacitado a técnicos y productores
tecnificados en técnicas de micropropagacion y obtención de minituberculos en
invernadero.
Justificacion
Contar con variedades que disminuyan el número de aplicaciones de
agroquímicos de 25 a 10 con doble uso, industrial y en fresco, con tolerancia a
punta morada, tizón tardio, nematodo dorado y de ciclo intermedio entre 90 y 70
días.
Problematica
Existe falta de semilla sana, libre de virus de variedades con tolerancia a
phytophtora infestans, punta morada y nematodo dorado, tanto de variedades
comerciales como de nuevos clones.
Justificación
Contar con variedades que disminuyan el número de aplicaciones de
agroquímicos de 25 a 10 con doble uso, industrial y en fresco, con tolerancia a
punta morada, tizón tardio, nematodo dorado y de ciclo intermedio entre 90 y 70
días.
Evaluación Ex Ante
El potencial de producción de semilla certificada es de 42 ton y la media nacional
por hectárea es de 25 ton, se pierde aprox. el 45% del potencial productivo.
Solo hay semilla para el 10% de la necesidad nacional para las 67 000ha,
requiriéndose aprox. 171 000 Ton de semilla. El método de producción de semilla
in vitro-invernadero-campo implementado por INIFAP en 1982, permitirá aumentar
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la disposición de semilla libre de virus de materiales comerciales y generados por
INIFAP.
Materiales y Mètodos
Se trabajara con 20 genotipos de clones avanzados obtenidos a través de
mejoramiento genético. Se iniciara a partir de brotes de tubérculo de cada
genotipo los cuales se incorporaran in vitro en medio MS. A los 30 días de
establecidas la plantas se multiplicaran con el fin de aumentar la población para
realizar pruebas de virosis mediante la prueba serológica de ELISA. Una vez
identificados los virus presentes en cada genotipo se diseñaran los diferentes
tratamientos de termoterapia que se requieren de acuerdo a los diferentes virus
presentes. El método de termoterapia a emplear será el previamente generado en
este laboratorio (López-Delgado et al. 2004). Se procederá a aplicar termoterapia
in vitro con 50-80 plantas por cada material, el régimen de temperatura (30- 42 ºC)
temperaturas continuas o discontinuas y el periodo de termoterapia (4-6 semanas)
estará en función del o los virus en cuestión. Al cabo de la termoterapia se
procederá a cultivar los meristemos axilares para subcultivarlos en MS por 30 dias.
Se evaluara porcentaje de sobrevivencia al salir de termoterapia y 30 dias
después del subcultivo de meristemos axilares para cada genotipo. Las plantas
obtenidas se subcultivarán con el fin de multiplicarlas y al cabo de 30 días se
muestrearan para probar su estado de virosis mediante serología (ELISA) (Clark y
Adams 1975). Las plantas que se encuentren con reacción negativa a las virosis
detectadas al inicio, se someterán a micropropagación por 2-3 meses hasta
escalar el número a 500 plantas por genotipo, esto dependerá del número de
plantas libres de virus que se obtengan a partir de termoterapia. Las microplantas
obtenidas se transferirán a suelo en condiciones de invernadero para al cabo de 4
meses se obtendrán aproximadamente 2500 minitubérculos por genotipo, los
cuales podrán ser llevados a campo en campos de productores en el segundo
año.
Bibliografia
López D. H., Zavala Q. T. y Cadena H. M. 1985. Obtención y con conservación de
genotipos de papa libres de virus. Folleto Misceláneo No. 3 SARH-INIA.
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López-Delgado H., Mora-Herrera M.E., Zavaleta-Mancera H.A, Cadena-Hinojosa
M. and Scott I.M. 2004. Salicylic acid enhances heat tolerance and potato virus X
(PVX) elimination during thermotherapy of potato microplants. American Journal of
Potato Research. 81: 161-166.
Demanda
Los productores tienen identificado el mercado de papa en fresco, las variedades
que prefiere el consumidor, por lo que la principal demanda es la disponibilidad de
variedades de uso más común, siendo la principal problemática del productor la
falta de semilla de papa en el estado.
Producto/Componente
500 microplantas libres de virus de 17 genotipos generados por INIFAP y con
tolerancia a Phytophtora infestans y punta morada. 500 microplantas de 3
variedades comerciales. Tiempo estimado 7-8 meses.
2500 minitubérculos de cada genotipo a partir de las microplantas obtenidas.
Tiempo estimado 3-4 meses.
Cronograma de actividades
Actividad
Trimestre 1
Incorporación
X
Trimestre 2
Trimestre 3
Trimestre 4
in vitro y
pruebas de
virosis a 20
genotipos
Termoterapia
X
subcultivo de
yemas y
multiplicacion
para prueba
ELISA
Escalamiento
X
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de plantas
negativas a
virosis al
numero
deseado
Siembra en
X
invernadero y
producción de
minituberculos
Recursos Solicitados por Trimestre a Fundación Produce
Trimestre 1
Trimestre 2
Trimestre 3
Trimestre 4
Total
$80000
$65000
$50000
$50000
$200000
Resumen de memoria de calculo
Reactivos, medios de cultivo,
$ 50 000
cristalería, tubos de cultivo, tapas para
frascos de cultivo, alcohol, buffers,
gas, consumibles en gral.herramientas.
Antisueros para prueba ELISA, placas,
$30 000
reguladores del crecimiento.
Mantenimiento de equipo y cuarto de
$80 000
incubación, iluminación, sistema
refrigeración, mantenimiento equipo de
computo, pago servicios.
Combustible, viaticos, compras
$20 000
directas con provedores.
Papeleria, publicaciones, un Congreso
$15 000
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Materiales invernadero, consumibles
$ 50 000
TOTAL
$ 245 000
Resumen de memoria de calculo
Valor de minitubérculos: 70 plantas/m2, considerando producción de 5minis/pl =
350 minis/m2. Producción de minis en 1000 m2= 350 000 minis x $3.00 c/u =
$1050 000. Valor de tubérculos producidos en campo: 3750 plantas/1000 m2 = 5.6
Ton, $ 9.00/Kg = $50 400.
Relación Beneficio Costo
La producción de semilla a partir de microplantas en invernadero es de 350 000
minitubérculos en 1000 m2 lo que tiene un valor de $ 1050 000 considerando el
minituberculo a $3.00. Sin embargo el valor de producción de semilla en 1000 m 2
de campo es de $ 50 400, considerando a $9.00/ kg.
Fin
Mejorar la calidad del tuberculo-semilla de papa en el estado de mexico.
Proposito
Aumentar el uso de tuberculo-semilla de papa de calidad en el estado de mexico.
Productos/Componentes
1 Guia tecnica para la produccion de semilla. Indicadores: Manuscrito que incluye
las tecnicas de obtencion de plantas libres de virus y micropagacion al final de los
12 meses de duracion del proyecto en su primer año. Medios de verificación:
Documentos
2 Validacion de inovacion al metodo de obtencion de plantas libres de virus.
Indicadores: Mayor numero de plantas con mayor tolerancia a termoterapia,
mayor porcentaje de plantas termotolerantes y libres de virus, mayor numero de
plantas libres de virus disponibles para la micropropagacion, en menor tiempo.
Medios de verificación: Plantas disponibles en cada etapa de la termoterapia y
micropropagación.
Supuestos
Existe experiencia de 28 años en el laboratorio del INIFAP en obtención de plantas
libres de virus respaldada con publicaciones y en la obtencion de minituberculos
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en invernadero, por lo que no existe riesgo de fracaso en terminos tecnicocientificos para no obtener los productos deseados
Impactos Ambientales
Se reducirá el numero de aplicaciones de agroquímicos de 25 a 10 por ciclo.
Impactos económicos
Se aumentara la disponibilidad de semilla sana reduciendo la deficiencia de
semilla existente, ya que el potencial de producción de semilla certificada es de 42
Ton y la media nacional por hectárea es de 25 Ton, se pierde aprox. El 45% del
potencial productivo.
Impacto Social
Se aumentara la disponibilidad de semilla libre de virus disponible ya que solo hay
semilla para el 10% de la necesidad nacional para las 67 000Ha, requiriéndose
aprox. 171 000 Ton se semilla.
Impactos Tecnologicos o cientificos
Se validara una inovación al método de obtención de plantas libres de virus que
aumenta el porcentaje de sobrevivencia a la termoterapia y el número de plantas
libres de virus. Se pondrán a disposición 17 nuevos genotipos libres de virus
generados por el INIFAP y 3 variedades comerciales.
Beneficiarios directos
Román Maldonado Castillo: Jiquipilco: 712 139 26 42
Gabriel García Rojas : San Jose del Rincon: 722 394 81 96
Tito de la Cruz Garcia: Zinacantepec
Mario Velázquez Mejia: Tenango del Valle
Grupo de trabajo
Colaborador: Julián Víctor Magallanes González. Proporcionara tubérculos de 17
nuevos genotipos obtenidos por mejoramiento genético. siembra de microplantas
en invernadero para obtención de minitubérculos.
Colaborador: Román Flores López. Siembra de microplantas en invernadero para
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la obtención de minitubérculos.
Fortaleza institucional
El programa de papa cuenta con 28 años de experiencia en la obtención de
plantas libres de virus en papa y en micropropgacion, cuenta con 17 nuevos
genotipos obtenidos por fitomejoramiento que pone a disposición al presente
proyecto. El laboratorio ha capacitado y asesorado a lo largo de estos años a
laboratorios nacionales, de centroamerica y del Caribe, cuenta con infraestructura
propia para la obtención de plantas libres de virus y micropropagacion, nuestro
laboratorio ha inovado la metodologia de termoterapia que permite aumentar la
sobrevivencia de plantas al salir de termoterapia y también aumentar el número
de plantas libres de virus, dicha metodología esta publicada en American Journal
of Potato Research (Lopez-Delgado et al. 2004)(ver bibliografia). Lo anterior
permite ventajas de eficiencia en calidad y tiempo en relación a laboratorios
particulares, adicionalmente nuestro laboratorio cuenta con personal con
experiencia en las técnicas a utilizar, asi como equipo para tomar lecturas de
virosis por la técnica de ELISA, aumentando la precision del diagnostico, se tiene
la infraestructura y experiencia para la obtención de minitubérculos en invernadero
para las necesidades del proyecto.
Comentarios aclaratorios
Se anexa el articulo :
LÓPEZ-DELGADO H., MORA-HERRERA M.E., ZAVALETA-MANCERA H.A,
CADENA-HINOJOSA M. AND SCOTT I.M. 2004. SALICYLIC ACID ENHANCES
HEAT TOLERANCE AND POTATO VIRUS X (PVX) ELIMINATION DURING
THERMOTHERAPY OF POTATO MICROPLANTS. AMERICAN JOURNAL OF
POTATO RESEARCH. 81: 161-166.
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En donde el responsable del presente proyecto aparece como primer autor, en
dicho articulo se demuestra una metodologia que permte aumentar la tolerancia a
la termoterapia y se incrementa el numero plantas que se obtienen libres de virus,
dicho método fue desarrollado en nuestro laboratorio como resultado de la
experiencia acumulada en esta área y se empleara en el presente proyecto
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