Noroeste Argentino. Mejoramiento Genético de Especies con Fines

Noroeste Argentino
Mejoramiento Genético de Especies
con Fines Industriales
Desde 1998, el INTA, junto con otras instituciones y empresas, coordina el
“Subprograma para pinos y eucaliptos en el NOA”. Se trata de un programa
de mejoramiento genético cooperativo en el que se definió de manera
consensuada las especies prioritarias, los criterios de selección y los pesos
económicos, con vistas a la generación de un producto de calidad
La región NOA contiene a una gran diversidad de
sitios ecológicos que posibilitan la producción de
la mayor parte de las especies con fines industriales que se cultivan en las zonas subtropicales.
Entre las provincias de Tucumán, Salta y Jujuy, se
hallan 2.200.000 ha con aptitud forestal, de las
cuales sólo se ocupan 31.000 ha. Este hecho
convierte al NOA en una de las regiones de mayor
potencial forestal de la Argentina. Fitogeográficamente, estas tres provincias toman parte de las
Yungas y están rodeadas de provincias vecinas
incapaces de producir madera semiblandas de
uso industrial. Sin embargo, existen industrias
que actualmente no encuentran un abastecimiento sostenido de materia prima en el NOA. La
región sólo produce el 10 % de lo que consume
e introduce el resto, principalmente, de la región
Mesopotámica (NEA), con un flete de 1.300 km.
La respuesta al por qué no existe un desarrollo
forestal de magnitud en el NOA tal vez tenga una
connotación cultural. Hasta el día de hoy quedan
resabios de una tradición al desmonte, a la
extracción sin costo y al desconocimiento de que
los árboles también se cultivan. Pero esta situación no es coherente y es inevitable que se
revierta ya que están dadas todas las condiciones
para que el NOA sea una zona foresto-industrial
de importancia en nuestro país y con proyección
externa. Los profesionales que trabajamos en
investigación y extensión forestal deben estar
preparados para asistir técnicamente al
desarrollo forestal de la región. Así, el INTA tiene
presencia a través de la Estación Experimental
Agropecuaria Famaillá, Tucumán, y la Estación
Experimental de Cultivos Tropicales Yuto, Jujuy.
Actualmente, el INTA Famaillá es responsable de
la coordinación del “Subprograma para pinos y
eucaliptos en el NOA” del Programa de
Producción de Material de Propagación Mejorado
(PPMPM), financiado por el Proyecto Forestal de
Desarrollo-SAGPyA y el BIRF. En este subprograma cooperativo también participan instituciones
Dr. Ing. Ftal. Luis
Fornes
INTA Famaillá,
Tucumán
forestales provinciales, universidades y empresas
privadas de la región.
SUBPROGRAMA PARA PINOS Y EUCALIPTOS EN
EL NOA
Es sabido que la elección del material genético
adecuado para un determinado objetivo productivo y sitio ecológico es la base de todo emprendimiento forestal con fines económicos. La generación y adaptación de dicho material genético
es un proceso que no se puede obviar y que
generalmente está en manos del Estado Nacional
o de las grandes empresas privadas, ya que son
programas costosos y de largo plazo. En el caso
del NOA, se trata de un programa de mejoramiento genético cooperativo en el que se definió
de manera consensuada las especies prioritarias,
los criterios de selección y los pesos económicos,
con vistas a la generación de un producto de
calidad. El subprograma para pinos y eucaliptos
en el NOA se inició en julio de 1998. Se definió
una estrategia sexual para Pinus taeda y Pinus
Cosecha de conos de un árbol plus de P. taeda en
la localidad La Fronterita, Dpto. Famaillá, Tucumán.
idiaXXI
123
patula, y una estrategia asexual para Eucalyptus
sp.
La región es muy variable en cuando a altitud,
régimen de precipitación y tipos de suelo, lo que
requiere trabajar con especies con potencial de
mejora genética que cubran gran parte de las
demandas económicas y ecológicas. Los ensayos
de orígenes de Pinus elliottii var. elliottii y Pinus
taeda (26 orígenes de cada especie que cubren el
rango de distribución natural en el Sudeste de los
EE.UU.), instalados en Tucumán en 1981, muestran la superioridad en crecimiento de P. taeda
respecto de P. elliottii (15 % en DAP y 25 % en
volumen) en la zona pedemontana. Entre los 26
orígenes de P. elliottii no existen diferencias significativas en productividad y el tipo de variación
geográfica es discontinua, mientras que P. taeda
muestra diferencias altamente significativas en
los 26 orígenes probados. Entre estos se destacan los procedentes de los Estados de Florida,
Louisiana y Mississippi, la variación geográfica es
de tipo clinal o continua. Estos resultados, coincidentes con los encontrados en otras partes del
mundo, posicionan a Pinus taeda como la especie más susceptible de ser mejorada genéticamente.
Cuando se asciende altitudinalmente, por encima
de los 800 msnm, los pinos amarillos decrecen en
rendimiento maderero, y aparecen los pinos
mexicanos con un excelente desarrollo. La especie más cultivada en zonas de gran altitud es
Pinus patula. En Jujuy se encuentran las plantaciones comerciales de mayor superficie. También
allí se cultiva P. taeda, pero se torna susceptible
al ataque de Sirex noctilio (avispa barrenadora de
los pinos) en sitios de gran altitud o de precipitación anual inferior a 900 mm.
Tanto para P. taeda como para P. patula, se rea-
Cosecha de conos de árbol plus de P. patula en El
Fuerte, Jujuy.
124
idiaXXI
CLON TF123
lizó una selección masal y posteriormente una
selección individual en los mejores rodales. El
método utilizado fue el de “Niveles independientes de selección” para ubicar árboles fenotípicamente superiores en los rodales comerciales. Se
fijaron los límites o niveles inferiores de los dos
caracteres principales, vigor (productividad volumétrica) y forma (rectitud del fuste y tipo de
ramificación), teniendo como objetivo la
producción de madera de calidad para uso estructural y mueblería, según los lineamientos fijados
a priori por los miembros del Subprograma de
Mejora Genética.
¿UN TAEDA DIFERENTE?
La provincia de Tucumán presenta la mayor
superficie cultivada con Pinus taeda en el NOA.
Existen registros de introducción de material
genético de huerto semillero de Livingston
Parish-LA a partir del año 1990; las plantaciones
anteriores a esta fecha son de origen desconocido.
La población de mejora del Subprograma NOA
está constituida por 130 individuos, de los cuales se desconoce la procedencia del 60 %, como
suele ocurrir en gran parte de los programas de
mejora genética de primera generación, y fueron
seleccionados en plantaciones comerciales de
entre 16 y 32 años de edad. La intensidad de
selección fue elevada, aproximadamente 1 árbol
cada 14 ha, a la espera de una ganancia considerable en la descendencia.
La madera procedente de estos rodales comerciales es muy apreciada por los aserraderos locales
y se prefiere este material al introducido de otras
regiones, según lo manifiestan los aserradores
locales.
La densidad básica de la madera en la Población
de Mejora varía entre 0,65 y 0,40 g/cm3 en la
madera madura, y entre 0,44 y 0,30 g/cm3 en
madera juvenil.
Una gran parte de los individuos elegidos muestran una apariencia diferente a la típicamente
encontrada en el Pinus taeda originario de
Marion-FL, muy difundido en la provincia de
Misiones.
En el huerto semillero ubicado en el INTA
Famaillá, se pueden observar clones vigorosos,
de fustes rectos, entrenudos largos, ramificación
escasa y ramas delgadas.
Es fundamental que los árboles plus demuestren
la capacidad de transmitir a su descendencia el
bagaje genético que portan, esto se conocerá
mediante la evaluación de los ensayos de progenies, los cuales fueron instalados en el año 2002
en diferentes sitios ecológicos del NOA y el NEA.
Tales ensayos contienen a la mayor parte de las
familias provenientes de árboles seleccionados
en ambas regiones, y conducidos por el INTA
Montecarlo y el INTA Famaillá.
ESTUDIO DE LA POBLACIÓN DE MEJORA DE P.
taeda CON MARCADORES MOLECULARES
Los marcadores de ADN permiten analizar, entre
otras cosas, la estructura genética de una
población, su tamaño efectivo, la diversidad
genética, las relaciones de parentesco y la
endogamia existente.
La Población de Mejora de Pinus taeda del subprograma NOA ha sido analizada con microsatélites nucleares (10 loci). Estos marcadores moleculares son altamente polimórficos y tienen
carácter codominante, lo que los convierte en
una herramienta importante de control en los
programas de mejora genética.
Como población testigo (25 individuos) se utilizó la procedente del área productora de semillas
de Marion-FL, Delicias Km 22, Pto. Libertad,
Misiones.
La diversidad genética de la PM es 0,60 y la del
APS Marion es 0,67 (10 % superior).
El testigo no presenta relaciones de parentesco
cercanas en la población. Sin embargo, el
parentesco molecular en la PM en algunos
casos es muy cercano, al comparar entre pares
de individuos. Este hecho puede traer problemas de reducción en la cantidad de semillas
viables a producir en los huertos semilleros si
no se controla la disposición de los clones en
el huerto mediante una estrategia adecuada
(Sublíneas).
Se detectaron 5 individuos altamente endogámicos en la PM, los que fueron aislados de la población de producción.
La asignación de genotipos a las diferentes
poblaciones representadas en la Figura 1 revela
la separación de la población de mejora (PM) con
respecto al testigo (Marion-FL). Sin embargo,
existe una zona de transición donde algunos
individuos se confunden en el límite entre ambas
poblaciones, dichos genotipos (TF015, 16, 26,
34, 37 y 40) provienen de fuentes semilleras desconocidas.
Una mejor diferenciación se puede observar entre
los individuos integrantes de la población de
Livingston Parish-LA y la población de Marion-FL
(Figura 2). Los resultados indican que la
Población de Mejora contiene una cierta proporción de mezcla de orígenes o procedencias, lo
que no es difícil de encontrar en una “raza local
introducida”.
Figura 1: Asignación de genotipos a la población
de mejora (PM) y de Marion-FL.
-80
-70
PM
-60
-50
-40
-30
-20
Marion, FL
-10
0
0
-10
-20
-30
-40
-50
-60
Clones de E. grandis que constituirán el jardín clo-
-70
nal.
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Colocación de estaquillas en la cama de enraizado.
HUERTO SEMILLERO CLONAL
Los huertos semilleros constituyen las poblaciones de producción más comúnmente utilizadas
en los programas de mejora genética. Estos se
establecen con los mejores individuos a fin de
producir semillas fisiológica y genéticamente
superior. La mayor parte de los huertos semilleros existentes han sido establecidos basados en
la presunción de que cada clon y ramet:
- florecen durante el mismo período (sincronía
floral, cruzamientos aleatorios),
- tienen el mismo ciclo periódico de mayor y
menor producción de flores,
- son completamente fértiles con todos sus vecinos y producen un número idéntico de semillas
viables por árbol,
- tienen el mismo grado de resistencia a la
autoincompatibilidad,
- tienen una tasa similar de crecimiento y forma
de copa, y
- se espera un mínimo o ningún grado de parentesco entre clones y ausencia de contaminación
con polen externo.
Es sabido que estos supuestos son ideales y raras
veces se satisfacen totalmente. Por otro lado, no
se han establecido límites para su cumplimiento
por lo que en algunos casos su desvío puede
tener serias consecuencias, aunque es difícil
valorarlas numéricamente.
La diversidad genética máxima de un huerto
semillero puede alcanzarse solamente cuando
todos los padres contribuyen equitativamente al
acervo gamético de la población. La contribución
desigual conduce a una acumulación de parentesco y, por lo tanto, a la pérdida de diversidad
genética en la siguiente generación. El desequilibrio en el aporte gamético de los progenitores
puede también variar entre los años de floración.
A fin de conocer la fertilidad efectiva del huerto,
se iniciaron las observaciones fenológicas de los
78 clones que constituyen el huerto semillero de
P. taeda en el NOA. El método usado es el del
registro fitofenológico integral, adaptado a nuestras necesidades. Por otro lado, esta información
permitirá planificar acertadamente las polinizaciones controladas para la producción de híbridos
intra e interespecíficos.
LOS PINOS MEXICANOS
El proyecto inicial del subprogarama NOA se
planteó para trabajar con el complejo Pinus patula - P. greggii - P. tecunumannii. De las especies
nombradas, sólo P. patula presenta una superficie cultivada considerable, en las provincias de
Jujuy y Salta, donde realizar las selecciones de
árboles plus con una cierta intensidad. El método y los criterios de selección usados fueron
similares al empleado en P. taeda, excluyendo en
la selección defectos característicos de P. patula
tales como la forma curvada o “banana”, la presencia de protuberancias o mamelones muy marcados en el tronco e individuos bi y trifurcados o
sumamente ramudos. La mayor parte del material
es de origen desconocido y en menor medida procede de Sudáfrica.
La población de mejora del subprograma NOA
Figura 2: Asignación de genotipos a las poblaciones de Livingston-LA y Marion-FL.
-80
-70
Livingston, LU
-60
-50
-40
-30
Marion, FL
-20
-10
0
0
126
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-10
-20
-30
-40
-50
-60
-70
Estacas enraizadas en tubetes.
Vista de un ensayo de progenies de P. taeda de 2
años de edad, ubicado en la "llanura deprimida no
salina", INTA Famaillá, Tucumán.
está constituida por 70 individuos fenotípicamente superiores, cuya calidad genética será probada a través de los ensayos de progenies a instalarse este año. Sumado al material genético
local, también se probarán 30 familias de polinización abierta procedentes de los Estados de
Puebla y Veracruz, Méjico, y 30 familias procedentes de Colombia, cedidas por la Estación
Experimental Agropecuaria Concordia.
duos de E. grandis y E. saligna, ubicados en los
ensayos de orígenes y procedencias, para promover el rebrote y rejuvenecimiento del material
vegetal. Al mismo tiempo, la madera de cada uno
de los individuos se analizará a fin de determinar
las propiedades fisico-mecánicas y de esta manera caracterizar a cada clon según los usos industriales tradicionales, incluyendo el uso de madera estructural y mueblería.
Con respecto a P. greggii, se instalarán ensayos
de 7 orígenes mejicanos y 70 familias de polinización abierta, recibidos del Programa de Mejora
del Colegio de Posgraduados de Montecillos,
México. Además, se implantarán los ensayos de
orígenes de P. tecunumannii recibidos del banco
de semillas DANIDA.
La próxima etapa consistirá en la instalación de
los ensayos comparativos de clones en diferentes
sitios ecológicos del NOA. Paralelamente, se
cosechó semillas de los individuos selectos de
pureza conocida a nivel de especie/procedencia,
a fin de probar su capacidad combinatoria general a través de pruebas de progenies y generar
ESTRATEGIA CLONAL PARA Eucalyptus sp.
El objetivo general es proveer al NOA de material
genético (clones) proveniente de individuos
selectos de eucalipto, adaptado a diferentes condiciones ecológicas y para usos diferenciados. La
madera de eucalipto integra la cadena productiva de las principales explotaciones agropecuarias
de la región (envases para hortalizas, pallets y
bins para frutas), además de postes para cableado y de uso rural, y madera de alto poder calorífico para siderurgia. Las especies más empleadas
son Eucalyptus grandis, E. saligna y E. camaldulensis.
Se implementó un área para la propagación vegetativa de individuos de interés comercial,
mediante la técnica de macropropagación bajo
condiciones ambientales controladas. Por otra
parte, se realizó la selección individual de árboles fenotípicamente superiores, según el idiotipo
establecido por los miembros de subprograma
NOA. En una primera etapa se apearon 40 indivi-
Clon de Eulayptus grandis obtenido por macropropagación.
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127
nuevas combinaciones genéticas para futuras
selecciones.
información facilita el diseño adecuado de los
huertos semilleros.
En menor magnitud se trabaja con Salicáceas, en
particular se cuenta con un ensayo comparativo
de 100 clones de álamos de 10 años de edad,
ubicado en el INTA Famaillá, del cual ya se dispone de información sobre los clones mas promisorios para la llanura deprimida no salina.
En cuanto a Grevillea robusta, INTA Famaillá
cuenta con un ensayo de orígenes y progenies
provisto por la Estación Experimental
Agropecuaria Bella Vista. También se están llevando a cabo en el NOA líneas de investigación
con especies no tradicionales de alto valor, como
es el caso de Toona ciliata var. australis, Tectona
grandis, Swietenia macrophylla, S. mahoganii y
la domesticación de especies nativas de gran
valor económico-social pertenecientes al género
Cedrela.
Dr. Ing. Ftal. Luis Fornes
Mejora Genética Forestal
INTA - EEA Famaillá
Ruta Prov. 301, km. 31
(4132) Famaillá- Tucumán
Argentina
Tel.: 0054-3863-461048
Fax: 0054-3863-461546
E-mail: [email protected]
CONCLUSIONES
- La Región NOA tiene un gran potencial y aptitud para el cultivo de especies forestales subtropicales con fines industriales.
- En el corto plazo se dispondrá de material de
propagación mejorado y certificado de Pinus
taeda y P. patula.
- Los marcadores moleculares, en particular los
microsatélites nucleares, se tornan una herramienta importante en el control de los programas
de mejora genética forestal.
- Es importante trabajar en la mejora continua de
la calidad genética de los huertos semilleros clonales, en especial los de primera generación,
incluyendo cada vez mayor información referida
a parentesco molecular, carga endogámica individual y sincronía floral, lo que determina la fertilidad de la población de producción. Toda esta
Ejemplar selecto TF009 de Pinus taeda.
Bibliografía
Guía para la inversión en la industria forestal argentina. 2001. ADI-SAGPyA. 83 p.
Informes técnicos. 1998-2004. PPMPM-Subprograma para pinos y eucaliptos en el Noroeste Argentino. SAGPyA-BIRF.
Disposición estratégica de clones de Pinus taeda L. con pedigrí desconocido en un huerto semillero. 2003. Tesis Doctoral. UPM.
Madrid. 130 p.
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