VII FEXPOQUINUA 2010

La VII Fexpo quinua 2010 ya comenzó y veo con mucho agrado que una productora tan buena y sacrificada como doña Alicia Lucas haya llegado a la ciudad La Paz para ofertar la semilla que produce orgánicamente, ella vino desde una región tan lejana como lo es Uyuni K, provincia Daniel Campos del Departamento de Potosí. Es en esta Fexpo Quinua donde los visitantes deben aprovechar al máximo el contacto directo con los productores, y es cundo los productores deben dar a conocer sus prácticas y sobretodo exponer y comercializar sus productos, si es que esta Feria no se realizara anualmente quizá nunca nos enteraríamos de sus valiosas enseñanzas y prácticas con el cultivo orgánico de la quinua. Si bien el video es corto me alegra mucho que la cadena Tele Sur la hayan entrevistado.

Rubén Miranda

METODOS DE SELECCIÓN POSTERIOR A LA HIBRIDACIÓN

El propósito principal de la hibridación es la generación de variabilidad mediante la combinación de caracteres presentes en progenitores diferentes, siendo máxima la variabilidad en la segunda generación filial o F2. Una vez lograda la población segregante F2, se puede elegir el método de selección más apropiado, esto dependerá de las posibilidades técnicas, talentos humanos y recursos económicos disponibles y de la urgencia de obtener variedades.

HIBRIDACIÓN INTERESPECIFICA E INTERGENERICA

La hibridación interespecífica se refiere al cruzamiento entre individuos de dos especies diferentes del mismo género. Gandarillas (1986), ha realizado cruzamientos interespecíficos en el género Chenopodium para estudiar el origen de la quinua cultivada, posteriormente, Bonifacio y Gandarillas (1992), han seleccionado una serie de líneas y obtuvieron la variedad Sayaña que tiene como progenitores a la variedad Sajama y Ch. carnosolum. Los trabajos de hibridación interespecífica relanzadas por Gandarillas (1986) y Bonifacio (1995), como también por los reportes de Wilson y Manhart (1993) y Ward y Johnson (1993), permiten aseverar que cruzamientos interespecíficos son viables, especialmente las cruzas de Ch. quinoa por Ch. nuttalliae, Ch. berlandierii, Ch. petiolare, Ch. carnosolum. etc. Algunas progenies muestran un alto grado de heterosis y grados variables de esterilidad híbrida masculina pero son funcionalmente femeninas. Esta forma de esterilidad es fácilmente superada mediante la autofecundación de algunas flores autofértiles o mediante retrocruzas con el progenitor Ch. quinoa. La hibridación interespecífica constituye un método potencial para la transferencia de caracteres presentes en otras especies emparentadas a la quinua cultivada. Recientemente, Bonifacio (no publicado), ha cruzado la quinua cultivada con una especie silvestre aun no identificada de crecimiento bianual, obteniendo híbridos interespecíficos que formaron escasa cantidad de semilla en la F1.


Lescano (1994), ha planteado la posibilidad de la hibridación interespecífica entre Ch. quinoa y Ch. pallidicaule para la obtención de híbridos con rango de adaptación a mayor altitud y de grano dulce, sin embargo las dificultades derivadas del nivel de ploidía limitan esta posibilidad.


La hibridación entre especies de los géneros Chenopodiun, Atriplex y Swaeda han sido probadas, obteniéndose híbridos intergenéricos entre Ch. quinoa por Atriplex hortensis (alto contenido de proteína) y Atriplex joaquiniana (Bonifacio, 1995). Sin embargo, las plantas de la primera cruza mostraron una completa esterilidad híbrida y los híbridos de la segunda cruza registraron una escasa fluoración en las que se podía observar estructuras del gineceo (estigmas). Su funcionalidad como planta femenina no fue probada por la disponibilidad inoportuna de polen de los padres. Las plantas androestériles de quinua polinizadas con polen de Swaeda foliosa (resistente a heladas y salinidad) y viceversa, aun están en proceso de llenado de grano, faltando por confirmar el cruzamiento y la condición híbrida de la progenie.


Los cruzamientos intergenéricos e interespecíficos constituyen métodos poco explorados para el aprovechamiento en el mejoramiento de la quinua, sin embargo, las especies silvestres del género Chenopodium como las de otros géneros de la familia Chenopodiaceae, albergan fuentes genéticas importantes para incorporar en la quinua cultivada. Entre los caracteres de interés presente en las especies silvestres se tiene a la precocidad, rusticidad, resistencia a heladas, resistencia a sequía, contenido de proteína, etc.

LA HIBRIDACIÓN

La hibridación como método de mejoramiento consiste en la combinación de caracteres favorables presentes en variedades o accesiones diferentes con la finalidad de combinarlos en el híbrido y posteriormente a partir de la F2 aplicar los métodos apropiados de selección para concentrar los caracteres favorables dispersos entre las accesiones en unas pocas líneas y o variedades.


La hibridación implica la definición previa de las prioridades en el programa del mejoramiento genético de la quinua, el conocimiento del material genético o las características del germoplasma disponible para el mejoramiento y el conocimiento de los métodos apropiados de hibridación. Esto implica la caracterización agromorfológica del material genético, identificación de las fuentes de genes favorables, la forma de herencia de caracteres de interés fitotécnico y la biología reproductiva.


Según Gandarillas (1979), el método de hibridación ofrece buenas perspectivas para lograr objetivos como rendimiento, tamaño de grano, resistencia a enfermedades y otros caracteres importantes. Gandarillas (1979) y Lescano (1994), los ecotipos de grano dulce presentan el grano entre pequeño y mediano, en cambio, las amargas tienen el grano entre pequeño y grande. Con respecto a la resistencia al mildiu, las accesiones de las zonas húmedas son resistentes y las del altiplano son susceptibles. Igualmente otros caracteres como la precocidad y el hábito de crecimiento ramificado son frecuentes en las quinuas de valle y las del altiplano presentan un solo tallo principal. Todos estos caracteres pueden ser combinados mediante la hibridación y posterior selección.


La hibridación de la quinua puede realizarse entre plantas de diferentes variedades, ecotipos, accesiones y líneas avanzadas que se conoce como hibridación intravarietal o dentro la especie. La hibridación implica la participación de dos progenitores donde la planta madre es aquella en que se hace la emásculación y la planta padre es la que proporciona el polen para la planta madre, esta forma de hibridación se conoce como cruzamiento planta a planta, en algunos casos, debido a la corta duración de la antesis en la planta padre, se practica la recolección de polen de varias plantas del surco del progenitor masculino, en ese caso se denomina cruzamiento planta por surco o planta . El primer caso de cruzamiento es procedimiento obligatorio para estudios genéticos, pero para fines de mejoramiento genético pueden ser aplicadas ambas forma de cruzamiento.


Cuando las plantas cruzadas alcanzan la madurez fisiológica, se procede a cosechar individualmente cada planta y se trilla por separado conservando sus registros respectivos. La semilla obtenida por este proceso, se siembra en surcos individuales para generar las plantas de la primera generación filial conocida con F1. Cada progenie proveniente de una cruza, se verifica su condición híbrida mediante la expresión en la progenie de los marcadores morfológicos presentes en el progenitor masculino. Este procedimiento nos permite distinguir los híbridos verdaderos frente a los provenientes de autofecundaciones accidentales. Gandarillas (1979), sugiere sembrar los progenitores junto a la progenie F1, para que mediante comparación del fenotipo de progenies y progenitores se puedan distinguir los híbridos verdaderos, sin embargo, con los marcadores morfológicos presentes en el padre, la siembra de los progenitores no es imprescindible.


Una vez identificada las plantas híbridas, se procede al marbeteado y previo a la antesis de procede con la autofecundación de las mismas. A la madurez fisiológica de las plantas, estas se cosechan individualmente y la semilla se conserva en bolsas separadas y registradas adecuadamente. Las progenies F1 se cultivan en condiciones apropiadas para favorecer un mayor desarrollo de las plantas y de esta forma obtener mayor cantidad de semilla por planta individual, lo cual permitirá la obtención de la F2 con una población suficiente para que las progenies puedan expresar las combinaciones posibles donde se pueda ingresar con la selección por caracteres favorables.


La semilla obtenida de las plantas F1, que lleva el embrión F2, se siembra en surcos múltiples por unidad de planta F1, esto quiere decir sembrar en 4 o 6 surcos de 6 m de largo por panoja individual. Las plantas generadas de esta forma constituyen la población segregante F2 donde se podrá aplicar cualquiera de los métodos de selección que se describe a continuación.

CARACTERÍSTICAS REPRODUCTIVAS DE LA QUINUA, AUTOGAMIA Y ALOGAMIA

La quinua normalmente se reproduce por la vía sexual, es decir, mediante semilla botánica, aunque la propagación asexual no esta descartada al menos en condiciones experimentales. La reproducción sexual es un proceso biológico que implica la formación de gametos masculinos y femeninos, la posterior fusión de éstos permite la formación del cigote el que mediante divisiones celulares consecutivas y la diferenciación forma el embrión de cuya estructura nace una nueva planta. Los procesos de meiosis y la fecundación implicados en la reproducción sexual conducen a la generación de la variabilidad genética. Esta variabilidad es mayor en especies alógamas y menor en autógamas, de todos modos la reproducción sexual constituye una fuente importante de variación, la misma que es aprovechada en el mejoramiento genético de los cultivos.

Las investigaciones en la biología floral han mostrado una diversidad en las estructuras florales. Simmonds (1965) al estudiar las chenopodiaceas del altiplano ha descrito plantas con flores ginomonoicas y ginodioicas. Rea (1969), ha encontrado flores femeninas y hermafroditas en una misma inflorescencia. Por su parte, Gandarillas (1979), menciona que la quinua presenta flores con gineceo y androceo (flor perfecta), flores pistiladas (flor imperfecta) y flores andrestériles. Los tres tipos de flores se encuentran distribuidos en diferentes plantas de una misma variedad o en diferentes partes de una misma inflorescencia. Lescano (1994), reporta resultados similares sobre la biología reproductiva y una posible protandría.

Con respecto a la forma de fecundación en la quinua, Simmonds (1965), menciona que la quinua (Chenopodium quinoa Willd.) la kañahua (Chenopodium pallidicaule Aellen) y Huauzontle (Chenopodium nuttalliae Safford) son especies autógamas, afirmación similar ha sido reportada por Wilson (1988). Los ensayos conducidos por Gandarillas (1976), para determinar la forma de fecundación de la quinua en el altiplano, zona de origen y de mayor producción de la quinua, ha reportado porcentajes variables de cruzamiento natural que varia desde 1.5% para una distancia de separación de 20 m hasta 9.9% a 1 m de separación de plantas. Lescano ha reportado 5.78% de alogamia y 94.22% de autogamia. Según los resultados encontrados sobre la fecundación de la quinua, el porcentaje de alogamia no sobrepasa el 10% de cruzamiento natura. Los resultados anteriores muestran que la quinua tiene al menos un 90% de autogamia, siendo más o menos similar al grado de autogamia presente en el arroz y sorgo (House, 1982 y Jennings et al. 1981). Sobre la base de estos resultados, la quinua ha sido considerada como especie autógama con fecundación cruzada frecuente (Gandarillas, 1979); por tanto, en el mejoramiento genético de la quinua se han aplicado preferentemente los métodos recomendados para autógamas y especialmente aquellas aplicados en el sorgo y arroz.


Erquinigo (1970), ha propuesto un método para determinar la autopolinización y polinización cruzada, describiendo una serie de características morfológicas del gineceo y androceo en plantas marcadas. Los numerosos categorías propuestas aparentemente no superan la eficiencia del método empleado por Gandarillas y recientemente por Silvestre y Gil (2000).

Por otra parte, recientes trabajos de investigación de Silvestre y Gil (2000), conducidos en Mendoza, Argentina, han encontrado un 17.36% de alogamia trabajando con las variedades Sajama (verde) y Paca (rojo), este resultado duplica lo reportado por Gandarillas, sin embargo, los resultados de Silvestre y Gil (2000) provienen de estudios conducidos en condiciones ambientales distintos a las condiciones naturales de adaptación de la especie.

El grado de alogamia de las plantas depende de varios factores inherentes a la planta y al medio ambiente. En el caso de la quinua, el grado de alogamia depende de las características en la morfología floral, aspectos genéticos y la influencia del medio ambiente. Risi y Galvey (1984), sostienen que el cruzamiento puede estar influenciado por la velocidad del viento, la proporción de flores femeninas y flores androestériles y la autoincompatibilidad. A esto se debe agregar la presencia de flores pistiladas y flores protóginas en una misma planta o en distintas plantas de la misma variedad. A mayor frecuencia de estos tipos de flores o mayor frecuencia de plantas con estos caracteres, mayor será el grado de polinización y fecundación cruzadas. Otros factores que influyen son la temperatura y la presencia insectos. Las temperaturas mayores a 30o C afectan negativamente sobre la factibilidad de la antesis retardando o impidiendo este proceso como también reduciendo la viabilidad del polen; por otra parte, temperaturas frías inducen a la androesterilidad temporal en algunos ecotipos y variedades. En cambio, la intensidad y frecuencia de vientos actúan como agentes de transporte del polen. Finalmente, la presencia de insectos del grupo de los trips que son muy frecuentes en la fase de floración probablemente actúa como vectores de transporte de polen. Lescano (1994), admite la posibilidad de que los pulgones verde (Aphis sp.) sean agentes polinizadores. La influencia del viento y los insectos sobre la polinización cruzada depende de la distancia de separación de las plantas o variedades.

El grado de alogamia en la quinua constituye uno de los factores importantes de mezcla genética de las variedades y ecotipos comerciales, por lo que es una característica desfavorable para la conservación de la pureza varietal. El grado de alogamia se puede reducir con algunas prácticas como selección negativa o purificación de plantas androestériles y plantas con flores pistiladas y protóginas, como también mediante practicas de aislamiento en espacio, tiempo y ciclo del cultivo.

INTRODUCCIÓN: MEJORAMIENTO GENETICO, GERMOPLASMA Y PRODUCCION DE SEMILLA

La quinua (Chenopodium quinoa Willd) es un cultivo originario de Los Andes y en su domesticación y desarrollo han participado grandes culturas como la Tiahuancota y la Incaica. La diversidad genética de esta especie es el resultado de la variación genética, la participación de factores ambientales y la intervención del hombre. El hombre ha orientado en alguna forma la evolución de la especie favoreciendo las variantes más convenientes para la utilización por el hombre, precisamente, es en este momento que empezó el mejoramiento de la quinua.

En general, el mejoramiento genético de plantas tiene por finalidad la obtención de variedades con características de mayor rendimiento, mayor calidad comercial y nutritiva, mayor resistencia a factores abióticos y bióticos adversos al cultivo. En otras palabras, el mejoramiento genético de la quinua tiene por finalidad la generación de variedades más eficientes producir productos aprovechables por el hombre como alimento, como materias primas para la industria, como forraje para los animales domésticos, etc.

La quinua es un recurso fitogenético de valor estratégico para las condiciones áridas del altiplano, destacándose su resistencia a heladas, salinidad y sequía predominantes que son factores adversos de tipo abiótico en las zonas altas de Los Andes. La quinua tiene roles múltiples en el sistema de producción del altiplano y valles interandinos donde juega papel importante en la seguridad alimentaria de la población rural, en la generación de ingresos económicos y en la producción de subproductos para la alimentación de animales domésticos de la zona. Finalmente, la quinua tiene una significación cultural y religiosa para los habitantes del altiplano y valles. Estos roles han convertido a la quinua en un cultivo importante y multipropósito para las condiciones agroecológicas y socioeconómicas de las zonas altas.

En la alimentación humana, el consumo de la quinua tiene usos diversos, siendo el grano el producto más ampliamente utilizado por el hombre. Sin embargo, se conocen varias formas tradicionales de utilización de la quinua. En el altiplano Perú Boliviano, las hojas tiernas (antes del panojamiento) de la parte basal de la planta se recolectan y se consumen en forma de verdura fresca o cocida que se conoce como "ch’ihua" en idioma nativo, las hojas verdes pueden ser secadas para facilitar su conservación por mayor tiempo y después de remojarlo y cocerlo se consume en sopas y guisos, esta forma de conservación de las hojas se conoce como "lliphi". Esta forma de aprovechamiento no compromete la vida misma de la planta, puesto que la recolección de hojas es parcial y posteriormente la planta logra completar su ciclo productivo. Por otra parte, las plantas tiernas eliminadas como resultado de las practicas de raleo, también se consumen en las formas descritas anteriormente.

La utilización del grano también es muy diversificado, pudiendo ser utilizado en forma de grano entero en formas similares al arroz, en forma de granos tostado, en forma de harina a partir de grano sin tostar y tostado, etc. Los usos diversos del grano de quinua han sido desarrollados por las culturas precolombinas, sin embargo, durante la colonia el cultivo de la quinua ha sido relegado a un segundo plano, posteriormente con el redescubrimiento de sus propiedades nutritivas, la quinua ha recobrado su importancia (Gandarillas, 1979). Actualmente, se sabe que la calidad de la quinua está dada por la presencia de aminoácidos esenciales para el humano, entre ellas la lisina y metionina.

Los trabajos de investigación en la quinua conducida en la zona andina y últimamente también fuera de esta zona, han estado orientados a la obtención de mayor rendimiento del grano. El incremento del rendimiento es posible mediante el mejoramiento genético, el mejoramiento de las condiciones de manejo agronómico y conjunción de ambos. En las últimás décadas, la quinua ha sido objeto de investigación en el campo de la genética y fitomejoramiento. Esta sección trata de los métodos de mejoramiento de la quinua, sin que esto sea un tratado completo de la disciplina, al contrario, se pretende presentar los métodos aplicados y aplicables al mejoramiento de la quinua basados en la experiencia de investigadores de la zona andina.