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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

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.

Los Países donde Trabajamos

Antecedentes Fase 1

Socios fase 1

(2006-20011)

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

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

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)

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

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

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

~ 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

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

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

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

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

Curva de calibración: método XRF

Set de 90 materiales: (variedades, líneas riego y secano )

meta de 22 mg/kg

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.

Germoplasma de los socios

Nicaragua 2013

• 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

1000 lineas avanzadas evaluadas por XRF

Distribución del zinc en líneas Avanzadas

evaluadas durante (Oct- 2013)

BR11 Azucena IR 64 L. base

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.

Agradecimientos

Cesar Martinez.

Moralba Domínguez.

Sory Sanchez

Ismael Camargo

Roger Taboada

Juana Viruez

Roger Urbina

Lázaro Narvaez

Luis Alvarez

Cécile Grenier

c.grenier@cgiar.org

Jaime Borrero

j.borrero@cgiar.org

Muchas Gracias