Convocatoria 2008
Título corto

Tolerancia al frío del arroz en el Cono Sur

Temas

Arroz Cambio Climático

Paises

Argentina Brasil Colombia Uruguay

Fuente de Financiamiento: fontagro
Recursos Solicitados US$: 4913590
Recursos Contrapartida US$: 5156260
Monto total estimado US$: 10069850
Periodo de Ejecución (meses): 36
Resumen Ejecutivo

Cerca de 1.4 millones de hectáreas de arroz se cultivan en el Cono Sur de América Latina y son potencialmente afectadas por bajas temperaturas. Brasil cuenta con un millón de hectáreas en Rio Grande do Sul donde se produce el 60% del total de la producción brasileña (7 millones de oneladas). Aproximadamente 200.000 ha se siembran en Uruguay (1.4 millones de toneladas) y similar área en Argentina (1.2 millones de toneladas). Otras 30.000 ha se siembran en Chile.

En toda la región se necesitan variedades tolerantes a bajas temperaturas, siendo éstas uno de los factores más limitantes de la producción en particular en los cultivares tipo indica, los cuales tienen mayores potenciales de rendimiento que los tipo japónica. La época de siembra empieza a finales de septiembre cuando la temperatura del suelo aumenta, pero durante la germinación, emergencia y estado vegetativo temprano hay alta probabilidad de encontrar varios días con temperaturas mínimas por debajo de 10 oC y medias por debajo de 15 oC, las cuales retrasan la germinación y emergencia o extienden el ciclo del cultivo. La fase reproductiva (desde inicio de primordio hasta fin de floración) generalmente sucede en Enero y Febrero, y aunque las temperaturas medias son altas durante esos meses, hay frecuentes frentes fríos que vienen desde el sur, los cuales inducen temperaturas 3 mínimas por debajo de 10 oC en varios días consecutivos causando alta esterilidad y reducción del rendimiento.

Los modelos climáticos del 4º Assessment del IPCC para esta región reportan un aumento moderado de la temperatura a 2050, con incrementos mucho menores que en otras partes de America Latina y el mundo. Con relación a las temperaturas mínimas medias que son las más importantes para el arroz, se estima un leve incremento a través de todo el año de solo 1.2 ºC (comparado con un promedio mundial de >5 ºC). Los modelos estiman también un aumento de la variabilidad en este factor, lo que posibilita la ocurrencia de eventos más extremos. En cualquier escenario seguirá siendo necesario mantener buena tolerancia al frío en las variedades de arroz para esta región y es factible que estos cambios permitan mover la frontera arrocera hacia el Sur con variedades tolerantes.

Los programas de mejoramiento en la región hacen selección por tolerancia al frío en diferentes estados fenológicos. Generalmente, lo hacen por exposición del germoplasma a condiciones naturales, una metodología que funciona pero es costosa y lenta. Recientemente FLAR e IRGA desarrollaron algunos procedimientos en condiciones controladas para acelerar la selección de germoplasma combinando la tolerancia al frío del arroz tipo japónica y el potencial de rendimiento con la calidad del arroz tipo indica. La incorporación de la selección asistida por marcadores moleculares (SAM), permitiría una mayor eficacia en la selección por tolerancia al frío y reduciría sustancialmente el tiempo necesario para la obtención de materiales combinen rendimiento, calidad y tolerancia al frío. El National Agricultural Research Center para la Región de Hokkaido (NARCH) es uno de los centros más avanzados en el mundo en la investigación para tolerancia al frío del arroz y ha desarrollado un procedimiento de selección apoyado en marcadores moleculares específicos. El objetivo principal de este proyecto es validar e incorporar en el FLAR y en los programas de mejoramiento de los socios de la Zona Templada, los procesos de SAM desarrollados en Japón, para lo cual el NARCH ofrece la información, el entrenamiento y las consultorías correspondientes. También se incluirán otros marcadores disponibles públicamente.
Las actividades consistirán en la transferencia de tecnología del NARCH a los integrantes del consorcio; validación y estandarización de SAM en CIAT-FLAR e implementación de SAM en cada país socio. Para ello se proponen visitas de capacitación a Hokkaido, al CIAT/FLAR y una reunión final en el Cono Sur. Además, se contará con la comunicación electrónica permanente con los consejeros y entre socios y un documento final de resultados que se pondrá en la página Web del FLAR. Para maximizar el beneficio de los datos que se generen en el proyecto y asegurar que se utilicen efectivamente en los programas de mejoramiento, se generará una base de datos con la información genotípica y fenotípica obtenida. El objetivo a largo plazo es mejorar y acelerar la capacidad de estos programas para liberar variedades de alto rendimiento y con tolerancia al frío, las cuales en función de las tendencias del cambio climático, no solo serán necesarias en las regiones actuales de producción sino que permitirán la expansión del área hacia el sur. Esto beneficiará la producción arrocera nacional, asegurará el abastecimiento interno y colaborará con la seguridad alimentaria mundial por tratarse de una región que exporta sus excedentes.

La duración de proyecto es de tres años y el presupuesto total aproximado es de US$ 1.006.986.oo. De FONTAGRO provendrán US$ 491.360.oo y el resto será aportado como contrapartida por los integrantes del Consorcio.

Organismo Ejecutor
1. Fondo Latinoamericano para Arroz de Riego (FLAR) - Cali, Colombia

Nombre y Apellido del Contacto: Edgar Corredor

Cargo:

Email: e.corredor@cgiar.org

Teléfono: 52-55-5804-2004 Ext. 1116

País: Colombia

Nombre y Cargo de la Máxima Autoridad de esta Institución: Gonzalo Zorrilla, Director Ejecutivo

Organismos Co-ejecutores
1. Centro Internacional de Agricultura Tropical (CIAT) - Cali, Colombia

Nombre y Apellido del Contacto: Manabu Ishitani

Cargo:

Email:

Teléfono:

País: Colombia

Nombre y Cargo de la Máxima Autoridad de esta Institución:

2. Instituto Nacional de Investigación Agropecuaria (INIA) - Montevideo, Uruguay

Nombre y Apellido del Contacto: Fernando Pérez de Vida

Cargo:

Email:

Teléfono:

País: Uruguay

Nombre y Cargo de la Máxima Autoridad de esta Institución:

3. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA) - Buenos Aires, Argentina

Nombre y Apellido del Contacto: Alfredo Marín

Cargo:

Email:

Teléfono:

País: Argentina

Nombre y Cargo de la Máxima Autoridad de esta Institución:

Organismos Asociados
1. Instituto Rio Grandense do Arroz (IRGA) - Porto Alegre, Brazil

Nombre y Apellido del Contacto: Renata Pereira da Cruz

Cargo:

Email:

Teléfono:

País: Brasil

Nombre y Cargo de la Máxima Autoridad de esta Institución:

Fin del proyecto

Los daños producidos por los frentes fríos provenientes del sur durante el verano, son una de las principales limitantes actuales en 1.3 millones de hectáreas de arroz que se cultivan en el sur de Brasil, Uruguay y Argentina. Los estudios sobre cambio climático indican que este factor será cada vez más variable, impredecible y extremo. La obtención de variedades tolerantes al frío en etapas vegetativa y reproductiva contribuirá a la adaptación del cultivo del arroz al cambio climático en los países del Cono Sur de América Latina, asegurando la demanda alimentaria regional e internacional.

Propósito

Mejorar la metodología de selección fenotípica para tolerancia a frío. Incorporar una metodología de mejoramiento asistido por Marcadores Moleculares (microsatélites o Snip’s) para tolerancia a frío Mejorar la eficiencia de selección y desarrollar germoplasma con mayor tolerancia al frío en las distintas etapas fenológicas del cultivo, combinando esa tolerancia con el rendimiento, resistencia a enfermedades y calidad requerida del arroz. En un tiempo que supera el de la ejecución de este proyecto obtener y difundir nuevas variedades tolerantes al frío que permiten la adaptación al cambio climático, aumentar la producción de arroz de la región e incluso expandir la frontera agrícola del cultivo.

Componentes

Introducción de la selección asistida por marcadores y de metodologías para la evaluación de la tolerancia al frío en los programas de mejoramiento de los participantes. Capacitación del equipo humano de estos programas de mejoramiento en metodologías de evaluación por tolerancia al frío en condiciones controladas, técnicas moleculares, análisis de datos y su aplicación al mejoramiento vegetal. Fortalecimiento e integración de los programas de mejoramiento con el área de biotecnología, lo que permitirá explorar otras características en donde aplicar la selección asistida. Identificación de material genético con comprobada tolerancia al frío en los distintos programas de mejoramiento de los participantes del proyecto, el cual será avanzado en el proceso de selección para la obtención de nuevos cultivares. Fortalecimiento de alianzas entre Instituciones regionales con centros de investigación avanzados.

Actividades y Metodología

a) Capacitación en las técnicas moleculares para tolerancia al frío desarrolladas y disponibles en Japón.
b) Validación de la metodología de Japón: Evaluación de la respuesta del germoplasma FLAR con la metodología de selección fenotípica japonesa y evaluación de la respuesta de los materiales japoneses con la metodología del FLAR Aplicar el procedimiento de marcadores moleculares al germoplasma producido para el Cono Sur y corroborar su efectividad para la identificación de material tolerante Desarrollar una metodología de selección fenotípica y de selección asistida por marcadores moleculares adaptada a las necesidades y capacidades locales
c) Incorporación de la selección asistida por marcadores en los programas de mejoramiento de los participantes, identificación de material tolerante y avance de los mismos en el proceso de selección de nuevos cultivares.

Articulación entre la Plataforma y con otros actores, y capacidad técnica

El National Agricultural Research Center en Hokkaido (Japón) ha investigado por más de 15 años en la búsqueda de mayor tolerancia al frío del arroz y dispone en la actualidad de un sofisticado método de caracterización fenotípica para esta característica y de marcadores moleculares específicos. Este centro de investigación está dispuesto a brindar esos conocimientos a este proyecto, permitiendo una rápida y efectiva aplicación de los mismos en los programas de mejoramiento genético del Cono Sur Sudamericano. Ello serían responsables de la capacitación y de brindar la información sobre los genes, protocolos y marcadores moleculares. El FLAR será el ejecutor principal coordinando acciones con la Unidad de Biotecnología del CIAT, el INIA – Uruguay, INTA – Argentina e IRGA – Brasil y el Nacional Agricultural Research Center de Hokkaido – Japón. Brasil no pertenece a FONTAGRO y por lo tanto la participación del IRGA será con sus propios recursos. El FLAR en asociación con el CIAT y con los miembros regionales INTA-Argentina, INIA-Uruguay e IRGA – Brasil tienen un programa de mejoramiento conjunto que busca combinar tolerancia al frío con alto potencial de rendimiento y buena calidad de grano. Este proceso se vería altamente beneficiado con el apoyo de la biotecnología la que permitiría realizar una selección rápida y eficiente en una característica de difícil manejo con los métodos fenotípicos tradicionales. El FLAR proveerá germoplasma avanzado de alto rendimiento y buenas características agronómicas, metodologías de evaluación fenotípica en condiciones controladas, selección del germoplasma por características fenotípicas, cruzamientos y manejo agronómico de las poblaciones. El CIAT brindará la infraestructura y personal capacitado en el área de biotecnología, fitomejoramiento y estadística para la utilización de marcadores y servirá de enlace con el NARC en Hokkaido. Los socios INTA, INIA e IRGA proporcion

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Países del Proyecto