UNIVERSIDAD NACIONAL DEL CENTRO DEL PERÚ FACULTAD DE AGRONOMÍA PLAN DE TESIS I.
ASPECTO INFORMATIVO
1.1 TITUL TITULO O “Colección e identificación de la variabilidad genética de maíz ( Zea maíz L .) en mazorc mazorcaa y su distri distribuc bución ión en los valles valles intera interandi ndinos nos del depart departame amento nto de Junín”. 1.2 RESUME RESUMEN N A la fecha en la Sierra Central del Perú, se observan deficiencias en la conservación de las pocas razas de maíz que se cultivan, por ejemplo la raza Cuzco, que es muy apreciada por sus mazorcas al estado de choclo y grano, pero el manejo agronómico por parte de los agricultores es deficiente, conllevando irremediablemente a su erosión genética. El programa de maíz del Instituto Nacional de Investigación Agraria – INIA – con sede en Huan Huancayo cayo realizo realizo 155 coleccion colecciones es de maíz en la sierra sierra de Junín el año 2003, y solo una de estas colectas fue de confite puntiagudo, determinando que la frecue frecuenci nciaa de las razas razas estaba estaba en descens descenso, o, además además observo observo que el 70% de los agricultore agricultoress no compran compran semilla mejorad mejoradaa manteniendo manteniendo su semilla año tras año y comenzó a diseñar estrategias de cómo beneficiar a los agricultores, siendo un de ellas a través del mejoramiento mejoramiento y producción producción de semilla no convenciona convencional; l; mejorand mejorandoo en forma participativa sus propias variedades, variedades, usando su conocimiento y creencias, creencias, para ello la primera fase es realizar compuestos de las razas para mitigar los efectos de la endocria. El presen presente te trabaj trabajoo de invest investiga igació ción, n, tiene tiene por objeti objetivos vos a) Colect Colectar ar e identificar muestras de maíz en mazorca mazorca de los valles interandinos del departamento departamento de Junín, y b) Determinar la distribución de la variabilidad genética de esta especie en cada zona en estudio mediante la caracterización morfológica de mazorca. En la cara caract cteri eriza zaci ción ón morf morfol ológ ógic icaa se util utiliz izar aráá desc descri ript ptor ores es de mazo mazorc rcaa y gran grano, o, que que determina determinara ra la variabilidad variabilidad genética genética que aun queda en el departamento departamento de Junín. Junín. La colec colecció ciónn se realiz realizará ará en cinco cinco provin provincia ciass del dep depart artam ament entoo de Junín Junín (Huanc (Huancayo ayo,, Tarma, Tarma, Con Conce cepci pción, ón, Chu Chupac pacaa y Jauja) Jauja).. La pob poblac lación ión estará estará const constitu ituida ida por 200 muestras tomadas al azar colectados en la zona de estudio, cada muestra estará compuesta de 20 mazorcas, debido a que es muy difícil reconocer el tipo de raza al que correspon corresponde de cuando cuando se encuentra encuentra desgranado. desgranado. Tendrá una duración desde junio del 2007 a diciembre del 2007. El presupuesto presupuesto asciende a la suma de S/. 13 100,00 nuevos soles
1.3 RESPONSABLES a. Autor: b. Propuesta de asesor ENTIDAD DE APOYO : PROGRAMA, ÁREA Y LÍNEA DE INVESTIGACIÓN INVESTIGACIÓN
1.4
a) Programa b) Línea
: Programa Nacional de Investigación en Maíz del INIA : Mejoramiento genético
TIPO DE INVESTIGACIÓN : Básica
1.6 1.7
LUGAR DE EJECUCIÓN El presente trabajo de investigación se realizará en dos fases: campo y gabinete. FASE DE CAMPO : Se recolectará muestras de maíz en las provincias Huancayo,
Concepció Concep ción, n, Tarma Tarma,, Jauja Jauja y Chu Chupac pacaa del del depar departam tament entoo de Junín, Junín, para para fines fines de carac racteri terizzació aciónn morf morfoológ lógica ica de maz mazorca rca. Tam Tambié bién se proc proceederá erá a tom tomar minuciosamente los puntos de ubicación en todas las zonas de estudio haciendo uso del GPS
FASE DE GABINETE: Se realizará la caracterización morfológica de la mazorca para determinar a que raza pertenece y realizar el registro respectivo. Seguidamente se elaborara el mapa de distribución de las especies con los datos obtenidos y utilizando el software de sistema de información geográfica ARC VIEW. 1.8. 1.8.
UBIC UBICAC ACIÓ IÓN N DEL DEL ÁREA ÁREA DE RECO RECOLE LECC CCIÓ IÓN N IN IN SIT SITU: U: UBICACIÓN POLÍTICA: Departamento Provincia
: Junín : Huancayo, Chupaca, Tarma, Jauja, Concepción.
UBICACIÓN GEOGRÁFICA DEL DEPARTAMENTO DE JUNÍN: Altitud Latitud Sur Longi ongitu tudd Oe Oeste ste
: 1600 a 3800 msnm : 10º40' 55" y 12º43' 10.5'’ del Ecuador : 73º 73º226'30 6'3000'' y 76º3 6º30’40 0’40.5 .5'''' de de Gre Green enwi wicch
UBICACIÓN DEL ÁREA DE PROCESAMIENTO Y ANÁLISIS DE LA INFORMACIÓN:
1.9.
FECHA DE INICIO
1.10. FECHA DE TERMINO
II.
: Primero de julio del 2007
: 31 de diciembre del 2007
ASPECTO DE LA INVESTIGACIÓN INVESTIGACIÓN
2.1 PLANTEAMIENTO DEL ESTUDIO 2.1.1 Formulación del Problema Caracterización Caracterización del problema .
Los agricultores de los valles interandinos del departamento de Junín, generalmente cultivan áreas pequeñas de maíz (menos de 0.5 ha) año tras año, de allí seleccionan pocas mazorcas (menos de 100) para su semilla; al realizar este tipo de selección, la semilla se degenera por endocria, o consanguinidad. La endocria es un sistema de cruzamiento entre parientes cercanos; una de sus consecuencias es la erosión; tanto vegetativa como reproductiva, y provoca la perdida de la variabilidad genética entre y dentro de las razas, como consecuencia las razas y variedades son menos productivas. Planteamiento del problema. problema.
¿Cóm ¿Cómoo será será la dist distrib ribuc ució iónn de la vari variab abili ilida dadd gené genéti tica ca de maíz maíz en los los vall valles es interandinos del departamento de Junín?
2.1.2 Objetivo
Colect Cole ctar ar e iden identi tific ficar ar las las mues muestr tras as de maíz maíz en mazo mazorc rcaa cult cultiv ivad adas as por por los los agricultores en los valles interandinos interandinos del departamento departamento de Junín. Junín.
Determinar la distribución de la variabilidad genética de esta especie en cada zona en estudio mediante la caracterización morfológica de la mazorca.
2.1.3 Justificación del Estudio En el año 1961 existían 11 razas de maíz en la sierra central del Perú (Junín, Huancavelica y Ayacucho), en la actualidad se vienen cultivando con mas frecuencia las variedades mejoradas habiendo desplazado a las demás razas y variedades. Este hecho ocasiona la disminución de la variabilidad genética. Consecuentemente es de prioridad determinar la existencia actual de la variabilidad genética de razas del maíz existentes en los valles interandinos del departamento de Junín; con la finalidad de diseñar estrategias para el mejoramiento y conservación INSITU en las comunidades, en base a la distribución, a fin de que los mismos agricultores tomen conciencia de compartir sus semillas dentro de sus localidades, con la finalidad de incrementar la productividad de sus cosechas por efecto de la heterosis al recombinar semillas de diferentes razas que proporciona cada agricultor.
2.1.4 Marco Teórico Grobman, et al (1961), mencionan que, la diversidad de maíz se clasifican en razas. Las razas se definen como taxas subespecificas que se distinguen entre si por su morfología, fenología y adaptación. La selección humana las ha especializado para sus usos específicos; eso distingue al concepto racial del concepto de ecotipo. Las razas de maíz son componentes culturales de los pueblos, como lo es la culinaria, el vestido, la música y los costumbres. Sevilla y Fukusaki (1971) reporta que, la colección es el proceso por el cual se obtiene dentr dentroo de una región región,, muestr muestras as de semill semillas as que repres represent entan an toda toda la variab variabili ilidad dad genética de la especie en la región. La muestra debe ser representativa, o sea cuando se produzca, la descendencia descendencia de esa semilla debe ser igual a la población de donde se obtuvo, por ejemplo el 70% de las mazorcas de la variedad del agricultor tienen granos
blancos y el 30% grano rojo, la muestra debe reproducir 70% de plantas con mazorcas de granos blancos y 30% de granos rojos. Para lograr eso se debe colectar una muestra de mazorcas manteniendo la misma proporción de la variedad.
Querol (1988) reporta que, los Recursos Genéticos se colectan para usarlos en un programa de mejoramiento y no solo para conservarlos. En ambos casos no basta contener las semillas o la planta sino que se necesita tener información sobre la misma. La información mínima que se debe tener sobre cada accesión son los datos de pasaporte tomados durante la colecta, es necesario ampliar el conocimiento sobre la acce accesi sión ón para para lo cual cual exis existe tenn dos dos fase fasess de toma toma de dato datos: s: la prim primer eraa es la caracterización cuando se toma los datos que describirán cada accesión, ya sea como raza separada o por tener características que la diferencien de otras accesiones. La segunda es la evaluación durante la cual se obtendrán datos de interés inmediato sobre la colecta. La evaluación será diferente según se trate de especies potenciales o de especies convencionales. Salhuana (2003) La evolución de las razas se origina desde tiempos remotos en donde los agricu agriculto ltores res,, tuvier tuvieron on un rol import importan ante te desem desempe peñan ñando do una amplia amplia gama gama de funciones en relación con la producción y el mantenimiento de las semillas. En muchos casos son ellos quienes todavía continúan con la tradición de conservar los recursos genéticos; seleccionando y plantando las semillas a partir de sus variedades y son los principales consumidores consumidores de su producto.. producto.. Sevilla y Holle (2003) indica que, las variedades nativas de maíz son poblaciones heterogéneas compuesta de plantas genéticamente distintas, en las que la mayoría de los loci, para características adaptativas se encuentra en condiciones heterocigotos en las plantas, pero las poblaciones se diferencia una de otras por la frecuencia de sus genes. Por ejemplo, en la raza Chullpi, el gen recesivo su esta en una frecuencia muy alta alta,, Pero Pero la frecu frecuen enci ciaa vari variaa en las las pobl poblac acio ione nes; s; así así en el Cu Cusc scoo se encu encuen entr traa poblaciones con una frecuencia de 1 a diferencia de las poblaciones que se encuentran en Ayacucho que muestra una frecuencia muy baja, hasta 0.2. La baja frecuencia de ese alelo en Ayacucho se debe a la contaminación con polen de la raza San Gerónimo Huancavelicano Huancavelicano (Llamado Almidón), Almidón), cuya frecuencia frecuencia del su es cero. Lo que distingue a la raza es su morfología morfología de la mazorca mazorca y la planta, planta, su fenología fenología y adaptac adaptación ión a la sierra media alta. Sevilla y Holle (2003) Menciona que, la selección se aplica solo a caracteres que muestran variación y es mas efectiva cuando la variabilidad es aditiva; en ese caso el fenotipo corresponde al genotipo, y por lo tanto los individuos seleccionados del fenotipo deseado transmiten a su descendencia los genes responsables de ese fenotipo. Por ejemplo, si el efecto ambiente no fuese importante, la selección de plantas chicas podría producir una progenie progenie con un promedio promedio de altura de planta planta igual al promedio de plantas seleccionadas. seleccionadas. Hay varias razones que impiden que eso se logre; las más impo import rtan ante tess son: son: la here hereda dabi bili lida dadd o efec efecto to de ambi ambien ente te en la expr expres esió iónn de caracter característica ísticass y el efecto efecto del polen o progenitor progenitor masculino. masculino. La heredabilida heredabilidadd se expresa como una relación entre variancia genética y la variancia fenotípica; si por ejemplo toda la variancia fenotípica es genética, la heredabilidad, será igual a 1 ósea será será máxima máxima,, La varia varianc ncia ia fenotí fenotípic picaa esta esta formad formadaa por la varia varianci nciaa gen genéti ética ca,, la
variancia ambiental y la variancia de la interacción genotipo x ambiente. Por ejemplo, el color de grano tienen una heredabilidad de 1, porque el efecto ambiental es nulo o cero. La raza Cuzco tiene grano blanco en cualquier ambiente o nivel tecnológico, si le aplica mas fertilizante no va ha cambiar el color de grano.
2.1.5 Hipótesis En los valles interandinos del departamento de Junín se encuentra uniformemente distribuido la variabilidad genética de maíz.
2.2. 2.2. METODO METODOLOG LOGÍA ÍA DEL ESTUDI ESTUDIO O 2.2 2.2.1. .1. Méto Métod dos de la investigación Material genético en estudio: La población estará constituida por 200 muestras tomadas al azar colectados en la zona de estudio, cada muestra estará compuesta de 20 mazorcas.
FASES DEL TRABAJO Primera fase: a Las Las colec colecta tass se real realiz izar aran an en form formaa aleat aleator oria ia en las las casas casas o camp campos os de los los agricultores, las muestras estarán en mazorca para identificar la raza en cada localidad de estudio. b. Una vez colectada se elaborara el registro de colecta en base a la ubicación geográfica (altitud, latitud, longitud), nombre del donador, nombre común del material donado, raza, usos, fecha de siembra, y características morfológicas de la mazorca.
Segunda fase: a. Se procede procede a la caracter caracteriza izació ciónn según según los descript descriptore oress por razas razas especí específic ficas, as, cons consid ider eran ando do las las raza razass de maíz maíz como como San San Ge Geró róni nimo mo,, Cu Cuzc zco, o, Paro Paro,, Huancave Huan cavelican licano, o, Morocho, Morocho, Pisccorun Pisccorunto, to, Chullpi, Chullpi, Kculli, Kculli, Granada, Granada, Confite Confite Morocho y Confite puntiagudo. b. Se elaboraran dendogramas y se utilizará el NTSYS, que es una técnica de la estad estadíst ística ica para para el proces procesami amient entoo de un gran gran número número de observ observac acion iones es y muchas variables simultáneamente c. Con los resulta resultados dos de la caracte caracterizac rización ión de las mazorca mazorcass en las zonas zonas de estudio, estudio, se elaborara el mapa de distribución de la variabilidad genética de las razas en los valles interandinos del departamento de Junín .
2.2.2.
Tratamiento en estudio 200 muestras de maíz tomadas al azar colectados en la zona de estudio
2.2.3.
Diseño metodológico
Para Para identi identific ficar ar la varia variabil bilida idadd genét genética ica de las razas razas de maíz maíz se colectaran cinco muestras por cada distrito de las provincias que se han planificado, visitar según el cronograma establecido en el proyecto; y se usaran los descriptores para reconocer a que raza pertenecen.
Para el análisis de datos de la caracterización morfológica se utilizará el NTSYS, que es una técnica de la estadística para el procesamiento de un gran número de tratamientos tr atamientos y muchas variables simultáneamente
Para Para dete determ rmin inar ar la dist distri ribu buci ción ón de las las dife difere rent ntes es raza razass de maíz maíz tomaran los puntos de ubicación (coordenadas geográficas y altura sobre el nivel del mar), mediante el uso de GPS y haciendo uso de una ficha de datos especial para nuestro cometido y se utilizará el software ARC VIEW que es un sistema de información geográfica (SIG). Se puede utilizar para crear mapas de distribución de especies, mapas de malla de la distribución de la diversidad biológica.
a. Pobl Poblac ació ión n y mues muestr traa La población estará constituida por 200 muestras tomadas al azar colectados en la zona de estudio, cada cada muestra estará compuesta de 20 mazorcas.
b. Técnicas Técnicas y procedim procedimiento ientoss de recole recolecció cción n de datos datos I. 1.
DATOS DE PASAPORTE DATOS DE ACCESIÓN Nombre común Nombre del donador donador Nombre del colector colector
2.
DATOS DE COLECCIÓN Institución que colecto Fecha de colección País donde se colecto Latitud del lugar de colección Longitud del lugar de colección Altitud del lugar de colección Localización del sitio de recolección (referencia cartográfica). Departamento Provincia Distrito Uso Fecha de colección Estado de muestra Tamaño de muestra (Nº Maíz.)
3.
DATOS GENERALES Mes de siembra en la región Fuente de recolección 1 2 3 4 5
Hábitat : cultivado Terreno Tienda rural Jardín o huerto casero Otro (e (especificar en en el el de descriptor)
Usos de las colectas 1 2 3 4 5 4.
Grano Harina Tallo Forraje Otro (especificar en en el de descriptor)
FOTOGRAFÍA ¿Se tomó una fotografía de la entrada o del medio ambiente en el momento de la recolección? Si así fue, incluir el número de identificación en el descriptor NOTAS DEL RECOLECTOR. 0
II.
No
CARACTERIZACIÓN Color pericarpio Forma de mazorcas Largo de mazorca (cm) Ancho de mazorca (cm) Nº HILERAS Nº GRANO/HILERA Color de tusa Disposición de hileras de grano 1 Regular 2 Irregular 3 Recta 4 En espiral
+
Si
1 Regular
Fig. 01.
2 Irregular
3 Recta
4 En espiral
Disposición de hileras de granos
Tipo de grano (indicar como máximo tres tipos de grano en orden de frecuencia. 1 Harinoso 2 Semi harinosos harinosos,, con con una una capa capa externa externa de de endos endospermo permo duro 3 Dentado 4 Semidenta Semidentado; do; entre entre dentad dentadoo y cristal cristalino, ino, pero pero mas mas parecid parecidoo al dentado dentado 5 Semicr Semicrist istali alino, no,cri crista stalin linoo de capa capa suave suave 6 Suave 7 Cristalino 8 Reventon 9 Dulce 10 Opaco Opaco 2 (QPM maíz maíz con alta alta calidad calidad de proteín proteína) a) 11 Tuni Tunica cado do 12 Cero Cerosso Peso de 100 granos [g] (Ajustado a un contenido de humedad del 12%)
c. Mater Material iales es y equi equipos pos a utili utiliza zarr Materiales: morfológica -
Especies colectadas para su identificación Mallas Cartulina Cartón Etiquetas de pasaporte Bolsas de papel Sobres de papel Cinta adhesiva. Lápiz Plumón indeleble
-
Goma, cartulinas Costales.
Programa de procesamiento de datos: -
Software de NTSYS para elaboración de dendogramas.
-
Software del sistema de información geográfica ARC VIEW.
Equipos: -
3.
GPS Maquina Fotográfica Filmadora Computadora Balanza de precisión
ASPEC SPECT TOS ADM ADMINIS NISTRAT RATIVO VOS S
3.2. 3.2. Cronog Cronogram ramaa de de acti activid vidade adess 2007 Actividades Jul Ago Sep Oct Nov Dic Elaboraci Elaboración ón y presentac presentación ión del del proyec proyecto to x… … xxx Colección de germoplasma x x xxx Caracterización x xx. Elaboración de Dendogramas . ..x Elaboración del mapa de las especies x Discusión de resultados xx.. Redacción de la tesis ..xx Publicación ..x.
3.3. Presupuesto -
Materiales de Escritorio S/. Gastos de Recolección y toma de datos de ubicación (40 viajes) S/. Gastos de identificación de las especies S/. Películas S/. Revelados S/. Gastos de Impresión S/. Imprevistos S/.
500.00 8 000.00 2 000.00 200.00 400.00 1 500.00 500.00
S/.
13 100.00
a. Financia Financiamient miento: o: Financiad Financiadoo por por INCAGRO, INCAGRO, INIA
4.
REFER EFEREN ENC CIAS IAS BI BIBLI BLIOG OGRÁ RÁF FICA ICAS 1. Grob Grobma mann A., A., W. Salh Salhua uana na y R. Sevi Sevill llaa 1961 1961.. Race Racess of maiz maizee in Perú Perú thei their r origins, evolution and classification. Washington, D. C, EEUU. 2. Sevill Sevillaa R y G. Fukusa Fukusaki. ki. 1971 1971.. Evalua Evaluació ciónn de cuatr cuatroo ciclos ciclos de sele selecci cción ón masa masall en una variedad de maíz de la sierra del Perú. CONIAP I. Lima, Perú. 3.
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4.
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