Instituto Valenciano de Investigaciones Agrarias (IVIA)

LA REVOLUCION NEOLÍTICA

Revolución neolítica: transformación radical de la forma de vida de la humanidad, que pasa de ser nómada asedentaria y de tener una economía recolectora (caza y recolección) a productora (agricultura y ganadería).

Los cereales fueron la especie vegetal decisiva para la Revolución Neolítica en la mayor parte del mundo, ysiguen siendo la base de la alimentación humana en la actualidad.

Hace 19.000 años, se estima que en el Creciente Fértil se recolectaban formas silvestres de cereales comocebada y trigo. Frutos de higuera demuestran una selección intencionada hace 11.400 años.

Entre los 12.000 y 10.000 años estas prácticas se intensificaron como una costumbre.

CENTROS DE DOMESTICACION

Se cree que Catal Huyuk en Anatolia tiene una edad aproximada de 9.000 años. En los niveles superiores se ha mostrado que se cultivaban cereales como trigo y cebada, leguminosas como guisantes, garbanzos y lentejas y lino. De las colinas circundantes se recogían frutos como almendras, pistachos, y manzanas. Se extraían aceites vegetales de plantas y semillas, así como una especie de cerveza.

CATAL HUYUK: LA PRIMERA CIUDAD DE LA HUMANIDAD

LOS CEREALES: LA BASE LA REVOLUCIÓN NEOLÍTICA

El trigo fue uno de los primeros cereales domesticados, y su capacidad deauto-polinización facilitó en gran medida la selección de muchasvariedades domesticadas distintas.

LOS CEREALES: LA BASE LA REVOLUCIÓN NEOLÍTICA

Oryza rufipogon (hierba) Oryza sativa (arroz)

El arroz fue domesticado de una hierbasilvestre hace aproximadamente10,000-14,000 años en el valle del Riode las Perlas en China.

Se han encontrado arroz y útilesagrícolas que se remontan por lo menosa 8.000 años

Oryza rufipogon (hierba)

Oryza sativa (arroz)

Variedad índica Variedad japónica

LOS CEREALES: LA BASE LA REVOLUCIÓN NEOLÍTICA

Se cree que el ancestro silvestre del maíz es una hierba llamada teosinte y que fueron agricultoresantiguos en lo que hoy es México los que dieron los primeros pasos hace 9.000 años en ladomesticación del maíz, cuando simplemente decidieron elegir las mazorcas mas grandes de estaplanta.

PUMMELO

C. maxima

CIDRO

C. medica

MANDARINA

C. cleopatra

LIMA

C. micrantha

Variedades ancestrales

Variedades cultivadas

NARANJA DULCE

C. sinensis

NARANJA AMARGA

C. aurantium

POMELO

C. paradisi

LIMÓN

C. limon

LIMA RANGPUR

C. limonia

LIMA MEJICANA

C. aurantifoliaCLEMENTINA

C. clementina

C. deliciosa

C. unshiu

C. nobilis

C. tangerina

C. temple

MANDARINA

COMÚN

MANDARINA

SATSUMA

MANDARINO

KING

MANDARINA

DANCY

MANDARINO

TEMPLE

C. reticulata

MANDARINO

PONKAN

EVOLUCION NATURAL E INNOVACION VARIETAL : EL CASO DE LOS CITRICOS

70 millones de años

EVOLUCION NATURAL E INNOVACION VARIETAL : EL CASO DE LOS CITRICOS

Lima australiana alargada

Lima del desierto australiana

Lima australiana redonda

Cidro mano de buda

Cidro Mac Veu Montain

Cidro Humpang

Cidro de Córcega

Calamondin

Kumquat. Nagami

8 6 4 2 0

MILLONES DE AÑOS

8.0

7.4

7.4

5.5

5.2

1.0

7.0

5.7

3.7

0.7

0.5

3.5

3.4

0.6 0.1

0.2

Pomeroy

Lima Mejicana

Micrantha

Naranjo amargo

Limón Eureka

Naranjo dulce

Pummelo Chandler

Pomelo Marsht

Pummelo Dulce

Pummelo Guanxi

Pummelo Shatian

Papeda Ichang

Mandarino Mangshan

Lima Rangpur

Mandarino Cleopatra

Mandario Sunki

Mandarino Clementina

Mandarino común

Mandarino Ponkan

Mandarino Satsuma

Mandarino Dancy

Mandarino King

Mandarino Nadorcott

Mandarino Huanglingmiao

EVOLUCION NATURAL E INNOVACION VARIETAL : EL CASO DE LOS CITRICOS

POMELOPUMMELO X SWEET ORANGE

GRAPEFRUIT

SOUR ORANGE X CITRON

LEMON

INNOVACION VARIETAL

PUMMELO X MANDARIN

SWEET ORANGE

SOUR ORANGE

PUMMELO X MANDARIN

MANDARIN X CITRON

RANGPUR LIME

MICRANTHA X CITRON

MEXICAN LIME

WILLOWLEAF X SWEET ORANGE

CLEMENTINE

MANDARIN X SWEET ORANGE

WILLOWLEAF SATSUMA KING DANCY TEMPLE PONKAN

3.000 años 1902

XVII

LA ORGIA DE LOS CÍTRICOS

La Innovación Varietal se Mantuvo en las Distintas Culturas

Hibridación

Selección asistida marcadores

Mutación por irradiación

LA IRRUPCIÓN DE LA GENÉTICA Y LA MEJORA VEGETAL

Dr. Norman E. Borlaug

LA REVOLUCION VERDE

Transcurrieron 10.000 años para que la producción de grano llegara a mil millones de toneladas, en 1960.

Bastaron sólo 40 años para llegar a 2 mil millones de toneladas, en 2000.

Las iniciativas fueronencabezados por NormanBorlaug, el "Padre de laRevolución Verde", que ganóel Premio Nobel de la Paz en1970, acreditado por lasalvación de más de milmillones de personasexpuestas a la inanición.

La Revolución Verde se refiere a una serie de iniciativas en investigación,desarrollo y transferencia, que se producen entre las décadas de 1930 yfinales de 1960 que aumento de la producción agrícola en todo el mundo,sobre todo en el mundo en desarrollo.

Resultado de:

• desarrollo de variedades de cereales de alto rendimiento• expansión de infraestructura de riego,• modernización de las técnicas de gestión, • distribución de semillas híbridas, fertilizantes y pesticidas

IR8, el arroz “milagro”Gen de enanismo SD1

NORIN 10-BREVOR 14Genes de enanismo: Rht1 y Rht2

La inversión fotosintética en el tallo sereduce drásticamente a medida quelas plantas son mas cortas y másestables mecánicamente.Los asimilados se redirigen a laproducción de grano, ampliando enparticular el efecto de fertilizantesquímicos en el rendimiento comercial.

CULTIVOS Y VARIEDADES DE LA REVOLUCION VERDE

GENES DE LA REVOLUCION VERDE

NORMAL MUTANTES

Los genes responsables del enanismo en el trigo (RHT) y en el arroz (SD1)resultaron ser genes que reducen la síntesis o respuesta de las giberelinas,a semejanza de lo que ocurría en la planta modelo de Arabidopsis thaliana.

Foto: Alyssa Dill et al. PNAS 2001;98:14162-14167

GA1

CRITICAS A LA REVOLUCION VERDE

1) Las variedades de alto rendimiento superan significativamente a las variedades tradicionales enpresencia de riego adecuado, pesticidas y fertilizantes. En ausencia de estos insumos, lasvariedades tradicionales pueden superar a variedades de alto rendimiento.

2) También se cuestiona el sistema de monocultivo asociado con las variedades de alto rendimiento con el sistema de policultivo asociado con las variedades tradicionales.

a) Impacto medioambiental negativob) Reducción de biodiversidadc) Emisiones gases invernaderod) Dependencia fuentes no renovablese) Impacto en la salud negativof) Relación pesticidas y cáncerg) Baja calidad de la dietah) Impacto político y socioeconómico negativo

7.324.782.000

CONSECUENCIAS DE LA REVOLUCION VERDE

Xa21 y Xa7: resistencia a Xanthomonas oryzaePi1, Pi2, Pigm: e resistencia a Magnaporthe grisea (piricularia) Bph14 y Bph15: resistencia a Brown planthopperGhd7: floración temprana GS3 y GS5: tamaño de grano Chalk5, wx: calidad de grano fgr: aromaticidad Sub1: tolerancia a inmersión

TENDENCIAS DE LA INNOVACION VARIETAL : “EL SUPERARROZ”

“La variedad perfecta”

• Tolerante al cambio climático

• Consumidor:• Excelente calidad de la fruta• Apirenia• Fácil pelado• Tamaño del fruto• Nutracéuticos

• Productor:• Alto rendimiento• Almacenamiento en árbol• Resistente a plagas y enfermedades• Resistente a perturbaciones fisiológicas

• Exportador: • Buenas características Pos-cosecha

TENDENCIAS DE LA INNOVACION VARIETAL : CITRICOS

Mutaciones inducidas de Clemenules

Marisol1970 Betxí

Oronules1970 Nules

Loretina1992 tormos

Beatriz*1995 Anna

Clemenpons*1999 Pego

Arrufatina1968 Vila-real

Esbal1966 sagunt

Oroval1950 Quart de les valls

Clemenules1953 Nules

Hernandina1966 Picassent

Nulessin*2001 IVIA

Capola*1996 Vall d´Uixó

Basol*2001 Castelló

Clemensoon*2001 Algímia

d´alfara

Clemenrubí*2000 Loriguilla

Cultifort*2001 Pego

Orogrós*2001Vall d´Uixó

Clemenval*2005 Sagunt

Oct-488*2001 Vila-real

Clementina Fina C. clementina Hort. ex Tan.1902 Misserghin (Argelia)

Clemenclara*

2010 Betxí

Sando*2000 Almenara

Alberina*2007 Tortosa

Neufina*2009 IVIA

Clemenverd*

2006 IVIA

Nero*2006 IVIA

AMPLIACION DE LA OFERTA VARIETAL: CLEMENTINAS

SEPTIEMBRE OCTUBRE NOVIEMBRE DICIEMBRE ENERO FEBRERO

10 20 30 10 20 31 10 20 30 10 20 31 10 20 31 10 20 28

BASOL*

CLEMENCLARA*

CLEMENSOON*

CLEMENRUBÍ*

CULTIFORT* / OROGROS*

LORETINA

MARISOL

ORONULES

CLEMENPONS* / OCT-488*

NERO* / ARRUFATINA

CAPOLA*

BEATRIZ*

CLEMENVAL* / ESBAL

OROVAL

CLEMENULES / NULESSIN*

CLEMENTINA FINA

SANDO*

HERNANDINA / CLEMENVERD*

ALBERINA *

NEUFINA *

AMPLIACION DE LA OFERTA VARIETAL: CLEMENTINAS

Photo by MD Molina

0

5

10

15

20

25

30

35

40

1 2 3 4Winter Spring Summer Fall

Water consumption (%)

NERO

CONTROL

Earliness

Seedlessness

NEROCONTROL

ADAPTACION AL CAMBIO CLIMATICO

PARENTAL NEUFINA

RESISTENCIA A FISIOPATIAS

Tree storage

Medium-large size

Excellent organoleptic quality

Easy peeling

Tender with melting carpels

Good content in juice

Harvesting mid Dec- mid Feb

Good postharvest conservation

Self-incompatible (low seeds)

Rather resistant to senescence disorders

0102030405060708090

100

14/11/2011 09/01/2012

Water Spot (%)

Nov Dec Jan Feb0

102030405060708090

100

14/11/2011 09/01/2012

Puffing (%)

Nov Dec Jan Feb

CONTROL

NEUFINA

CONTROL

NEUFINA

RESISTENCIA A PLAGAS Y ENFERMEDADES: PATRONES

Toxoptera aurantii

Aphis gossypii Aphis spiraecola

Photos by A. Urbaneja

http://www.nbair.res.in/Aphids/Toxoptera-citricida.php

Photo by Andrés A. Borges

Diaphorina citri

Photo by S.P. van Vuuren,

Trioza erytreae

Candidatus liberibacter(BacMap Genome Atlas)

Gottwald, da Graça, and Bassanezi, R. B. 2007

Photo by C.Davis

HUANGLONGBING

Citrus Tristeza Virus

TRISTEZA

PHYTOPHTHORANEMÁTODOSEXOCORTISXYLOPOROSIS

Naranja Dulce COMÚN Naranja PIGMENTADA

OTRAS TENDENCIAS

Foto: Raphael Morillon

LA TERCERA REVOLUCION

HACIA LA TERCERA REVOLUCION

EXCELLENT HIGH TOLERANCE

ORGANOLEPTICS TO ENVIRONMENT

DNA DNA

X

Population

700 hybrids

Phenotype

TRAIT

SELECTION

GWAs

GBS

DNAs

Variety Selection

SELECCIÓN GENOMICA/ FORMACIÓN DE NUEVAS VARIEDADES

FINA

MARISOL

EXTRATEMPRANA

TARDIA

Es un requisito básico para la agricultura productiva, que es la base del desarrolloeconómico sostenible en las economías en desarrollo.

Ha proporcionado, a través de los esfuerzos tanto del sector público como privado,una enorme contribución a la agricultura mundial (producción, resistencia a estresesbióticos, la tolerancia al estrés abiótico, la seguridad de la cosecha, los rasgos decalidad incluyendo el valor nutricional, etc.).

Tiene la capacidad de contribuir de manera significativa en las soluciones a varios delos retos del futuro, como la seguridad alimentaria, la reducción del hambre, elaumento de los valores nutricionales, y los mayores costos de los insumos.

Ayuda a mitigar los efectos del crecimiento de la población, el cambio climático yotros retos sociales y físicos

Introduce mejoras para los agricultores, los productores, la industria y losconsumidores, con beneficios económicos globales.

Conduce a la mejora de la competitividad en los mercados externos y al desarrollo dela economía rural.

IMPORTANCIA DE LA INNOVACION VARIETAL

AGRADECIMIENTOS