8º Simposium Internacional de Trigo; Mazatlán (Mexico); 22-24 Ago 2013

1. Estrategias de mejoramiento para
productividad, adaptabilidad y
calidad en trigo
Agosto 2013

2. Estrategias de mejoramiento para productividad,
adaptabilidad y calidad en trigo
Ravi Singh
Julio Huerta, Govindan Velu, Enrique Autrique,
Suchismita Mondal, Caixia Lan, Bhoja Basnet, Yuanfeng
Hao
Apoyados por
Javier Peña (Calidad), Pawan Singh (Patologia), Jose
Crossa (Biometria), Susanne Dreisigacker
(Biotecnologia) y Xinyao He (Fusarium)
14 Tecnicos

3. Países clasificados por la importancia de trigo como fuente de calorías
Fuente: FAO Stats 2010
Clasificación de Kcal diarias del trigo

4. Cambio Climático: Impacto en la agricultura y costos
de adaptación (IFPRI, 2009)
● El rendimiento del trigo de riego se verá reducido alrededor de un 30% en el
2050.
● Mantener el rendimiento actual ya es un logro – pero no aceptable –se tiene
la necesidad de incrementar el rendimiento en un 70%.
● Los precios para el 2050 se incrementaran en un 90% en el trigo, 12% para
el arroz y 35% para el maíz, por encima de precios ya de por si altos.
● Por lo menos 7 mil millones de dólares anuales serán necesarios para
mejorar la producción agrícola y prevenir efectos adversos.

5. Rango País
Población
(millones)
Incremento
(millones) % Cambio
1 India 1614 416 35
2 China 1417 71 5
3 Estados Unidos de América 404 89 28
4 Paquistán 335 154 85
5 Nigeria 289 134 86
6 Indonesia 288 58 25
7 Bangladesh 222 60 37
8 Brasil 219 25 13
9 Etiopía 174 91 110
10 República Democrática del Congo 148 82 124
11 Filipinas 146 54 59
12 Egipto 130 47 57
13 México 129 19 17
14 Federación Rusa 116 -25 -18
15 Vietnam 112 24 27
Futuros Retos – El Monstruo Poblacional
Países con las mayores poblaciones en 2050 y cambios relativos a 2009
620 millones más solamente en Sur Asia para 2050 =
Población de EUA y Brasil en 2009

6. Futuros retos- Rendimientos Trigo: 2008
0
1
2
3
4
5
6
Toneladas/hectárea
Promedio Mundial 2012
UN/FAO meta de producción para trigo 4 tons/ha para 2020
Promedio para 2020
Promedio para 2050

7. Promedio de rendimiento de trigo 2007/08 = 2.8t/ha
< 1.5 1.5-2 2.01- 3 3.01 - 4 4.1 - 6 6.01-8 >8
FAO Statistics 2007
Promedio de rendimiento de trigo 2050 = 5 t/ha

8. 0.00
0.50
1.00
1.50
2.00
2.50
3.00
3.50
190
195
200
205
210
215
220
225
230
235
240
245
1980
1981
1982
1983
1984
1985
1986
1987
1988
1989
1990
1991
1992
1993
1994
1995
1996
1997
1998
1999
2000
2001
2002
2003
2004
2005
2006
2007
2008
2009
2010
2011
2012
2013
ToneladasporHectárea
MillonesdeHectáreas
Producción Mundial de Trigo
Área Cosechada y Rendimiento Promedio
Area Cosechada Rendimiento

9. 0
50
100
150
200
250
0
100
200
300
400
500
600
700
800
2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013
MillonesdeToneladas
MillonesdeToneladas
Trigo en el Mundo
Producción, Consumo e Inventarios
Produccion Consumo Inventarios

10. Programa de Mejoramiento de Trigo
Harinero – Área Objetivo: 60 M ha
● Mega-ambiente 1 - Riego: Noreste India, Pakistán, Afganistán, Irán,
Turquía, Egipto, China, México y Chile: 30 M ha
● Mega-ambiente 2 – Alta precipitación: Oeste de Asia, Norte de
África, Altiplano del Este de África: 5 M ha
● Mega-ambiente 4 - Semiárido: Este de Asia, África del Norte, India
Central, Sur de Pakistán, Sur América: 15 M ha
● Mega-ambiente 5 – Riego (caluroso): Noreste, Centro e India
Peninsular, Nepal, Bangladesh, Sur de Pakistán, Sudan: 10 M ha

11. s

12. Prioridades del Programa
Características Básicas (Idealmente, deben de estar presentes en
todos los trigos harineros de CIMMYT)
 Alto potencial de rendimiento y estabilidad
 Resistencia Duradera a Royas del tallo (Ug99), de la hoja y
amarilla
 Eficiencia en el uso del agua/Tolerancia a sequia
 Tolerancia a Calor
 Adecuada calidad de procesamiento – trigo con grano grande y
duro, alta proteína, gluten con fuerza media/alta y extensible para
varios tipos de pan

13. Incrementos en el Potencial de Rendimiento
en el Germoplasma de Trigo de CIMMYT
0
1000
2000
3000
4000
5000
6000
7000
8000
1950 1960 1970 1980 1990 2000 2010
Redimiento(kg/ha)
Año
Tendencias en rendimiento del Trigo en el Valle del Yaqui de 1951 to 2013
r2 = 0.887
Incremento Rendimiento/año = 2.13%

14. Fuente: Fischer y Edmeades (2010)

15. Incrementos en el Potencial de Rendimiento
en el Germoplasma de Trigo de CIMMYT
Avances en el potencial de rendimiento de nuevas
líneas de trigo en el 17 a 31 ESWYT sembradas en
India (1996/97-2010/11)
(=1.32% ganancia anual)

16. Fuente: Siap-Sagarpa
-
1,000
2,000
3,000
4,000
5,000
6,000
-
200
400
600
800
1,000
1,200
ProducciónAnual(MilesdeTon)
ÁreaSembrada(MilesdeHa)
Producción de Trigo en México
OI PV Prod (Miles Ton)

17. Fuente: Siap-Sagarpa
-
1.00
2.00
3.00
4.00
5.00
6.00
7.00
ToneladasporHectárea
Producción de Trigo en México (Promedio Nacional)
PV
OI
Anual
Linear (PV)
Linear (OI)

18. ● Nueva diversidad en derivados de Hexaploides Sintéticos
● Utilización de un segmento de cromosoma de Th. elongatum
con genes de resistencia Sr25/Lr19
● Utilización de variedades invernales y criollos regionales
● Incremento en biomasa y peso de grano
● Eficiencia en el uso del agua y tolerancia a calor
● Tendencia hacia precocidad, manteniendo variabilidad en el
rango de madurez de las líneas
Diversidad genética y combinación de tolerancia a
estreses con potencial de rendimiento como meta
de mejoramiento
Ganancia en Potencial de Rendimiento
en Nuevo Germoplasma

19. Prioridades del Programa
Características Básicas (Idealmente, deben de estar presentes en
todos los trigos harineros de CIMMYT)
 Alto potencial de rendimiento y estabilidad
 Resistencia Duradera a Royas del tallo (Ug99), de la hoja y
amarilla
 Eficiencia en el uso del agua/Tolerancia a sequia
 Tolerancia a Calor
 Adecuada calidad de procesamiento – trigo con grano grande y
duro, alta proteína, gluten con fuerza media/alta y extensible para
varios tipos de pan

20. Puccinia graminis f.sp. tritici Puccinia recondita f.sp. tritici
Puccinia striiformis f.sp. tritici

21. “Boom-and-Bust”: Resistencia especifica para roya de la
hoja en el Noroeste de Mexico
Año
Variedad
Gen de
Resistencia Liberada No efectivo Raza
Trigo Harinero:
Yecora 70 Lr1, 13 1970 1973 ?
Tanori 71 Lr13, 17 1971 1975 ?
Jupateco 73 Lr17, 27+31 1973 1977 TBD/TM
Genaro 81 Lr13, 26 1981 1984 TCB/TB
Seri 82 Lr23, 26 1982 1985 TCB/TD
Baviacora 92 Lr14b, 27+31 1992 1994 MCJ/SP
Trigo Cristalino:
Altar 84 LrAlt 1984 2001 BBG/BN
Jupare 2001 LrAlt, 27+31 2001 2007 BBG/BP

22. Resistencia Duradera: Interacciones Geneticas
Suceptible
1 to 2 genes menores
2 to 3 genes menores
4 to 5 genes menores
% Roya
Evaluación en días
100
80
60
40
20
0
0 10 20 30 40 50
Uno o pocos genes confiriendo resistencia
Combinando 4 o 5 genes se confiere casi inmunidad (trazas a 5%
severidad) bajo presión de la enfermedad

23. Mejoramiento de germoplasma de trigo con mayor potencial de
rendimiento, tolerancia a estreses bióticos y abióticos, y calidad adecuada
México (Cd. Obregón-Toluca/El Batan)- Kenya International Shuttle Breeding:
Ciclo de cinco años de mejoramiento
Cd. Obregón 39 msnm
Alto rendimiento (riego), Eficiencia en Uso del
Agua, tolerancia a calor, roya de la hoja, roya
del tallo (no Ug99)
Toluca 2640 msnm
Roya amarilla
Septoria tritici
Fusarium
Labranza Cero
El Batán 2249 msnm
Roya de la hoja,
Fusarium
Njoro, Kenia 2185 msnm
Roya del tallo (Grupo
Ug99), roya amarilla
● Cruzas para selección en Kenia fueron hechas en 2006 and
primeras poblaciones sembradas en Kenia en 2008
● >1000 poblaciones F3/F4 son enviadas anualmente a Kenia
● Líneas con alto potencial de rendimiento y resistencia derivadas
del primer grupo de selección en Kenia fueron distribuidas a todo
el mundo en 2011 y 2012
● Distribución de nuevos materiales continuara cada año

24. Prioridades del Programa
Características Básicas (Idealmente, deben de estar presentes en
todos los trigos harineros de CIMMYT)
 Alto potencial de rendimiento y estabilidad
 Resistencia Duradera a Royas del tallo (Ug99), de la hoja y
amarilla
 Eficiencia en el uso del agua/Tolerancia a sequia
 Tolerancia a Calor
 Adecuada calidad de procesamiento – trigo con grano grande y
duro, alta proteína, gluten con fuerza media/alta y extensible para
varios tipos de pan

25. Pronostico de expansión
del Mega-ambiente 5
(Riego – Caluroso) en
India
Current
2050
Hodson & White, 2007

26. Cruzamientos, Selección y Evaluación
P-1 P-2X
F - 1
F - 2
(P 1, 2 o 3)X
F – 1 Top
Año 1
Año 2
F - 3
F - 4
Año 3
MM
MM
MM

28. Testigo

29. F - 5
F - 6
Año 4
Ensayo
Rendimiento
Año 5
SE o PI
Caliidad de Procesamiento
Otras Enfermedades
Entrega a INIFAP
Año 6 Ensayo Rendimiento
(5 ambientes)
Cruzamientos, Selección y Evaluación

30. Fenotipo – Alto Rendimiento
Fenotipo – Siembra de CalorFenotipo – Tolerancia a Sequia
Evaluación de Rendimiento de Líneas
Avanzadas Cd. Obregón, México (2012-13)
● Primer año de evaluación en riego (9717 líneas):
30 líneas/ensayo, 2 reps, diseño alfa-latice
 Surcos con 5 riegos
● Segundo año de evaluación (672 líneas Riego + 308 líneas
sequia): 30 líneas/ensayo, 3 reps, diseño alfa-latice
 melgas-5 riegos (>8 t/ha)
 Surcos (Camas)-5 riegos (>8 t/ha)
 Surcos (Camas), labranza cero-2 riegos (3-4 t/ha)
 Plano –riego reducido por goteo (2-2.5 t/ha)
 Surcos (Camas) – siembra tardía (28 febrero) (4-5 t/ha)

31. 0
4
8
12
16
20
24
28
<60 60-65 65-70 70-75 75-80 80-85 85-90 90-95 95-100 100-105 105-110 110-115 >115
Numerodelineas(%)
Rendimiento (% testigos – variedades nuevas en México)
n=4814
(2005)
n=4956
(2010)
n=6685
(2011)
n=10196
(2012)
5% (238 líneas)
2% (102 líneas)
0.1% (4 líneas)
Testigo Roelfs F2007
3.7% (464 líneas)
El mejoramiento es ciencia, arte, pasión, trabajo intenso y
juego de números
Progreso en Potencial de Rendimiento de nuevas líneas de trigo harinero desarrolladas
desde el lanzamiento del BGRI (Datos de Cd. Obregón, México 2005, 2010, 2011 y 2012)

32. Calidad de Procesamiento
Otras Enfermedades
Año 6 Ensayo Rendimiento
(5 ambientes)
Año 7
Ensayos Nac. e Int.
- Entrega a Programas Nac.
- Viveros Internacionales
Cruzamientos, Selección y Evaluación

33. Prioridades del Programa
Características Básicas (Idealmente, deben de estar presentes en
todos los trigos harineros de CIMMYT)
 Alto potencial de rendimiento y estabilidad
 Resistencia Duradera a Royas del tallo (Ug99), de la hoja y
amarilla
 Eficiencia en el uso del agua/Tolerancia a sequia
 Tolerancia a Calor
 Adecuada calidad de procesamiento – trigo con grano grande y
duro, alta proteína, gluten con fuerza media/alta y extensible para
varios tipos de pan

34. W >300
W >350
Tenacious
gluten
x
x


Weak gluten
Alveograph

x
Mixographic Type

x Discard
Select
baking
Glu-1
Glu-3
Sec-1
Gli-1
Hardness (NIR), protein % and
Sedimentation
x x
Yellowness
NIRS
0
5
10
15
20
25
30
35
1a 1b 2a 2b 3a 3b 4a 5
Núm.Líneas(%)
Clasificación de Calidad de
Procesamiento
Calidad de Procesamiento de 644 líneas
de trigo harinero
Alta frecuencia de tipos 1a, 1b, 2a, 2b and
3a necesarios panes planos y de volumen

35. Prioridades del Programa
Características adicionales para mega-ambientes específicos
 Resistencia Durable a enfermedades y plagas
Septoria tritici – Tizón (ME2)
H. sativus – Tizón (ME5)
H. tritici repentis – Mancha amarilla (ME4)
Fusarium – Roña y micotoxinas (ME2/4/5)
Carbón Parcial (ME1)
Pudrición de raíz y nematodos (ME4)
Mayor concentración de Zn y Fe (ME1/5)

36. Prioridades del Programa
Mycosphaerella graminicola
Septoria tritici blotch (STB)
Carbón Parcial H. Sativus
Fusarium
H. Tritici repentis

37. Agradecimientos a agencia de apoyo al programa de
mejoramiento genético & investigación en royas
(2005-2012)
Fundación Bill and Melinda
Gates:
DRRW Project
CSISA Project
Harvest Plus Project
Fundación Syngenta
Gobiernos
ICAR, India
USAID, USA
USDA-ARS, USA
CONACYT, Mex
Organizaciones de
agricultores:
Agrovegetal, España
Cofupro, México
GRDC, Australia
Patronato-Sonora, México
Gracias