Chenopodium quinoa

Germán F. De la Cruz Lapa, Ing.
M.Sc. Mejoramiento Genético de Plantas.
UNIVERSIDAD NACIONAL DE SAN CRISTOBAL DE
HUAMANGA – AYACUCHO
Laboratorio de Genética y Biotecnología vegetal
[email protected]
CONTRATO DE SUBVENCIONES N°346-2012-CONCYTEC-OAJ
LLAPAQ PERU SUYUMANTA
QUINUANCHIKUNA, MASKASPA
MAYQINTAQ ALLIN TARPUNANCHIQPAQ,
HAMUQ PUNCHAUPI ALLIN MIKUSQA
KANAPAQ, ASUAN QAMPIKUNATA
RURANANCHIQPAQ.
CONTRATO DE SUBVENCIONES N°346-2012-CONCYTEC-OAJ
CARACTERIZACIÓN MORFOLÓGICA,
EVALUACIÓN AGRONÓMICA Y QUÍMICA DEL
BANCO NACIONAL DE GERMOPLASMA DE
QUINUA (Chenopodium quinoa) PARA LA
PROMOCIÓN DE LA SEGURIDAD
ALIMENTARIA Y EL DESARROLLO DE
COLORANTES, COSMÉTICOS Y BIOCIDAS
NATURALES
GRUPO DE INVESTIGACION
INTERINSTITUCIONAL
UPCH
Carlos Merino Ph.D.
Rosario Rojas Ph.D.
Edgar Neyra Ph.D (c )
INIA- Lima – ILLPA PUNO
Fernando Serna, Blg
IRD-Francia
UNSCH.
Germán De la Cruz, M.Sc.
INTRODUCCION
•
Es un cereal que se produce en los Andes de Perú, Bolivia,
Argentina, Chile, Colombia y Ecuador, así como en Estados
Unidos. Este cultivo, al igual que la papa fue uno de los
principales alimentos en muchos pueblos andinos de la
antigüedad preinca.
•
Contiene proteínas, grasas y carbohidratos
(fundamentalmente almidón). Posee los 08 aminoácidos
esenciales que el hombre requiere. Este hecho hace que la
quinua sea un alimento muy completo y de fácil digestión.
Tradicionalmente los granos de quinua se tuestan y con ellos se
produce harina.
Producción mundial – 2011
(miles de toneladas)
Perú
41,2
Bolivia
38,3
Ecuador
0,8
INTRODUCCION
•
La quinua (Chenopodium quinoa
Willdenow), es una especie de gran
diversidad genética, de
reproducción mixta, debido a su
tasa estimada de autofecundación
entre 78% y 84%.
•
En la actualidad, en el Perú, las
estadísticas del cultivo de quinua
están alrededor de 34,026
hectáreas cosechadas, con un
volumen de producción de 39,398
toneladas
•
Puno, con 26,095 ha, y 31,161
toneladas, que representan el 79%
de la producción nacional, seguido
del Cusco
•
Ayacucho, no ha sido evaluado con
amplitud y no se conoce su
verdadera diversidad genética.
•
Consumo per – cápita
Kg/per/año
1 – 1,3
USOS DE LA QUINUA
• Alimentación: posee los
9 aminoácidos esenciales para el humano, lo
cual hace que la quinua sea un alimento muy
completo y de fácil digestión.
• Medicinales: La quinua es considerada
ancestralmente también como una planta
medicinal por la mayor parte de los pueblos
tradicionales andinos.
• Rituales: Como grano madre, la quinua forma
parte de diversas ceremonias y rituales
andinos, que fueron prohibidos por los
europeos durante la conquista española.
USOS DE LA QUINUA
AÑO INTERNACIONAL DE LA QUINUA
•
La quinua, llamado ‘grano de oro de los incas’, de forma
silenciosa pero sostenida se está abriendo paso en el
competitivo mercado internacional, no sólo por su alto valor
nutricional sino, además, por sus infinitas aplicaciones en la
cocina gourmet.
•
El año 2013 ha sido declarado como el "Año Internacional de
la Quinua" (AIQ) en reconocimiento a los pueblos andinos
que han mantenido, controlado, protegido y preservado la
quinua como alimento para generaciones presentes y futuras
gracias a sus conocimientos tradicionales.
AÑO INTERNACIONAL DE LA QUINUA
•
El año 2013 ha sido declarado como
el "Año Internacional de la Quinua"
(AIQ) : Objetivo es centrar la
atención mundial sobre el papel que
juega la quinua en la biodiversidad y
su valor nutricional, en la seguridad
alimentaria y nutricional,….para la
erradicación de la pobreza.
OBJETIVOS
1° contribuir a fortalecer la conservación
de la diversidad genética de la quinua
(Chenopodium quinoa Willd.) mediante los
bancos de germoplasma ex situ en la
UNSCH, y la caracterización fenotípica
utilizando los descriptores morfológicos
del cultivo con fines de mejoramiento
genético.
2° Promover el uso de la quinua como
materia prima para la industria
alimenticia (colorantes naturales,
concentrados proteicos e hidrolizados
proteicos), la industria cosmética (uso de
saponinas para elaboración de shampoos
e hidrolizados proteicos para el cuidado
de piel y cabello) y el desarrollo de
biocidas naturales (saponinas
antifúngicas de uso en agricultura y
medicina humana).
MATERIALES Y METODOS
Colecta
de
Germoplasma
de
Quinua, Ayacucho.
La etapa de colección
consistió en adquirir el
mayor
número
de
accesiones posibles de
semilla de quinua en
las
provincias
de
Ayacucho,
COLECTA DE GERMOPLASMA DE
QUINUA
IDENTIFICACION (DATOS DE PASAPORTE DE QUNINUA)
1.0
1.1
1.2
1.2.1
1.2.2
1.2.3
1.3
1.4
DATOS DE ENTRADA
NUMERO DE ENTRADA
NOMBRE LATINO
Genero
Especie
Subespecie
FECHA DE ORIGEN DE LAS SEMILLAS
ESTADO DE REGENERACION
1.5
1.6
1.7
NOMBRE DEL DONANTE
NUMERO DEL DONANTE
SINONIMOS
2.0
2.1
2.2
DATOS DE RECOLECCION
INSTITUCION RECOLECTORA
NUMERO DE RECOLECCION
UNSCH
1
2.3
FECHA DE RECOLECCION DE LA MUESTRA ORIGINAL
120912
2.4
2.5
2.6
2.7
2.8
2.9
2.10
PAIS DONDE SE HA EFECTUADO LA RECOLECCION
PROVINCIA
LATITUD
LONGITUD
LUGAR DE RECOLECCION
ALTITUD
AREA DE RECOLECCION
PER
SUCRE
2.10.1
Area no cultivada en condiciones naturales
2.10.2
Area no cultivada modificada
2.10.3
Area cultivada
2.10.4
Almacen rural
2.10.5
Mercado
2.10.6
Institucion Agricola
2.10.7
2.11
Otras
TIPO DE MUESTRA
2.11.1
Silvestre
2.11.2
Malahierva
2.11.3
Semi-Cultivada
2.11.4
Cultivada: Cultivar local
2.11.5
Cultivada: Cultivar Comencial
2.11.6
Linea de Mejora
2.11.7
2.12
Otras Combinaciones Geneticas
VARIABILIDAD DE LA POBLACION
0 No variabilidad
1 Poco variable
5 Variabilidad Moderada
7 Muy variable
OTRAS NOTAS DEL RECOLECTOR
2.13
UNSCHLGBV604050113
Chenopodium
Chenopodium quinoa Willd
20/10/2011
APOLONIA CERON CARRAZCO
1
CORRALPATA CHALCOS
X
X
X
UBICACION
Caracterización Morfológica
Puno, en la Estación
Experimental Illpa y Camacani,
ubicado a 15°40’55’’ Latitud Sur,
70°04’29’’ Longitud Oeste y a
3815 m.s.n.m. Km. 22 Carretera
Puno-Juliaca
Ayacucho, en Manallasacc,
ubicado a 13º 08’ 00” latitud sur,
74º 13’ 00” longitud oeste y a
una altitud de 3567 msnm, del
distrito de Chiara, provincia de
Huamanga
y en el Centro Experimental de
Agronomía-UNSCH, Canaán,
ubicado a una altitud de 2,700
m.s.n.m. en la provincia de
Huamanga, Ayacucho.
MATERIALES Y
METODOS
MATERIAL GENETICO
Muestra de 150
accesiones INIA Illpa –
Puno, que corresponde al
Banco Nacional de
germoplasma de quinua
Germoplasma UNSCHLGBV, 102 accesiones en
Manallasaq (3,567
m.s.n.m.) y en Canaán
(2,700 m.s.n.m.).
5 variedades comerciales
Además 36 accesiones
INIA, Illpa Puno que están
siendo evaluados solo en
Canaán.
TOTAL: 293
PARAMETROS DE EVALUACION
1. Banco de Germoplasma: Elaboración de datos
de pasaporte, Catálogo
2. Evaluación Fenotípica - morfológica de la
planta: hoja, tallo, flor y fruto según descriptores
morfológicos
3. Evaluación Agronómica de Precocidad
(Fenología)
Días a la Ramificación (dds)
Días al inicio del panojamiento (dds)
Días al panojamiento (dds)
Días al inicio de Floración (dds)
Días a la Floración (dds)
Días a la formación del grano lechoso (dds)
Días a la formación del grano pastoso (dds)
Dias a la Madurez fisiológica (dds).
Dias a la Madurez de cosecha (dds).
PARAMETROS DE EVALUACION
4. Evaluación Agronómica de
Productividad
Altura de planta madura (cm)
Longitud de la panoja (cm)
Peso de panoja (g)
Peso de grano/panoja (g)
Peso de 1000 semilla (g)
Diámetro de grano (mm)
Número de granos/panoja
Rendimiento (kg/ha)
DISEÑO EXPERIMENTAL
Bloques Completamente
Randomizados (DBCR),
tratamientos 102
accesiones de quinua,
modelo aditivo lineal:
Yij = u + Bi + Tj + Eij
Yij = valor ij-ésimo de la
variable dependiente
cuantitativa
U = promedio
Bi= Efecto del i-ésimo bloque
experimental
Tj= Efecto del j-ésimo
tratamiento
Eij= Efecto del ij-ésimo error
experimental
Látice Balanceado Simple de 6x6 con dos
repeticiones.
El Modelo Aditivo Lineal es:
𝒀𝒊𝒋𝒌= µ + 𝑹𝒋 + 𝑻𝒊 + 𝜷𝒊𝒌(𝒋) + 𝑬𝒊𝒋𝒌
𝒀𝒊𝒋𝒌 = Observación realizada en la Unidad
Experimental
µ= Medio general
𝑹𝒋 = Efecto de la repetición𝒋 − 𝒆𝒔𝒊𝒎𝒂
𝑻𝒊 = Efecto de𝒊 − 𝒆𝒔𝒊𝒎𝒂 Tratamiento
𝜷𝒊𝒌(𝒋) = Efecto Aleatorio del Bloque 𝒊𝒌 en
Repeticion 𝒋 − 𝒆𝒔𝒊𝒎𝒂
𝑬𝒊𝒋𝒌 = Efecto Aleatorio asociado a la 𝒊𝒋𝒌 − 𝒆𝒔𝒊𝒎𝒂
Observación
RESULTADOS PARCIALES
COLECTA DE GERMOPLASMA DE QUINUA AYACUCHO
DESCRIPTOR
CARACTERIZACIÓN MORFOLÓGICA
AGRUPAMIENTO DE
LA DIVERSIDAD
GENETICA DE 102
ACCESIONES DE
QUINUA –AYACUCHO,
CON MARCADORES
GENETICOS
MORFOLOGICOS
DUPLICADOS, GERMOPLASMA AYACUCHO
DIVERSIDAD GENETICA DE QUINUA S
AGRUPAMIENTO DE
ALTIPLANICAS CON MARCADORES
LA DIVERSIDAD
GENETICOS MORFOLOGICOS. (UPGMA),
GENETICA DE 36
36 Accesiones de Quinua Puno
ACCESIONES DE
QUINUA – PUNO, CON
MARCADORES
GENETICOS
MORFOLOGICOS
DUPLICADOS, QUINUA PUNO
EVALUACIÓN AGRONÓMICA DE PRECOCIDAD
PRECOCIDAD QUINUA ALTIPLANICAS
ANVA LATTICE SIMPLE 6X6 DIAS A LA RAMIFICACION QUINUA
ALTIPLANO
ANVA DBCR GERMOPLAMA QUINUA AYACUCHO
LONGITUD DE TALLO PRINCIPAL (CM)
PICA
PROGRAMA DE INVESTIGACION EN
CULTIVOS ANDINOS
TESISTAS:
LABORATORIO DE GENETICA Y
BIOTECNOLOGIA VEGETAL
M.Sc. Germán De la Cruz L.
FCA-UNSCH
Efraín Alfaro Mendivil
«Establecimiento del Banco de
Germoplasma y Caracterización
Morfo-agronómica- Quinua»
Juan Arotinco Palomino
«Respuesta Agro-Morfológica de
Quinuas Altiplánicas»
Julio Huaytalla Bautista
Evaluación Agronómica y
Contenido de Saponinas –
Betalainas, en Germoplasma de
Quinua»
Susan Alarcon Romaní
«Hibridación en Cultivares de
Quinua»
PUNO :
IILPA Y
CAMACANI
PROTOCOLOS DE ENSAYOS QUÍMICOS
PARA EL PROYETO DE QUINUA-CONCYTEC
UPCH
• Contenido de Lípidos : Extracción en soxhlet
• Contenido de Fenólicos totales: Por Espectrofotometría,
midiendo absorbancia a 760 nm contra un blanco. El
contenido total de fenólicos se expresa como mg
equivalentes de ácido gálico/ 100 g de material fresco
• Contenido de Flavonoides totales: Por espectrofotometría,
la absorbancia a 510 nm, contenido total de flavonoides
expresa como mg equivalentes de catequina/100 g
• Contenido de Saponinas: Por Espectrofotometría, la
absorbancia a 528 nm. El contenido total de saponina se
expresa como mg equivalentes de saponina CalbioChem/
100 g
• Contenido de Antocianinas: Por Espectrofotometría, las
absorbancias de ambas soluciones I y II, a las longitudes
de onda predeterminadas
•
Contenido de Betalainas : Por espectrofotometría, las
absorbancia a las longitudes de onda de 474 nm
DESARROLLO DE UN SISTEMA CROMATOGRÁFICO
EN CAPA DELGADA PARA SAPONINAS
Extractos butanólicos (BuOH) y acuosos (Acu) de primeras muestras: Roja Pasancalla
(RP), Blanca de Junin (BJ), Negra Ccollana (NC) y Saponina CalbioChem (Sap)
RESULTADOS DE LOS ENSAYOS PRELIMINARES PARA LA
DETERMINACIÓN DE: LÍPIDOS Y SAPONINAS DE QUINUA
RESULTADOS DE LOS ENSAYOS PRELIMINARES PARA LA
DETERMINACIÓN DE: FENÓLICOS Y FLAVONOIDES
TOTALES
RESULTADOS DE LOS ENSAYOS PRELIMINARES PARA LA
DETERMINACIÓN DE: ANTOCIANINAS Y BETALAINAS DE
QUINUA
PROTEINAS Y AMINOACIDOS - INIA
DETERMINACIÓN DEL PERFIL DE AMINOÁCIDOS DE
SEMILLAS DE QUINUA
INIA – LIMA
HIDRÓLISIS DE LAS PROTEÍNAS DE QUINUA
Esta actividad está programada luego de la cosecha de grano,
sin embargo se han realizado algunas pruebas piloto
Hasta el momento se ha realizado pruebas de hidrólisis ácida,
con los materiales que se encuentran en el Laboratorio del
INIA
ARMADO DEL SISTEMA HPLC
PARA EL PERFIL DE AMINOÁCIDOS
se han realizado las
adquisiciones de
materiales y reactivos
para la estandarización
en HPLC , columnas y kit
de estándares
GRACIAS
POR SU ATENCION
GRUPO DE INVESTIGACION
UNSCH FCA- AGRONOMIA
GRUPO DE INVESTIGACION
UNSCH-UPCH-INIA
AGRADECIMIENTO
AL CONCYTEC
PH. D. GISELLA ORJEDA
PRESIDENTE
DESDE LA TIERRA
DE LOS HOMBRES
WARI …..
YUSULPAYKI
GRACIAS
Thanks
you!