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Título proyecto: Generación y producción de plantas de Eucalyptus globulus tolerantes a sequía / English

Jefe de proyecto: Dra. Verónica Emhart S.

Sede: INFOR Bío Bío

GIT:

Fecha de inicio: Enero de 2007

Fecha de término: Diciembre de 2011

Contacto: Dra. Verónica Emhart S., Instituto de Investigación Forestal, Camino Coronel km. 7,5. Casilla 109 C. Chile-Concepción. Fono-Fax: 41-2749090 e-mail: vemhart@infor.cl

Otros Antecedentes

Fuente de Financiamiento:

• Total Proyecto: $ 881 millones de pesos
• INNOVA-CHILE (CORFO): $ 551 millones de pesos
• INFOR-INIA: $ 176 millones de pesos
• Asociados: Agromen – Proplantas – Viveros del Sur: $ 154 millones de pesos

Introducción:

La zona del secano interior de Chile, comprendida entre la VI y VIII Regiones, constituye un territorio de más de 1,8 millones de hectáreas, caracterizada por poseer suelos con distintos grados de erosión, pero con un alto potencial forestal. Este potencial permitiría satisfacer la demanda actual y futura por materias primas para el sector industrial maderero y otros sectores asociados, sin embargo, no está siendo utilizado adecuadamente. La subutilización de esta importante superficie obedece a que las especies forestales de rápido crecimiento, como el pino y el eucalipto tradicionalmente establecidas en estas zonas, evidencian severas limitaciones para desarrollarse en sitios con una precipitación anual inferior a 500 mm, sobre todo si ella se concentra en los meses invernales, lo que deja a las plantas expuestas a largos períodos de sequía estival, cuando las condiciones de temperatura son más favorables para el crecimiento.

Experiencias en plantaciones del secano interior de la VII Región muestran que el Eucalyptus globulus es una especie fisiológicamente eficiente, ya que emplea anualmente menos metros cúbicos de agua por hectárea por incremento volumétrico de madera en comparación con el Pinus radiata (González, 2003). Sin embargo, la productividad del Eucalyptus en zonas de secano es significativamente inferior a la de zonas con mayor precipitación.

Al respecto, algunas herramientas de mejoramiento genético, como la selección de genotipos de E. globulus capaces de exhibir rendimientos productivos sobresalientes bajo condiciones de limitaciones hídricas, combinados con herramientas de masificación clonal de los mismos, permitirá poner a disposición de las empresas forestales y de los pequeños agricultores interesados en hacer plantaciones en la zona del secano interior de un material genético idóneo para efectuar esta labor, incrementando las expectativas de retorno económico asociadas al negocio forestal. Por otro lado, otras herramientas tecnológicas la representan el aislamiento de genes específicos y el progreso en la manipulación genética, es decir la modificación y reinserción de genes recombinantes en plantas, como la que está siendo aplicada en Chile a carozos y viñas por el Instituto Nacional de Investigaciones Agropecuarias (INIA, Estación Experimental La Platina), que puede contribuir a aumentar la tolerancia al déficit hídrico y mejorar la rentabilidad de las plantaciones de E. globulus.

Con el paso de los años, el distanciamiento tecnológico entre el mundo rural y los consorcios tecnológicos empresariales del sector forestal es cada vez mayor, lo cual limita la incorporación de estas superficies al desarrollo forestal productivo por cuanto las empresas forestales no tienen interés en estos suelos improductivos. Esta zona sin embargo, representa una excelente opción de negocio y apalancamiento de proyectos tecnológicos productivos, situación que se deriva de su ubicación cercana a los centros de producción forestal y de consumo. En este sentido, el desarrollo de este proyecto contribuirá a acortar esta brecha entre los pequeños y medianos propietarios y los grandes consorcios disponiendo de material valioso para programas de plantaciones.

El INFOR dispone de material proveniente del Programa de Mejoramiento Genético de E. globulus, el cual ha sido seleccionado en el secano interior, por lo que está mejor adaptado a crecer bajo regimenes pluviométricos limitantes, con largos períodos de sequía. Este pool genético será utilizado para seleccionar y caracterizar a lo menos 20 clones que constituirán el material biológico con que se pretende trabajar en el presente proyecto.

Sobre este material genético selecto, se aplicarán mecanismos de micropropagación mediante embriogénesis somática y/u organogénesis directa, así como también procedimientos de transformación genética a clones seleccionados en sitios de régimen hídrico normal, mediados por el vector Agrobacterium tumefaciens, para incorporarles genes específicos de resistencia a la sequía. Paralelamente se desarrollaran sistemas de masificación más sencillos mediante enraizamiento de estacas, para facilitar la adopción de estos clones selectos y transformados por una mayor proporción de interesados; y se establecerá un sistema de certificación de la fidelidad clonal, mediante tecnologías de marcadores moleculares.

El proyecto será abordado a través de una alianza entre dos entidades tecnológicas de vasta experiencia en el trabajo con especies forestales y en mejoramiento genético como son el INFOR y el INIA, con viveros y empresas forestales representativas del área de influencia del proyecto (secano interior de las regiones VI a VIII) y que disponen de infraestructura y capacidades tecnológicas para la multiplicación y transferencia tecnológica del material élite.

Finalmente, el proyecto contempla la eventual protección de la propiedad intelectual que éste genere, incluida la protección de los clones élites a través de su inscripción en el Registro de Variedades Protegidas que lleva el SAG (Ley 19.342 de 1994); la protección de los sistemas de propagación vegetativa, especialmente de la micropropagación, y la protección de los sistemas de transformación genética que fueren susceptibles de proteger a través de su patentamiento industrial.

Objetivos Generales:

Poner a disposición de las empresas forestales y de los agricultores de la zona del secano interior de Chile, clones élites de E. globulus, mejores adaptados a la sequía y con mejores rendimientos que los actualmente disponibles y transformar algunos de estos clones mediante la incorporación de genes específicos, para que sean capaces de expresar una resistencia aún mayor al estrés hídrico.

Objetivos Específicos:

1. Seleccionar individuos de E. globulus capaces de exhibir un comportamiento superior bajo condiciones de estrés hídrico, mediante índices de selección múltiples.
2. Desarrollar sistemas de micropropagación y de enraizamiento mediante embriogénesis somática u organogénesis directa y transferir el material genético resistente a la sequía a los viveros para su multiplicación operacional.
3. Determinar la trazabilidad de los genotipos superiores sobre la base de marcadores genéticos moleculares.
4. Identificar genes ortólogos en E. globulus que confieran resistencia al estrés hídrico.
5. Establecer protocolos de transformación génica de E. globulus utilizando A. tumefaciens y evaluar la sobre-expresión de genes confiriendo resistencia a sequía.
6. Evaluar fisiológicamente, en invernadero bajo condiciones de estrés hídrico, a los clones superiores transformados y no transformados, para caracterizar su potencial de resistencia a la sequía.

Cobertura geográfica:

• V a VIII Regiones

Resultados Esperados:

• Clones Superiores de E. globulus,
• Sistema de micropropagación por embriogénesis somática en E. globulus,
• Sistema de micropropagación por organogénesis directa en E. globulus,
• Clones selectos de E. globulus caracterizados genéticamente con SSR,
• Genes ortólogos de resistencia a la sequía obtenidos de E. globulus,
• Protocolo transformación genética en E. globulus,
• Clones superiores de E. globulus modificadas genéticamente para conferirles tolerancia a la sequía (nuevas variedades).

Equipo de Trabajo:

• Dra. Verónica Emhart S., Directora, INFOR Sede Bío-Bío
• MSc. Juan José Aguirre A., Director Alterno, INFOR Sede Metropolitana
• MSc. Patricio Rojas V., Gerente Técnico, INFOR Sede Metropolitana
• Dr. Carlos Muñoz S., Coordinador INFOR-INIA, INIA La Platina
• Dr. Gabriel Sellés V., Investigador, INIA La Platina
• Dr. Humberto Prieto E., Investigador, INIA La Platina
• Dra. (c) María Teresa Pino, Investigadora, INIA La Platina
• Sra. María Paz Molina B., Investigadora, INFOR Sede Bío-Bío
• Sr. Braulio Gutiérrez C, Investigador, INFOR Sede Bío-Bío
• Dr. Patricio Hinrichsen R., Investigador, INIA La Platina
• Dr. Roberto Ipinza C, Investigador, INFOR Sede Los Lagos
• Sra. Oriana Ortiz N., Investigadora, INFOR Sede Bío-Bío
• Sr. Gerardo Valdebenito, Investigador, INFOR Sede Metropolitana
• Sr. Patricio Parra S., Investigador, INFOR Sede Metropolitana

Proyectos relacionados:

• Proyecto CORFO/INFOR. Introducción de especies forestales entre la IV y X regiones. INFOR/Asociados
• Proyecto FONDEF D97I2004. Evaluación de alternativas tecnológicas para el establecimiento de plantaciones forestales a gran escala en el secano interior de las regiones VI, VII y VIII. Fundación Chile/U. de Concepción/Asociados.
• Proyecto FONDEF D04I1263. Aumento de la productividad forestal del secano a través del desarrollo de razas genéticas". Universidad Austral de Chile (Facultad de Ciencias Forestales)/Asociados.
• Proyecto CORFO/INFOR. Desarrollo de plantaciones forestales económicamente rentables con individuos resistentes al déficit hídrico y de alta productividad en las zonas áridas y semiáridas de la IV Región. INFOR/Asociados.

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