NAI: 5B – 2I – 5E.

LÍNEA DE ACCIÓN: Energía

SEMANA: 16

TEMA EJE: Comportamiento de los gases

ACTIVIDAD: Día del Campesino

REGIÓN: Puno.

CATEGORÍA:

TITULO: ESTUDIO DE LA VARIABILIDAD GENETICA DEL GERMOPLASMO DE QUINUA PARA EL MEJORAMIENTO DE LA AGRICULTURA EN PUNO POR SU RESISTENCIA A LA SALINIDAD DEL SUELO

OBJETIVOS:

· Acceder a la variabilidad genética del germoplasmo de quinua para la tolerancia a sales.

VARIABLES:

Variable Independiente:

Variable Dependiente:

HIPÓTESIS:

La variabilidad genética de la germoplasma de quinua para la tolerancia a salinidad, es capaz de hacer que otras plantas sean mas resistentes a las condiciones de Puno; se lograría así una tolerancia a salinidad, y se establecería el nivel máximo de salinidad en cual la quinua pueda germinar..

RESUMEN:

Esta semana el tema eje a tratar es comportamiento de los gases; se denomina gas el estado de agregación de la materia que no tiene forma ni volumen propio. Su principal composición son moléculas no unidas, expandidas y con poca fuerza de atracción, haciendo que no tengan volumen y forma definida. Cuando se comparan entre sí las propiedades de las sustancias gaseosas conocidas, se llega a establecer las propiedades más llamativas de los gases que son las siguientes: expansibilidad, compresibilidad, difusibilidad ,etc. Se sabe que en Puno la presión es menor que en lugares con 0 msnm; pero la presión del aire y la relación de oxígeno es diferente a la hallada en regiones costeras; se sabe que este clima es esencial para algunos cultivos que siempre se han cultivado en la altura; pero un problema observado últimamente es que la zona agrícola se ha visto afectada por problemas de salinidad. Se sabe que el día del campesino es una fecha creada con el propósito de rendir homenaje al hombre del campo, teniendo en cuenta que somos un país históricamente agrícola, el Perú decretó el 24 de junio como el Día del Campesino.

Pocos cultivos pueden crecer en estos áreas marginales y fríos, pero la quinua parece tener potencial para crecer en suelos salinos bajo estrés de frió. Quinua muestra una amplia variabilidad genética que lo permite su cultivo en suelos salinos. El estrés a la salinidad en la quinua afecta a todo el crecimiento de la planta y modifica la fisiología, sin embargo, plantas de quinua tolerantes pueden sobrevivir en estas condiciones. El propósito general de ésta investigación fue acceder a la variabilidad genética del germoplasmo de quinua para la tolerancia a sales. Por ésta razon, semillas de quinua de 103 accesiónes de la colección representativa del Perú seleccionadas en base a un procedimiento de muestras geográficas estratificadas no-superpuestos del banco de germoplasma de la UNA-Puno, que contiene 1029 accessiones peruanas, fueron germinadas en niveles de concentración de sales entre 0.5 a 0.6 mM. Las accesiones de quinua mostraron diferentes respuestas a las concentraciones de sal, inicialmente 15 acciones de la colección representativa fueron seleccionadas como tolerantes.

PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL:

El banco de germoplasma de la Universidad Nacional del Altiplano-Puno tiene 1800 accesiónes, y esa germoplasma de quinua muestra una amplia variedad genética de muchas características incluyendo tolerancia a sal, que permite su cultivo en muchos lugares salinos.

La quinua se adapta muy bien a suelos de moderada salinidad (4-8 mmhos cm ^–1), y a un amplio rango de pH, de 4.5 (Cajamarca) a 9.5 (Uyuni, Boliva). Se han registrado altos rendimientos de quinua en tierras arenosas bien drenadas, con abundantes sustancias nutricionales, especialmente N Como informado antes de Cari (1978) el rendimiento de granos mas alto (230 g planta^-1) se han obtenido entre 2.1 y 4 mmhos cm^-1, mientras el rendimiento mas bajo se han registrado entre 4.1 y 8 mmhos cm^-1 . En este rango de concentración de sal, la quinua mostró 24 % de defoliación. Una concentración mas alto que 8.1 mmhos cm^-1 era letal para el cultivo de quinua.

Experimento 1: Evaluación de la germinación de semillas de quinua debajo estrés salino

200 semillas de quinua de un mejorado cultivar peruano (03-21-072RM) fueron germinadas en placas petri en 2 °C. Un total de 100 semillas germinaron en cada placa petri, con una conductividad eléctrica de 0, 4, 6, 8, 10, 12, 16, 18 y 20 mmhos cm^-1. En consecuencia a las tazas altas de germinación observadas en todos los niveles de concentración, otras 200 semillas fueron germinadas en concentraciónes de sal mas altas: 0.0, 0.1, 0.2, 0.4. 0.5, 0.6, 0.7, 0.8, 0.9 y l.0 M NaCl (0.1 M NaCl = 9.5 mmhos).

Experimento 2: Tamizado de tolerancia a salinidad en la colección representativa peruana

100 semillas de todas las accesiónes de la colección representativa peruana de quinua y de 10 cultivares andinos fueron germinadas en tres concentraciónes de sal (0.0, 0.5 y 0.6 M NaCl) con 25 semillas por accesión en cuatro placas petri en 20 °C. Se realizaron comparaciónes de la germinación en los tres niveles para cada accesión. Inicialmente se escogieron quince accesiónes de la colección representativa por su taza alta de germinación dos días despues de sembrar, en la concentración mas alta de sal (Fig. 3). No obstante, hojas cotiledonales fueron observadas en solo cuatro de estas accesiónes, mientras las otras, originalmente consideradas como tolerantes, murieron. De ahora, haciendo tamizados en quinua de tolerancia a salinidad, se debe considerar no solo la prueba de germinación de semillas, pero también el desarollo y crecimiento siguiente de la planta germinada bajo estrés de sal. Accesiónes susceptibles a salinidad empezaron su germinación 8 días despues de la siembra (Fig. 2).

Experimento 3: Tamizado de las accesiónes mas tolerantes y dos cultivares mejorados bolivianos

100 semillas de ocho accesiónes de la colección representativa, seleccionadas por su tolerancia a sal, y dos cultivars mejorados bolivianos (Real y Sajama), fueron germinadas en 10 niveles de concentración de sal (0, 0.4, 0.5, 0.6, 0.7, 0.8, 0.9, 1.0, 1.2, 1.5 M NaCl) en placas petri. 25 semillas de cada accesión fueron germinadas en cuatro placas petri en 20 °C (Fig. 4). Se calcularon para cada accesión el tiempo entre la germinación de la primera semilla y la ultima, y la germinación diaria.

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Temperaturas bajas solo afectaron la taza de germinación, no la germinación final. Solo demoró una semana alcanzar a 100 % de germinación en agua destilada en 1°C. Semillas de quinua germinaron hasta 100 % dentro de 24 horas después de la siembra en placas petri con agua destilada o con una solución de 0.3 M NaCl. (c 30 mmhos cm^-1). La germinación fue mas rápida sin luz hasta las 24 horas después de la siembra, pero fue estadísticamente similar con o sin luz después de las 24 horas. Cultivares mejorados de Perú y Bolivia mostraron tazas de germinación similares de cultivares nativos coleccionados en campos campesinos. Semillas del cultivar mejorado peruano Kancolla germinaron hasta 100 % dentro de 7 días en 0.5 M NaCl. Sin embargo, este cultivar no germinó en 0.6 M NaCl, que fue la concentración elegida para tamizado en quinua de germinación bajo estrés de sal. Semillas de las accesiónes mas tolerantes germinaron > 75% en 0.6 M NaCl 6 o 7 días despues de la siembra. La germinación de los cultivares tolerantes empezaron 3 días despues de la siembra (10-20%), y empezó a disminuir las tazas de germinación despues el sexto día. Cultivares susceptibles empezaron la germinación 6 o 7 días despues de la siembra.

CONCLUSIONES:

Las accesiones de quinua mostraron diferentes respuestas a las concentraciones de sal, se conduce selección para tolerancia a sales en quinua, un estudio de germinación no es suficiente. Se requiere una evaluación del desarrollo de plántulas y plantas procedentes de semillas germinadas bajo estrés a las sales.

INVESTIGACIÓN FUTURA:

Se podría tratar de implantar esta parte del genoma de la planta para lograr que otras especies importantes en la agricultura de Puno logren ser mas resistentes a la salinidad del suelo y a las condiciones climáticas de Puno.

Alfabetización Funcional:

foda:

Fortaleza: Mediante la extracción de este gen se logra mejorar la producción agrícola.

Oportunidades: Aplicar este proyecto en zonas del altiplano.

Debilidades: Aún es necesario desarrollar una evaluación de desarrollo de plántulas.

Amenazas: La poca aceptación de este método por la población puneña.

PLAN DE COMPETITIVIDAD NACIONAL:

Innovación tecnológica e innovación empresarial, 2008 – debe aumentar en 25% la participación de fondos externos en el presupuesto de investigación universitaria.