Elisa_Quiala_y_Tatiana_Chavez

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MEJORAMIENTO GENÉTICO 
EN EL ECUADOR 
TALLER EDICIÓN GÉNICA EN CULTIVOS Y GANADERÍA PARA 
AMÉRICA LATINA Y EL CARIBE. FONDO SEMILLA – FONTAGRO
16-18 de Octubre de 2019
Bogotá, Colombia
Ubicación de las Estaciones, Granjas
Experimentales y Unidades de Desarrollo
Tecnológico del INIAP
 7 estaciones experimentales y 1 
Centro de Bio conocimiento en 
Galápagos
 6 granjas experimentales
 13 Unidades de Desarrollo 
Tecnológico (UDT)
 1 Invernadero automatizado para 
producción de semilla de papa
 Administración Central
Áreas estratégicas y líneas de 
investigación del INIAP 2018-2022 
Incrementar la
productividad del 
sector agropecuario
- Mejoramiento 
genético 
- Agrobiotecnología
- Manejo integrado 
del cultivo y ganado
Generación de elementos de
apoyo para la dirección,
planificación y toma de
decisiones relacionadas con
la investigación, desarrollo
tecnológico e innovación del
sector agropecuario
Manejo y conservación 
de los recursos
naturales de interéspara
la agriculturay
alimentación
- Conservación de 
suelos y aguas
- Conservación y uso 
de recursos genéticos
Incorporación de valor
agregado a la 
producción agropecuaria
-Transf. y agreg. de 
valor de productos 
vegetales, lácteos, 
cárnicos.
-Transformación y 
agregación de valor 
de subpr. agropec.
 274 materiales mejorados entre
variedades, híbridos y clones en
diferentes rubros, entregados al
agricultor ecuatoriano
 Producción de semilla básica y
registrada: promedio anual superior a
las 1000 t.
 Conservación del mayor banco de
germoplasma (30 000 accesiones)
 Centro de capacitación de técnicos y
especialistas, y de transferencia de
tecnologías al sector agropecuario
EL INIAP: Instituto público de referencia 
en las investigaciones agropecuarias
Principales Rubros 
 Programa de Raíces y Tubérculos
 Programa de Cereales
 Programa de Maíz
 Programa de Leguminosas y Granos Andinos
 Programa de Frutales
 Programa de Forestería
 Programa de oleaginosas
 Programa de Café y Cacao
 Programa de bananos, plátanos y otras musáceas
 Programa de Palma aceitera
 Programa de Arroz
Programa de Raíces y Tubérculos
Rubros: Papa (Solanum tuberosum L.),
Yuca(Manihot sculenta) y Camote
(Ipomoea batatas L.)
21 Variedades 
mejoradas de papa
Métodos de Mejoramiento:
1) Selección Clonal
2) Selección por pedigrí
3) Selección recurrente
4) Retro cruzamientos
5) Inducción de mutaciones con
radiaciones gamma y selección
in vitro
Programa de Cereales
Rubros: Cebada (Hordeum vulgare), Trigo
(Triticum aestivum), Avena (Avena Sativa),
Triticale (X Triticosecale Wittman)
Métodos de Mejoramiento:
1) Cruzamientos y retrocruzamientos,
3) Mutaciones, inducidas,
4) Doble haploides homocigóticas
43 Variedades mejoradas (13 de 
cebada, 21 de trigo, 6 de avena y 2 de 
triticale)
Programa de Maíz
Rubro: Maíz duro y maíz suave (Zea mays)
Métodos de Mejoramiento:
1) Hibridaciones,
2) Mutaciones inducidas (radiaciones)
3) Adaptación (colecciones)
15 Variedades 
mejoradas 
Programa de Leguminosas y granos 
andinos
Rubros: Fréjol (Phaseolus vulgaris), Haba (Vicia faba), Arveja (Pisum sativum),
Quinua (Chenopodim quinoa), Chocho (Lupinus mutabilis)
Métodos de Mejoramiento:
1) Cruzamientos simples,
dobles, triples
2) Retrocruzamientos
33 Variedades mejoradas (18 de frejol, 2 de 
haba, 6 de arveja, 5 de quinua, 2 de 
chocho)
Programa de Fruticultura
Rubros: Tomate de árbol (Solanun betaceum), Naranjilla
(Solanum quitoense), Mora (Rubus sp.) y Durazno ( Prunus
persica), Aguacate (Persea americana)
Métodos de Mejoramiento: 
1) Hibridaciones y cruzamientos
2) Adaptación (colecciones)
1 variedad mejorada de 
mora (sin espinas)
Programa de café y cacao
Métodos de Mejoramiento: 
1) Hibridaciones y cruzamientos
2) Obtención de clones y adaptación
Materiales de cacao nacional generados por el INIAP
EET-19, EET-48, EET-95, EET-96, EET-103, EET-544, EET-558, EET-575, EET-
559, EET-576, EET-577, EET-450, EET-454, EET-800 AROMA PICHILINGUE y
EET- 801 FINO PICHILINGUE
Programa de palma aceitera
Métodos de Mejoramiento: 
1) Hibridación, autofecundación y cruzamientos (GxG y OxG)
2) Inducción de mutaciones, ploidía y regeneración de plantas 
vía embriogénesis somática
1 híbrido INIAP-Tenera de rendimiento 
superior (más de 20 t/ha)
Programa de Arroz
Métodos de Mejoramiento:
1) Selección por pedigrí
2) Cruzamientos simples, dobles, triples
2) Selección recurrente
3) Retro cruzamientos
4) Inducción de mutaciones con EMS y selección in vitro
5) Doble haploides homocigóticas
16 variedades 
liberadas por el 
INIAP
 Obtención de 18 mutantes con tolerancia temprana al tizón tardío (Phytophtota
infestans) en variedad de papa superchola, mediante radiaciones gamma y selección in
vitro
 Obtención de líneas doble haploides homocigóticas en maíz duro a partir del cultivo de
anteras irradiadas con radiaciones gamma
Monitoreo de la Homogeneidad Genética de la variedad de Quinua INIAP- Tunkahuan
en campo de agricultores
Validación de dobles haploides en maíz (Zea maiz L.) por marcaje molecular
Caracterización molecular de la colección nacional de maní (Arachys hipogea L.)
Caracterización molecular de germoplasma de mora con RAPDs y AFLPs
Caracterización molecular de la colección nacional de frejol arbustivo con fines de uso
y mejoramiento genético
Desarrollo de la embriogénesis somática en Genotipos de Cacao Nacional (Theobroma
cacao L.) para asistir el mejoramiento genético.
 Caracterización molecular de la colección de Genotipos de Cacao Nacional (CGN) y
Sabor Nacional Arriba (SNA) del INIAP, utilizando marcadores tipo microsatélites (SSRs)
Caracterización molecular de genotipos de soyas (Glycine soja)
Principales investigaciones biotecnológicas 
desarrolladas por el INIAP aplicadas al 
mejoramiento genético
Inducción de mutaciones en el híbrido 
INIAP-Tenera de palma aceitera
 Cruzamientos dirigidos (DxP)
 Colecta de frutos del racimos 3
meses después de la antesis
 Extracción de embrión cigótico
inmaduro
 Inducción de callos embriogénicos
Regeneración de las plantas vía 
embriogénesis somática
Figura 1. Regeneración de plantas
vía ES del híbrido INIAP-Tenera
de palma de aceite, a partir de
embriones cigóticos tratados con
DL50 de EMS. A) Racimo de
frutos cosechado 13 semanas
después de la antesis, mesocarpo
con embrión cigótico utilizado
para el tratamiento con EMS
(flecha blanca), embrión cigótico
extraído (flecha roja). B)
Embriones cigóticos extraídos de
los frutos y sembrados in vitro. C)
Callo embriogénico obtenido a las
12 semanas de cultivo. D, E, F)
Callos embriogénicos con clúster
de poliembriones (flecha roja)
obtenidos después de tres
subcultivos sucesivos en medio de
maduración de embriones. G)
Diferenciación de embriones al
cuarto subcultivo en medio de
maduración. H,I) Iniciación de
brotes a partir de los clúster de
embriones. (C,E,F, barra=4 mm; G,
barra=5 mm).
Transferencia ex vitro de plantas 
regeneradas del híbrido INIAP-Tenera
 21% de frecuencia de inducción de CE
 52% de regeneración de plantas
 2,3 plantas regeneradas por CE
 42% de supervivencia ex vitro
Inducción de ploidía con colchicina en 
el híbrido INIAP-Tenera
Investigaciones que desarrolla el laboratorio 
de Biotecnología-EELS Rubro Arroz 
ACCIONES
ÁREA DE 
INFLUENCIA
IMPACTO ESPERADO
1-Inducción de mutaciones con
Etilmetanosulfonato (EMS) y
regeneración de plantas vía
embriogénesis somática para el
mejoramiento de la tolerancia a
salinidad
Los Ríos,
Guayas y El 
Oro
Disponer de una tecnología para la
inducción de mutaciones en arroz y de
líneas mutantes seleccionadas por su
tolerancia temprana a la salinidad
2- Cultivo de anteras a partir de
cruzamientos con variedades
Indica para la mejora de la
tolerancia a la salinidad y la
calidad del grano
Los Ríos,
Guayas y El 
Oro
Disponer de una tecnología de
obtención de líneas doble haploides
homocigóticas con tolerancia temprana
a la salinidad (reducir de 10a 5 años la
obtención de una variedad mejorada)
3- Implementación de un
protocolo para la selección in
vitro (Biorreactores de inmersión
temporal) e invernadero de líneas
promisorias (mutantes y doble
haploides homocigóticas), con
tolerancia temprana a la salinidad
Los Ríos, 
Guayas y El 
Oro
Disponer de una tecnología para la
selección temprana de líneas
promisorias de arroz con tolerancia
temprana a la salinidad
Figura 1. Embriogénesis somática a partir de semillas maduras de cultivares de arroz (Oryza sativa L.)
ecuatorianos. A y B) Desarrollo del callo a partir del embrión cigótico. C) Callo embriogénico (CE) en
medio de proliferación (presencia de estructuras nodulares compactas de color blanco-amarillento
opacas, flechas rojas). D) Callo no embriogénico (CNE). E) Callo rizogénico (CR). F). Callo mixto (brotes y
raíces). G) Callos en medio de cultivo de regeneración. H, I) Regeneración de plantas. (A,B,C,D,F: barra=5
mm; G,H,I: barra= 1 cm).
 Tres variedades: INIAP 10, INIAP
FL-Arenillas e INIAP FL-1480
Cristalino
 Frecuencia de inducción de
callos: 56, 61 y 62%
 Frecuencia de regeneración: 
80, 82 y 92%
 Nro. de plantas regeneradas: 3-6
plantas regeneradas/CE
Protocolo de embriogénesis somática 
desarrollado en variedades de arroz 
ecuatorianos
Figura 2. Regeneración de plantas a partir de callos embriogénicos en diferentes
variantes de medio de cultivo.
 95-100% de
Regeneración de
plantas a partir
de CE, en
dependencia de
la variedad
Optimización de la fase de regeneración 
Protocolo de inducción de mutaciones 
desarrollado en variedades de arroz 
ecuatorianos
 DL50 con EMS para tres
variedades (INIAP 10, INIAP
FL-Arenillas e INIAP FL-1480
Cristalino) y regeneración de
plantas posibles mutantes
Cultivo de anteras
(Inducción de microcallos) 
Regeneración de plantas a partir 
de microcallos
73 plantas verdes a partir 
de 3 200 anteras sembradas 
( F2)
más de 300 plantas verdes 
a partir de 10 000 anteras 
sembradas ( F3)
Protocolo para la selección in vitro (NaCl) 
en medios semisólidos y Biorreactores de 
Inmersión Temporal (BIT)
Inoculación de los BIT
1ra Selección
(Fase de regeneración)
3ra Selección
(Cultivo de brotes en diferentes 
condiciones de salinidad) 
Cosecha, evaluación del material vegetal
y selección de líneas
2da Selección 
(Fase de multiplicación)
Agradecimientos:
Ing. William Viera
Ing. Luis Ponce
Ing. Eduardo Murillo
Ing. Saúl Mestanza
Ing. Andrés Factos
Ing. Roberto Celi
CIBE: 
Estrategias y Fortaleza para el Agro
Banco de germoplasta de colección internacional de Musa spp. 2003, 26 accesiones
Ingeniería Genética en 
Banano (Variedad 
‘Williams’)
• Protocolos de 
transformación genética 
mediada por A. 
tumefaciens:
• ARF, Spartina
alterniflora.
• Folato, GTPCHI 
Drought screening 
(7days)
Luis E. Sánchez Timm Ph.D.
WT KD OE1 OE2 
OE3
Drought screening 
(14 days)
WT KD OE1 OE2 OE3 
OE4
bHLH-Myc2 transcription factor
Marco Legal:
• La Constitución del Ecuador en el ARTÍCULO 401, se
indica que el país es libre de cultivos y semillas
transgénicas:
“Se declara al Ecuador libre de cultivos y semillas 
transgénicas. Excepcionalmente, y sólo en caso de interés 
nacional debidamente fundamentado por la Presidencia 
de la República y aprobado por la Asamblea Nacional, se 
podrán introducir semillas y cultivos genéticamente 
modificados. El Estado regulará bajo estrictas normas de 
bioseguridad, el uso y el desarrollo de la biotecnología 
moderna y sus productos, así como su experimentación, 
uso y comercialización. Se prohíbe la aplicación de 
biotecnologías riesgosas o experimentales (Constitución 
de la República del Ecuador, 2008).”
Actualización
• Registro Oficial del órgano del Gobierno del Ecuador , expedida el 27 de
enero del 2015 (N° 425) inca mediante el MAE:
• Comisión Nacional de Bioseguridad (CONABIO) para garantizar un adecuado nivel
de protección en la transferencia, manipulación y uso seguro de OGM.
• 13 facultades y atribuciones (Art. 13): “d. proponer y gestionar ante los organismos
competentes la aprobación de normas relacionadas con OGMs, sus derivdos y productos que
las contengan; f. proponer a la autoridad ambiental nacional el otorgamiento o denegación de
autorizaciones, de acuerdo al caso, para actividades con OGMs, sus derivados y productos que
los contengan, tales como: desarrollo, introducción, manipulación, producción, distribución,
liberación, propagación, uso confinado, transporte, almacenamiento, cultivo, exportación o
importación fundamentado en informe técnico de la Comisión Nacional.”
• Artículo 26, de la Ley Orgánica del Régimen de la Soberanía Alimentaria del Ecuador expedida
en diciembre del 2010 indica que “las materias primas que contengan insumos de origen
transgénico únicamente podrán ser importadas y procesadas, siempre y cuando cumplan con
los requisitos de sanidad e inocuidad, y que su capacidad de reproducción sea inhabilitada,
respetando el principio de precaución, de modo que no atenten contra la salud humana, la
soberanía alimentaria y los ecosistemas. Los productos elaborados en base a transgénicos
serán etiquetados de acuerdo a la ley que regula la defensa del consumidor”.
• La presencia de cultivos o semillas transgénicas estaría limitada en el Ecuador, el
consumo de alimentos proveniente de OGMs o sus derivados está permitido
debido a que se requiere de su correcto etiquetado.
• Ley orgánica de agrobiodiversidad, semillas y fomento de 
agricultura, 2017 indica:
• “dictar medidas de control del uso ilegal de semillas y cultivos 
transgénicos”
• “vigilar y controlar la condición del país como territorio libre de 
semillas y cultivos transgénicos
• Art. 56 que “se permite el ingreso de semillas y cultivos 
transgénicos al territorio nacional, únicamente para ser 
UTILIZADOS CON FINES INVESTIGATIVOS…”. 
• El Código Orgánico Del Ambiente, 
• Art. 75 que “las normas de bioseguridad regularán los productos de 
la biotecnología moderna, con el objeto de contribuir a la 
conservación y el uso sostenible de la biodiversidad y de garantizar 
los derechos a la salud humana y al ambiente. La Autoridad 
Ambiental Nacional, en coordinación con las instituciones 
competentes, establecerá las normas, las políticas públicas y los 
planes de bioseguridad para el control de los riesgos de los 
productos de la biotecnología moderna”
• Art.79 se indica que “se fomentará la investigación, la educación y 
la difusión de información científica sobre la biotecnología 
moderna, sus productos y la gestión de la bioseguridad”.
Reglamento al código orgánico del 
ambiente
• Art. 229. Las instituciones
competentes en materia de
bioseguridad emitirán las
normativas sectoriales
pertinentes para prevenir o
evitar los posibles riesgos
que pudieran ocasionar los
organismos vivos
genéticamente modificados
resultantes de la
biotecnología moderna al
ambiente.
• Art 230. Excepciones;
Organismos provenientes
de mejoramiento genético
de especies que no posean
ADN recombinante o
foráneo en el genoma
resultante.
Puntos claves:
• Las regulaciones no se refieren específicamente a New Breeding
Techniques (NBTs), incluyendo la edición de genomas.
• Los organismos genéticamente mejorados que resultan de la
edición del genoma u otros NBT no se someterán a una evaluación
de riesgos en el caso de que el ADN extraño o recombinante no
esté presente en el organismo mejorado resultante. Además, las
normas de bioseguridad están indicadas para un análisis adecuado
de evaluación de riesgos (arts. 229-240), y se estableció un Sistema
Nacional de Bioseguridad (SINABIO) (Art. 241).
• Ecuador con respecto a la edición del genoma y / u otros NBT aún
no están establecidos. Sin embargo, el Gobierno y los sectores
académicos en Ecuador a través de sus correspondientes centros
de investigación en agricultura y / o biotecnología están dispuestos
a iniciar proyectos para cultivos genéticamente mejorados
utilizando NBT,incluidas especies de Musa (plátanos y plátanos),
arroz y papa.
Futuras Perspectivas
• Establecer los protocolos de cultivo in vitro
(embriogénesis somática y androgénesis) adecuados a
los arroces criollos.
• Desarrollar la plataforma de edición génica en arroz y
otros cultivos de importancia en Ecuador.
• Editar y regenerar in vitro germoplasma de arroz criollo
ecuatoriano
• Obtener plantas de arroz sometidas al proceso de
edición genética con resistencia a salinidad y sequia.
• Producir la primera generación de semilla de los
materiales editados (para iniciar procesos de
incremento de semilla a fin de poner a disposición de
los agricultores de insumo apto para la siembra).