VII Simposio Internacional de Trigo

1. Programa de Mejoramiento de Trigo Harinero en
CIMMYT, México
Ravi Singh
Julio Huerta, Sybil Herrera, Govindan Velu, Enrique
Autrique, Sukhwinder Singh, Suchismita Mondal, Caixia
Lan, Hugo Gomez, Bhoja Basnet
Apoyados por
Javier Peña, Pawan Singh, Jose Crossa y Xinyao He

2. Importancia
del trigo
• Es el cultivo alimentario más importante a nivel mundial.
• Segundo cultivo alimentario más importante en países desarrollados
después del arroz.
• Alimento para 2500 millones de personas pobres (< 2 dólar/día)
• Proporciona el 20% de las calorías y el 20% de proteína en PMD
• Cultivo alimentario más negociado

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

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. Futuros Retos – El Monstruo Poblacional
Países con las mayores poblaciones en 2050 y cambios relativos a 2009
Población Incremento
Rango País (millones) (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
620 millones más solamente en Sur Asia para 2050 =
Población de EUA y Brasil en 2009

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

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
Promedio de rendimiento de trigo 2050 = 5 t/ha
FAO Statistics 2007

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

9. Trigo en el Mundo
Producción, Consumo e Inventarios
800 250
700
200
600
Millones de Toneladas
Millones de Toneladas
500
150
400
100
300
200
50
100
0 0
2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 (est)
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 and
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
Promedio y tendencias de rendimiento de Trigo en Avances en el potencial de rendimiento de nuevas
campos de agricultores en el Valle del líneas de trigo en el 17 a 31 ESWYT sembradas en
Yaqui, México de 1951 a 2011 India (1996/97-2010/11)
7000
Yield = -1.49 x 10 to the fifth + 77.5 kg/ha/year
6000
Grain Yield (kg/ha)
R2 = 0.876
(=1.32% annual gains)
5000
4000
3000
2000
1000
0
1950 1960 1970 1980 1990 2000 2010
Year of Harvest

14. Producción de Trigo en México (Promedio Nacional)
7.00
1.35% Anual, 51 Kg año
6.00
5.00
Toneladas por Hectárea
4.00
PV
OI
Anual
3.00
Linear (PV)
Linear (OI)
2.00
1.54% Anual, 19 Kg año
1.00
-
Fuente: Siap-Sagarpa

15. Producción de Trigo en México
1,200 6,000
1,000 5,000
Producción Anual (Miles de Ton)
Área Sembrada (Miles de Ha)
800 4,000
600 3,000
400 2,000
200 1,000
- -
OI PV Prod (Miles Ton)
Fuente: Siap-Sagarpa

16. Avances históricos en potencial de rendimiento en
materiales del programa de trigo en CIMMYT
● Incrementos fuertes en rendimiento en los 1960s
Variedades semi-enanas, insensibles al
fotoperiodo
● Incrementos graduales en rendimiento en los 1970s
● Aumentos moderados de rendimiento en los 1980s y
1990s
Utilización de trigos invernales, translocación
1B.1R (Veery, Kauz, Attila (PBW343) and Babax
crosses)

17. Ganancia en Potencial de Rendimiento
en Nuevo Germoplasma
Control de Rendimiento altamente cuantitativo
● Esquema de mejoramiento
 Optimización en el numero de cruzas y tamaño de población
 Uso de una retrocruza para el(los) objetivo(s) a mejorar
 Esquema de Masa Modificada para el manejo de alto numero
de plantas en poblaciones segregantes
 Alto número de espigas o plantas individuales por surco
para poblaciones F6/F7
 Pruebas de rendimiento de un alto número de líneas
avanzadas
Maximizar la probabilidad de identificar líneas
sobresalientes

18. Ganancia en Potencial de Rendimiento
en Nuevo Germoplasma
● 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

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. 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

22. Eficiencia en el uso del agua/Tolerancia a sequia
Tolerancia a Calor
 Mega-Ambiente 4
 Regiones con climas mediterráneos con déficit de hídrico después de
floración y estrés de calor durante el llenado
 Alepo, Siria
 Settat, Marruecos
 Déficit hídrico previo a floración
 Marcos Juárez, Argentina
 Humedad residual
 Dharwar, India

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

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

25. 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
Njoro, Oct. 2008
Cd. Obregón 39 msnm
Alto rendimiento (riego), Eficiencia en Uso del
Agua, tolerancia a calor, roya de la hoja, roya
del tallo (no Ug99)
El Batán 2249 msnm Njoro, Kenia 2185 msnm
Roya de la hoja, Roya del tallo (Grupo
Toluca 2640 msnm Ug99), roya amarilla
Fusarium
Roya amarilla
Septoria tritici
Fusarium
Labranza Cero
● 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

27. Testigo

28. Evaluación del
material segregante
● Actividad del área
foliar
● Temperatura del
follaje
● Rendimiento

29. Cruzamientos y Selección
SE o PI
F-5
Año 4
F-6
Año 5 Ensayo
Rendimiento
Calidad de Procesamiento
Otras Enfermedades
Año 6 Ensayo Rendimiento
(5 ambientes)

30. Evaluación de Rendimiento de Líneas Fenotipo – Alto Rendimiento
Avanzadas Cd. Obregón, México (2011-12)
● Primer año de evaluación en riego (10192 líneas):
30 líneas/ensayo, 2 reps, diseño alfa-latice
 Surcos con 5 riegos
● Primer año de evaluación goteo limitado (2016 líneas)
30 líneas/ensayo, 2 reps, diseño alfa-latice
 Siembra en plano con riego por goteo limitado
● 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)
Fenotipo – Tolerancia a Sequia Fenotipo – Siembra de Calor

31. 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)
28
n=4814 n=4956 n=6685 n=10196
(2005) (2010) (2011) (2012)
24
Numero de lineas (%)
20
3.7% (464 líneas)
16
5% (238 líneas)
12
2% (102 líneas)
8
4 Variedades 0.1% (4 líneas)
e.g. PBW343 en India
0
<60 60-65 65-70 70-75 75-80 80-85 85-90 90-95 95-100 100-105 105-110 110-115 >115
Rendimiento (% testigos – variedades nuevas en México)
El mejoramiento es ciencia, arte, pasión, trabajo intenso y
juego de números

32. Potencial de Rendimiento de Nuevas Líneas bajo Condiciones de
Sequia (Datos de Cd. Obregón, México 2012)
18.0%
n=1804 (2012)
16.0%
14.0%
12.0%
Número de Líneas (%)
10.0%
8.0%
16.4% (335 Líneas)
6.0%
4.0%
Promedio
2.0%
Testigos
0.0%
<60 60-65 65-70 70-75 75-80 80-85 85-90 90-95 95-100 100-105 105-110 110-115 115-120 121-125 126-130 >130
Rendimiento (% Testigos)

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

34. Trigo Harinero: Ensayos Int. y Viveros
Ensayo/Vivero Abreviación Ambiente Objetivo Grano
Ensayos de Rendimiento:
Elite Spring Wheat Yield Trial ESWYT ME1, ME2, ME5 Blanco
Semi Arid Wheat Yield Trial SAWYT ME4 Blanco
High Raifall Wheat Yield Trial HRWYT ME2, ME4 Rojo
Elite Bread Wheat Yield Trial EBWYT ME1, ME2 Blanco
Viveros de evaluación:
Int. Bread Wheat Screening Nursery IBWSN ME1, ME2, ME5 Blanco
Semi Arid Wheat Screening Nursery SAWYT ME4 Blanco
High Rainfall Wheat Screening Nursery HRWSN ME2, ME4 Rojo
Viveros de evaluación de características:
Heat Tolerance Screening Nursery HTSN Blanco/Rojo
Stem Rust Resistance Screening Nursery SRRSN Blanco/Rojo

35. Promedio de rendimiento de 331 líneas de grano blanco (distribuidas a
través del 6thSRRSN, 33rdESWYT and 45thIBWSN) en tres ambientes
(riego) en 2009/10 y 2010/11 en Cd. Obregón, México
60 Espigamiento = 78-102 days
Madurez F. = 123-141 days
50
171 Líneas
Núm. Líneas (%)
r (Rend-Espig) = 0.204
40 r (Rend-Madurez) = 0.266
r (Espig-Madurez) = 0.91
30
81 Líneas
20
10 Popular varieties
0
86-90 90-94 95-99 100-104 105-109 110-112
Rendimiento (% Media Testigos Mexicanos)
72 líneas= >5% Mayor rendimiento que testigo Vorobey bajo estrés hídrico
83 líneas = >5% Mayor rendimiento que testigo Roelfs bajo estrés de calor

36. Peso de mil granos de 644 líneas de trigo harinero seleccionadas en
2010/11 de ensayos de rendimiento para pruebas en varios ambientes en
el ciclo 2011-12 en Cd. Obregón, México
35
30
Núm. Líneas (%)
25
20
15
10
5
0
<36 36.1-39 39.1-42 42.1-45 45.1-48 48.1-51 51.1-54 54.1-58
Peso de Mil Granos (gr a 12% H2O)

37. 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

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

39. 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)

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

41. Resistancia a otras enfermedades y plagas
● Septoria tritici blight, spot blotch and tan spot
 Diversidad en líneas mejoradas
 Raza específica y genes menores
 Combinación de genes para alcanzar niveles
adecuados de resistencia
● Fusarium head blight
 Alta diversidad genética en materiales de trigo pero
pocas variedades mejoradas
 Resistencia asociada a genes menores
 El programa de trigo de CIMMYT esta enfocado a
incrementar la resistencia en trigos blancos y rojos
● Pudriciones de raíz y nematodos
 Difícil de mejorar, marcadores moleculares
disponibles
 Evaluaciones en campo e invernadero en Turquía
 Progreso en mejoramiento es lento

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