Genetic Improvement of Jatropha for Biodiesel Production

• Autores: Bruno G. Laviola, Rodrigo Barros Rocha, Adilson Kenji Kobayashi, Tatiana Barbosa Rosado, Leonardo Lopes Bhering
• Localización: Ceiba: A Scientific and Technical Journal, ISSN 0008-8692, Vol. 51, Nº. 1, 2010, págs. 1-10
• Idioma: inglés
• Títulos paralelos:
  • Mejoramiento genético de Jatropha para producción de biodiésel
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• Resumen
  • español

    Jatropha curcas L. es un cultivo oleaginoso perenne de la familia Euphorbiaceae, cuyo contenido de aceite en la semilla varía entre 33 y 38%, dando un rendimiento potencial de más de 1200 kg de aceite por hectárea. Sin embargo, es una especie no domesticada por lo que se necesita investigación para explorar comercialmente el uso de esta especie para la producción de biodiesel. Las estrategias de los programas de mejoramiento de jatropha de Embrapa apuntan a desarrollar cultivares con alto rendimiento y alto contenido de aceite, que no sean tóxicos (ausencia de ésteres de phorbol), con resistencia a estreses bióticos y abióticos y adaptados a las principales regiones productivas de Brasil. Las actividades del programa iniciaron con el enriquecimiento y caracterización del banco de germoplasma, que actualmente cuenta con más de 200 accesiones provenientes de diferentes regiones de Brasil. Dependiendo de los objetivos específicos del programa, se emplean diferentes métodos de selección y mejoramiento. Para entender el control genético de características específicas y generar poblaciones segregantes, se han adoptado diseños experimentales tales como cruces dialélicos, los cuales permiten la estimación de heterosis, la habilidad de combinación general y combinación específica entre genotipos. Adicionalmente, se están desarrollando marcadores moleculares tales como SSR y SNPs, ya que podrían ayudar en la selección temprana de características como la ausencia de toxicidad en la semilla. El programa también incluye el estudio de la interacción genotipo × ambiente con la evaluación de progenies/clones mejorados en diferentes regiones de Brasil, lo que es esencial para la recomendación de cultivares para condiciones específicas o amplias. En conclusión, considerando que J. curcas es una especie perenne y que aún no está domesticada, se requerirán aproximadamente 5-7 años para obtener cultivares mejorados e información sobre sus sistemas de cultivo basada en evidencia para apoyar su producción comercial.

  • English

    Jatropha curcas L. is a perennial oilseed crop belonging to the Euphorbiaceae family, whose oil content in seeds varies from 33 to 38%, giving a yield potential of over 1200 kg of oil per hectare. However, it is a non-domesticated species and research is required for commercial exploration of this species for biodiesel production. The strategies of Embrapa’s jatropha breeding program aim at developing cultivars with high yield and oil content, non-toxic (absence of phorbol esters), resistant to biotic and abiotic stresses and adapted to the main producing regions of Brazil. The program activities started with the enrichment and characterization of the germplasm bank, currently with over 200 accessions from different regions of Brazil. Depending on the specific objectives of the program, different selection and breeding methods are employed. In order to understand the genetic control of specific traits and to generate segregating populations, experimental designs such as diallel crosses, which allow the estimation of heterosis, general combining ability and specific combining ability among genotypes, have been adopted. In addition, molecular markers such as SSR and SNPs are being developed and may help in early selection for characters such as the absence of toxicity in the grains. The program also includes the study on genotype ×environment interaction with the evaluation of the progenies/improved clones in different regions of Brazil, which is essential for recommending cultivars for specific or broad climatic conditions. In conclusion, considering that J. curcas is a perennial species and still not domesticated, approximately 5-7 years will be required to obtain improved cultivars and evidence-based information on crop production systems to support commercial cultivation.