Caracterización de componentes del rendimiento y análisis de heredabilidad en poblaciones F2 y F3 de trigo candeal (Triticum turgidum L. var durum).

Abstract

La población humana a nivel mundial ha demostrado un crecimiento exponencial durante los últimos 2 siglos y se espera que esta tendencia continúe. Debido a esto surge la necesidad de poder satisfacer una futura demanda de alimentos por parte de la creciente población. Para lograr dicho objetivo, se requerirá aumentar los esfuerzos en investigación y mejoramiento genético con vista en la búsqueda de sistemas más eficientes y productivos. El trigo es actualmente el tercer cultivo sembrado en el mundo y se utiliza primeramente para consumo humano. La mejora genética del rendimiento es el objetivo principal de los programas de mejoramiento. Este objetivo puede lograrse directamente seleccionando germoplasma con rendimientos altos o indirectamente a través de los componentes del rendimiento y los rasgos morfológicos, como la altura de la planta. Conocer el control genético de estos rasgos, es esencial en un programa de mejoramiento para elaborar una estrategia de selección y planificar el uso de la progenie. El rendimiento es un carácter poligénico, aunque su expresión también está influenciada por factores ambientales. La evaluación directa del rendimiento es especialmente difícil al seleccionar generaciones tempranas. Por ello, los fitomejoradores realizan la selección de aquellos componentes que finalmente aumentan el rendimiento. Una heredabilidad alta se asocia con una alta respuesta a la selección y juega un papel importante en la obtención de nuevas variedades con altos rendimientos. La heredabilidad mide la variación fenotípica, que es atribuible a factores genéticos. El concepto de heredabilidad está asociado con la influencia relativa de la herencia y el medio ambiente. Los genes de enanismo o reducción en la altura (Reduced Height: Rht) afectan el potencial de rendimiento de los cereales. La introgresión de los genes de enanismo (Rht), aumentó la partición de fotoasimilados a la espiga y la tolerancia al vuelco debido a una reducción de la altura, el índice de cosecha y finalmente el rendimiento. Se ha probado que estos genes afectan diferentes componentes del rendimiento, entre ellos, el número de granos. En esta tesis se estudiaron diferentes caracteres asociados al rendimiento en trigo candeal. Se estimaron los efectos genéticos involucrados en el control de su variabilidad, la heredabilidad y se analizaron las relaciones existentes entre los diferentes componentes del rendimiento. Para ello, se utilizaron dos poblaciones segregantes (F2 y F3) derivadas del cruzamiento entre los cultivares BI Cumenay x Ítalo sembradas a campo en CERZOS-CONICET en 2017 (Bahía Blanca). Se caracterizó la altura de las plantas, la fecha de espigazón, el largo del pedúnculo, el número de espigas por planta y espiguillas por espiga. Se observó segregación transgresiva en todos los caracteres en F2 y F3. La máxima correlación entre las variables se observó entre la altura de la planta y el largo del pedúnculo, siendo ambos caracteres afectados por mecanismos similares relacionados con la insensibilidad/sensibilidad a las giberelinas. Se estudió el efecto de la fecha de espigazón y altura de las plantas sobre las demás variables. Para esto, se separó cada variable en tres grupos: plantas precoces/intermedias/tardías y bajas/intermedias y altas, respectivamente. Se observó un efecto significativo de la altura sobre los días a espigazón, tanto en F2 como en F3, donde las plantas más bajas mostraron un mayor número de días a espigazón. Al analizar el efecto de los días a espigazón sobre el número de espiguillas por espigas, se encontró que las plantas más precoces desarrollaron un menor número de espiguillas por espiga, posiblemente debido a un acortamiento del periodo entre doble arruga y espiguilla terminal durante el cual se determina el número de espiguillas en la espiga. Además, se estudió la heredabilidad de los componentes del rendimiento y el avance genético entre la generación F2 y F3. El número de espigas por planta y la altura mostraron los valores más altos de heredabilidad (0,92-0,95) siendo estos estables entre ambas filiales. Mientras que la heredabilidad para el numero de espiguillas por espiga se incrementó entre la medición en la generación F2 y F3. El mayor efecto de genes aditivos para este carácter podría explicar este incremento. Este estudio permitió analizar cómo se asocian los componentes del rendimiento en dos poblaciones segregantes F2 y F3. Se identificaron líneas segregantes con potencial para su uso en el mejoramiento del cultivo, especialmente aquellas que combinan una mayor precocidad y una mayor altura, mostrando una mayor acumulación de biomasa en un menor tiempo.