Heterosis en Paspalum notatum tetraploide: evaluación de su ocurrencia, su predicción y técnicas de mejoramiento

Abstract

Paspalum notatum Flüggé es uno de los principales componentes de los pastizales de América del Sur, además de ser cultivada alrededor del mundo como especie forrajera y césped. Actualmente la hibridación es la técnica de mejoramiento más utilizada para la especie y tiene como objetivo obtener híbridos apomícticos superiores. En esta tesis, primero se evaluó la ocurrencia de heterosis en progenies híbridas de P. notatum tetraploide, en relación con las distancias genéticas entre progenitores. Luego, se evaluó la eficiencia del uso de selección recurrente basada en aptitud combinatoria (SRAC) y selección fenotípica recurrente (SFR), partiendo de una población tetraploide sintética sexual (PTSS). Las distancias genéticas entre progenitores con orígenes distintos fueron determinadas mediante marcadores moleculares. Esto permitió definir grupos de cruzamientos entre progenitores con distancia genética baja, intermedia y alta. Las progenies de estos cruzamientos fueron evaluadas para variables morfo-agronómicas. Se observó que existe una relación significativa entre distancia genética entre progenitores y heterosis en la progenie, principalmente para producción de forraje, la cual es la característica más importante en especies forrajeras. Es por ello que los marcadores moleculares podrían ser utilizados como herramienta para predecir la ocurrencia de heterosis, especialmente para dicha variable. Por otro lado, se generaron dos poblaciones a partir de la PTSS, una mediante SFR y la otra a partir de SRAC. Individuos sexuales de ambas poblaciones fueron cruzados con genotipos apomícticos superiores. Ambas técnicas permitieron obtener progenies híbridas que fueron evaluadas por crecimiento estival y otoñal. La progenie SFR mostró mayor crecimiento estival y heterosis que laprogenie obtenida por SRAC, mientras que para crecimiento otoñal fueron similares. La SFR resultó igual o más eficiente que SRAC, ya que permitió obtener mayor o igual progreso genético y heterosis. En esta tesis las técnicas de mejoramiento empleadas permitieron explotar la heterosis en P. notatum principalmente debido a la acumulación de alelos favorables dominantes.

Paspalum notatum Flüggé is one of the main components of the South American grasslands, and it is cultivated as a forage and turfgrass around the world. At present, hybridization is the most popular breeding technique for the species, and its goal is to obtain superior apomictic hybrids. We determined the occurrence of heterosis in tetraploid Paspalum notatum hybrid progenies in relationship with the genetic distance between parents. Secondly, we evaluated the use of recurrent selection based on combining ability (RSCA) and recurrent phenotypic selection (RPS) in a sexual synthetic tetraploid population (SSTP). The genetic distances between parents with different origins were determined using molecular markers. This gave us the possibility to identify groups of crosses between parents with low, intermediate and high genetic distances. The progeny obtained was evaluated for a series of agronomic and morphological traits. There was a significant relationship between genetic distances among parents and heterosis mainly for forage yield, which is the most important trait in a forage specie. For this reason, molecular markers could be use as a tool to predict the occurrence of heterosis for this trait. On the other hand, two populations were created from the SSTP, one of them by RSCA and the other one by RPS. Sexual genotypes obtained by both techniques were crossed with superior apomictic genotypes. Both techniques allowed us to obtain hybrid progenies that were evaluated for summer and fall growth. The RPS progenies had better summer growth and heterosis than RSCA progenies, although for fall growth both progenies were similar. RPS technique was equal or more efficient than RSCA technique since it allowed obtaining equal or more genetic progress and heterosis. The breeding techniques used in this work allow exploiting the heterosis in P. notatum by the accumulation of favorable alleles with partial to complete dominance.