Variabilidad genética en trigo candeal: Caracteres agronómicos y caracterización de genes mayores (Rht-B1, Ppd-A1)

Abstract

Conocer la variabilidad genética existente en el rendimiento y sus componentes y en caracteres agronómicos de interés es un punto de partida clave en cualquier programa de mejoramiento. Los objetivos de este trabajo fueron caracterizar el germoplasma argentino de trigo candeal para determinar: 1) las variantes alélicas de los principales genes de altura de planta (Rht-B1) y sensibilidad al fotoperiodo (Ppd-A1); 2) la variabilidad genética para caracteres agronómicos y 3) el efecto de los genes mayores sobre los caracteres agronómicos. Para ello se evaluó una colección de 59 genotipos de trigo candeal en tres ensayos a campo. Se incluyeron la mayoría de los cultivares registrados para su comercialización en el país desde 1950s hasta 2015, y líneas avanzadas de los principales programas de mejoramiento (INTA Barrow, BUCK Semillas y ACA). El alelo de semi-enanismo (Rht-B1b) estuvo presente en una frecuencia del 92% en la colección, y todos los genotipos registrados después de 1980 portaron este alelo. De los tres principales alelos reportados para el gen Ppd-A1 solo dos estuvieron presentes, siendo el alelo de sensibilidad al fotoperiodo (Ppd-A1b) el de mayor frecuencia (75%). Mientras que, el alelo GS105 que otorga insensibilidad al fotoperiodo fue incorporado en los genotipos argentinos desde 1987. Se encontró una alta variabilidad fenotípica en la colección, con un rango de variación del rendimiento entre genotipos de 1.395 a 5.394 kg/ha. Los días desde emergencia a espigazón presentaron un rango entre genotipos de 66.5-82, 67-83 y 76.5-96 días, en cada ambiente. La heredabilidad varió entre 0.09 para biomasa aérea y 0.93 para fecha a espigazón. Los coeficientes de correlación mostraron que el índice de cosecha fue la variable que más fuertemente y positivamente se asoció con el rendimiento (r = 0.72), mientras que la altura de la planta, el contenido de proteína y los días a espigazón fueron las variables que se asociaron negativamente con el rendimiento. El número de granos por espiga estuvo más fuertemente asociado con el número de granos por espiguilla (r = 0.91) que con el número de espiguillas por espiga (r = 0.12). Los alelos de semi-enanismo e insensibilidad al fotoperiodo estuvieron asociados con un incremento en el índice de cosecha, menor altura de planta y contenido de proteína, y una espigazón más temprana, aunque solo los genotipos semi-enanos mostraron incrementos en el rendimiento. De los dos componentes principales del rendimiento, el número de granos por planta estuvo influenciado por las variantes alélicas de ambos genes, mientras que no hubo diferencias en el peso de mil granos. Los incrementos en el número de granos por espiga asociados al alelo de semi-enanismo pueden atribuirse a un mayor número de granos por espiguilla, mientras que el alelo de insensibilidad al fotoperiodo se asoció con un mayor número de granos por espiguilla, pero también con un menor número de espiguillas por espiga. Nuestros resultados resaltan la importancia de conocer la variabilidad genética existente para hacer mejoras más específicas en el rendimiento, y el rol clave del uso de marcadores moleculares en este enfoque.