![]() Vol. 19. No. 33, p. 59-65 / noviembre 2019 |
e-ISSN 1998-8850 |
Ciencia de las plantas | |
Variabilidad genética de dos poblaciones de arroz permite la selección de plantas promisorias para la cosecha mecanizadaGenetic variability of two rice populations allows the selection of promising plants for mechanized harvesting |
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Eldo Yoel Flores del Castillo1, Gladys Julia Álvarez Paz2 1MsC. Ingeniería Agrícola, Estación Territorial de Investigaciones de Granos Sur del Jíbaro (ETIG), ORCID: https://orcid.org/0000-0003-4399-2276, eldoyoel@gmail.com 2Lic. Informática, Joven Club de Computación y Electrónica (JCCE) La Sierpe, ORCID: https://orcid.org/0000-0002-2428-9342, gladys.alvarez@ssp.jovenclub.cu |
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RESUMEN
En la estación de investigaciones de granos Sur del Jíbaro, en la provincia Sancti Spíritus, durante la campaña húmeda 2016-2017, se
evaluaron dos poblaciones de arroz para determinar la variabilidad
genética en base a sus caracteres morfo-agronómicos. PIACuba-4 y
PIACuba-5 son poblaciones portadoras del gen de androesterilidad,
obtenidas por mejora poblacional a través de la selección recurrente.
Fueron sembradas en parcelas mediante la tecnología de trasplante,
en un área de 700 m2. Para evaluar las plantas de forma individual
se adoptó un marco de siembra de 0.30 x 0.25 metros, los caracteres evaluados fueron: longitud del tallo, rendimiento por planta,
cantidad de granos por panícula, longitud de las panículas, número de hijos por planta, longitud de los granos y peso de mil granos.
Los datos se procesaron mediante una estadística descriptiva para
datos agrupados por distribución de frecuencias; en ambas poblaciones se observó variabilidad genética y esta varió en dependencia
de la población y el carácter evaluado. Se logró determinar la variabilidad genética de las poblaciones PIACuba-4 y PIACuba-5, los
caracteres que mostraron mayor coefi ciente de variación fueron la
longitud del tallo, el rendimiento por planta, el número de granos
por panícula y el número de hijos por planta. Otros caracteres como
la longitud de la panícula, longitud de los granos y peso de 1 000
granos mostraron coefi cientes de variación moderados. A partir de la
evaluación morfo-agronómica de las poblaciones, se seleccionaron
plantas promisorias con características apropiadas para la cosecha
mecanizada y se colectaron semillas de 120 líneas seleccionadas, 66
originadas de la población PIACuba-4 y 54 derivadas de PIACuba-5.
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ABSTRACT
At the Sur del Jíbaro grain research station, in Sancti Spíritus province, during the 2016-2017 wet season, two rice populations were
evaluated to determine genetic variability based on their morphoagronomic characters. PIACuba-4 and PIACuba-5 are populations carrying the androsterility gene, obtained by population improvement
through recurrent selection. These, were planted in plots through
transplant technology, in an area that included 700 m2. To evaluate
the plants individually a seeding frame of 0.30 x 0.25 m was adopted,
the evaluated characters were: stem length, yield per plant, number
of grains per panicle, length of the panicles, number of stems per
plant, length of the grains and weight of 1000 grains. The data was
processed by descriptive statistics for data grouped by distribution of
frequency; in both populations, genetic variability was observed and
this varied depending on the population and the evaluated character.
The genetic variability of PIACuba-4 and PIACuba-5 populations
was determined, the characters that showed the highest coeffi cient
of variation were stem length, yield per plant, number of grains per
panicle and number of stem per plant. Other characters such as panicle length, grain length and weight of 1000 grains showed moderate
coeffi cients of variation. From the morphoagronomic evaluation of
the populations, promising plants with appropriate characteristics for
the mechanized harvest were selected and seeds of 120 selected lines
were collected, 66 originated from the PIACuba-4 population and 54
derived from PIACuba-5.
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a importancia del arroz ( como alimento para la sociedad cubana se puede comprender a partir del elevado consu- mo per cápita anual estimado en alrededor de los 60 kg, muy por encima de casi todos los Oryza sativa L.)
países del continente americano y cercano a los patrones
de consumo de algunos países asiáticos (MINAG, 2014).
MATERIALES Y MÉTODOS
Del segundo semestre de 1996 al primero del 2000 se introdujeron y evaluaron el acervo genético GPIRAT-10 y
las poblaciones PCT-4 y PCT-7 procedentes del Centro Internacional de Agricultura Tropical de Colombia (CIAT) y
a partir de ellas se desarrollaron la población PIACuba-4
para la cual se utilizó la población introducida PCT-7 como
progenitor femenino, portadora del gen recesivo ms y cultivares cubanos IACuba-25, IACuba-31, IACuba-34, Perla de Cuba, INCA-LP-5 y FEDEARROZ-50, mientras que
la PCT-7 cruzada con los cultivares cubanos IACuba-31,
IACuba-34, IACuba-37, INCA-LP-5 y FEDEARROZ-50
dieron origen a la población PCT-5
Las labores culturales durante el ciclo de las poblaciones tales como preparación del terreno, siembra, fertilización y riego se efectuaron, según lo establecido en el Instructivo Técnico del Cultivo del Arroz (MINAG, 2014). La información disponible fue procesada mediante el paquete estadístico STATGRAPHICS Plus v 5.1 sobre Windows. |
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RESULTADOS Y DISCUSIÓNLongitud del tallo. La frecuencia de aparición de la longitud del tallo, varió desde 43 hasta 110 cm en las muestras colectadas de las poblaciones PIACuba-4 y PIACuba-5. En las dos poblaciones se observó predominio de la longitud del tallo en el rango de 61 a 90 cm (Figura 1). Cuando se comparó la longitud del tallo, en el rango de 71 a 80 cm de las plantas originadas de cada población, se observó que la frecuencia relativa de aparición fue superior en PIACuba-4. En las dos poblaciones objeto de estudio se presentaron pocas plantas con longitud del tallo entre 101 y 110 cm. En la totalidad de la muestra colectada a partir de PIACuba-4 y PIACuba-5, la frecuencia de plantas con longitud de tallo inferior a 60 cm estuvo por debajo del 15% y se clasificaron como semienana acorde al sistema de evaluación estándar propuesto por (IRRI, 2013). La longitud del tallo es uno de los caracteres de gran importancia para la cosecha mecanizada y el rendimiento del cultivo, pues está directamente relacionada con el acame de las plantas (Ospina, Guimarães, Chatel y Duque, 2003). En el presente experimento las dos poblaciones estudiadas presentaron un rango de variación extenso. |
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Rendimiento por planta. El promedio nacional de rendimiento en el cultivo de arroz en Cuba, no ha sobrepasado
las 3.6 t ha-1 pese al potencial productivo de los cultivares
obtenidos por el programa nacional de mejoramiento genético (PNMG) y de la existencia de tecnologías capaces
de garantizar resultados de producción satisfactorios. El
número de productores que rebasan las cuatro y cinco t
ha-1 cada vez aumentan más, lo que demuestra que existen
posibilidades de elevar la productividad de este cultivo en
el país (MINAG, 2014). Los componentes de rendimiento
pueden verse limitados debido a la influencia climática,
densidad de siembra y aplicación de fertilizantes entre
otros factores (Sheehy, Dionora y Mitchell, 2001). En esta
investigación, para las dos poblaciones estudiadas, las
plantas con rendimiento en el rango de 20 a 40 g presentaron las mayores frecuencias.
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Similar para ambas poblaciones entre el 15 y
17% de las plantas muestreadas generaron de 10 a 20 g
de arroz y el 5% produjeron menos de 10 g. Sin embargo,
en la población PIACuba-5 la frecuencia de plantas que
produjeron hasta 60 g de arroz fue superior a la observada
en PIACuba-4, lo que significa que para una siembra por
trasplante como la realizada en el experimento resulta un
rendimiento de 5.3 t ha-1.
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Soto (1991), informó que el número de granos
por panícula estuvo determinado principalmente por dos
aspectos, el número de ramificaciones y el largo que ésta
haya alcanzado. En el arroz, el número de granos por paní-
cula oscila entre 50 y 500 granos, aunque en la mayoría de
las variedades comerciales oscila entre 100 y 150 granos
por panícula. Para producir genotipos que nos ofrezcan un
rendimiento alto es necesario que estos presenten un nú-
mero considerable de granos por panícula.
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Las variaciones en la longitud de la panícula están ligadas a los progenitores y son altamente influenciadas
por el ambiente (Sarawgi, Subba, Parikh, Sharma y Ojha,
2013). Esta influencia de los progenitores sobre longitud
de la panícula pudo ser la causa de la estabilidad de este
carácter.
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De forma similar en ambas poblaciones, la frecuencia descendió para las clases donde las plantas emitieron de cuatro a seis y de 10 a 12 hijos. Es de destacar
que la frecuencia de plantas con bajo ahijamiento (≤ 3)
fue dos veces mayor en la población PIACuba-5 que en
PIACuba-4. Sin embargo, la frecuencia de plantas con alto
ahijamiento fue tres veces superior en la población PIACuba-4 que en PIACuba-5. Aunque aproximadamente el
85% de las plantas muestreadas presentaron de cuatro a 12
hijos, se observó un amplio rango para esta variable que
mostró alta desviación típica. Ello es muy favorable, pues
permite seleccionar plantas para diferentes agrotécnias ya
sea siembra directa o trasplante.
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En la población PIACuba-5 se observó mayor de
granos con longitudes entre ocho y ocho punto nueve mm
que en PIACuba-4. Sin embargo, las plantas que rindieron
granos en el rango de 10-10.9 mm fueron más frecuentes en la población PIACuba-4 que en PIACuba-5. Para
ambas poblaciones se observaron frecuencias similares
de plantas con granos extra largos, mientras que presencia de plantas con granos cortos en PIACuba-4 fue dos
veces mayor que en PIACuba-5. El carácter longitud del
grano no presentó amplia variabilidad, pero el material
genético obtenido mostró valores que son preferidos por
los mejoradores en Cuba, granos de ocho milímetros. Por
lo general los granos largo y extra largo tienden a partirse
menos durante la cosecha que un grano corto grueso con
alto contenido de almidón (Degiovanni, Cesar, Martínez y
Motta, 2010). |
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El comportamiento del carácter peso de 1 000
granos fue muy similar al carácter longitud del grano, ambos están muy relacionados, pues es evidente que la alta
frecuencia observa en un rango de peso de 26 a 29 gramos
está en correspondencia con la frecuencia de granos largos
(nueve a 9.9 mm de longitud). Por consiguiente, el peso
de 1 000 granos superior a los 30 gramos fue originado
por granos de longitud extra larga, mientras que el peso de
1 000 granos inferior a los 24 gramos está en correspondencia con la producción de granos cortos. Las dos poblaciones mostraron amplia variación para dicho carácter. En
este caso no estuvo influenciado por rangos de temperatura distintos, la causa de su variabilidad debió ser genética,
pues el peso de 1 000 granos es una característica muy
estable y con alta heredabilidad. En el arroz uno de los objetivos fundamentales es obtener cultivares que expresen
un alto potencial de rendimiento con el cual a la vez se
podrá elevar la productividad de la maquinaria.
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El coeficiente de variación genotípico (CVG) y el coeficiente de variación fenotípico (CVF) son útiles para detectar la variabilidad presente en el germoplasma (Idris, Justin, Dagash y Abual, 2012). Los coeficientes CVG se clasifican como bajos cuando se encuentran en el rango de cero a 10%, moderados de 10 a 20% y altos >20%. En general, un alto coeficiente de variación indica que hay una amplia variabilidad genética que conduce a un buen ámbito de selección e incrementa las posibilidades de mejora; por otro lado, valores bajos de coeficiente de variación revelan la necesidad de incrementar la variabilidad genética. |
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CONCLUSIONESSe consiguió determinar la variabilidad genética de las poblaciones PIACuba-4 y PIACuba-5, los caracteres que mostraron mayor coeficiente de variación fueron la longitud del tallo, el rendimiento por planta, el número de granos por panícula y el número de hijos por planta, además, se logró la selección de plantas promisorias con características apropiadas para la cosecha mecanizada y se colectaron semillas de 120 líneas seleccionadas, 66 originadas de la población PIACuba-4 y 54 derivadas de PIACuba-5. |
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REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS
Degiovanni, V., Cesar, P., Martínez, R., y Motta, O. (2010). Producción eco-eficiente del arroz en América Latina. Tomo I. Capítulos
1-24. ISBN 978-958-694-103-7. Disponible en http://ciat-library.ciat.cgiar.org/Articulos_Ciat/2010_Degiovanni-Produccion_ecoeficiente_del_arroz.pdf
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Recibido: 7 de julio del 2019
Aceptado: 6 de septiembre del 2019 |
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