Stability and adaptability analysis of characters of agronomical interest in selected genotypes of prairie grass (Bromus catharticus)

Agriscientia

Abbott, L.¹  Pistorale, S.¹ 

[1] Universidad Nacional de Luján, Luján, Argentina

关键词: : Prairie grass;    Genotype-environment interaction;    Yields of seed;    Genetic improvement;   

DOI  :  

学科分类：农业科学（综合）

来源: Universidad Nacional de Cordoba * Facultad de Ciencias Agropecuarias

【 摘 要 】

Trece genotipos de Bromus catharticus se evaluaron, durante 3 años, utilizando un diseño experimental completamente aleatorizado con seis repeticiones. Por planta individual se analizaron el número de panojas, el número de semillas y el peso de 1000 semillas. La interacción genotipo x ambiente fue estadísticamente significativa e indica un comportamiento diferencial de los genotipos evaluados a través de los años. Una vez comprobada la interacción, se aplicaron tres metodologías para evaluar la estabilidad y adaptabilidad de los genotipos: la ecovalencia de Wricke, el índice de Lin & Binns y el modelo de Eberhart & Russell. Estas dos últimas metodologías coinciden en identificar como estables y adaptables a los mismos genotipos para los caracteres estudiados, mientras que la coincidencia con Wricke fue parcial. Considerando las tres metodologías usadas, la de Lin & Binns es fácil de aplicar e interpretar, ya que siempre asocia mayor productividad con mayor estabilidad, y no presenta las restricciones de uso de la regresión. Sin embargo, es necesario acumular más resultados antes de proceder a la generalización de su uso.Palabras clave: Cebadilla criolla; Interacción genotipo x ambiente; Rendimiento en semilla; Mejoramiento genético.Stability and adaptability analysis of characters of agronomical interest in selected genotypes of prairie grass (Bromus catharticus)SUMMARYThirteen genotypes of Bromus catharticus were evaluated over a three year period, using a completely randomized experimental design with six replications. Individual plants were analyzed for the number of panicles, number of seeds and weight of 1000 seeds. The genotype x environment interaction was statistically significant and it indicates a different performance of genotypes throughout the years. After verifying the interaction, three methodologies were applied in order to assess the stability and adaptability of the genotypes. These were: the Wricke's ecovalence, the Lin & Binns index and the model by Eberhart & Russell. These last two methods agree in identifyinthe same genotypes for the traits studied as stable and adaptable, while the coincidence with Wricke's method was partial. Considering the three methodologies used, the index of Lin & Binns is easy to apply and to interpret because it is always related to higher yield, greater stability, and it does not present any of the restrictions of using regressions. However, it is necessary to gather more information before this method can be widely used.Key words: Prairie grass; Genotype-environment interaction; Yields of seed; Genetic improvement. Fecha de recepción: 13/05/11;fecha de aceptación: 23/11/11  INTRODUCCIÓNLa cebadilla criolla (Bromus catharticus Vahl.; syn. B. willdenowii Kunth, B. unioloides Kunth; también llamada rescue-grass o praire-grass) es uno de los pastos nativos mas cultivados en la Argentina y de las pocas especies forrajeras autóctonas que se cultivan en Bolivia, Brasil, Chile, Ecuador, Perú y Uruguay. Es una especie anual o bianual, considerada preferentemente autógama, de ciclo otoño-inverno-primaveral, con alta capacidad de implantación y buen crecimiento inicial. Se consocia muy bien con otras especies, formando pasturas de óptima calidad en las cuales permanece por muchos años a causa de su gran producción de semilla y su resiembra natural (Wolff et al., 1996).El amplio rango de ambientes climáticos y edáficos en los que se cultiva, puede provocar respuestas diferenciales del comportamiento de los genotipos en los diferentes ambientes como resultado de la interacción genotipo por ambiente (G x A). La interacción indica que el comportamiento de los genotipos no fue consistente a través de los ambientes (Ferreira et al., 2006). Campbell& Jones (2005) definen la interacción G x A como la respuesta diferencial de los genotipos para una determinada característica en diferentes ambientes. Borém & Miranda (2009) señalan que las variedades cultivadas en ambientes diferentes pueden tener comportamientos diferentes.El concepto de ambiente ha sido discutido ampliamente por gran número de investigadores. Allard (1960) lo expresa como la suma de todas las condiciones externas que afectan el crecimiento y desarrollo de un organismo. Según Lin et al (1986), el efecto ambiental sobre un genotipo depende del suelo y de las condiciones atmosféricas. Para estos investigadores el suelo permanece casi constante de año en año y puede ser, a pesar de todo, considerado como un efecto fijo. El tiempo atmosférico es más complejo, porque tiene una parte predecible representada por la zona climática general y una parte no predecible representada por la variación del clima, año en año.En el mejoramiento de plantas, el estudio de la interacción G x A es esencial para la eficiencia del proceso selectivo, debido a que la mayoría de los caracteres de importancia agronómica son de herencia cuantitativa. Estos caracteres presentan distribución continúa, poseen herencia poligénica y son muy influenciados por las variaciones del ambiente (Chaves, 2001).Cuando la interacción genotipo x ambiente es significativa a través de cada ambiente, se ve reducida la utilidad de los promedios de los genotipos sobre todos los ambientes para la identificación de genotipos superiores. La detección de interacción G x A en ensayos de campo ha llevado al desarrollo de procedimientos que son llamados genéricamente análisis de estabilidad. Según Cruz et al. (2004) los análisis de estabilidad y adaptabilidad, posibilitan la identificación de cultivares de comportamiento previsible y que respondan a las variaciones ambientales. La estabilidad del rendimiento se refiere a su capacidad para proporcionar un comportamiento muy previsible, incluso con los cambios ambientales (Borém, 2001).Becker (1981) distingue dos tipos de estabilidad. Por una parte, la estabilidad biológica con un sentido homeostático, mediante el cual un genotipo mantiene un rendimiento constante en diferentes ambientes; este tipo de estabilidad no es deseable en la agricultura moderna, donde los genotipos deberían responder a las condiciones del medio mejoradas. El segundo concepto es el de estabilidad agronómica, el cual implica que un genotipo es considerado estable si rinde relativamente bien respecto al potencial de los ambientes evaluados, mostrando una baja interacción en términos de ecovalencia.Léon (1986) considera dos conceptos diferentes de estabilidad. La estabilidad estática es cuando un material posee un rendimiento aceptable, sin tener en cuenta la variación de las condiciones ambientales; este material estable no muestra desviación del nivel esperado para el carácter en estudio, lo que significa que su variancia entre ambientes es cero. Por otro lado, la estabilidad dinámica es aquella que muestra la menor desviación de su respuesta a los ambientas. El concepto de estabilidad dinámica y el concepto de estabilidad agronómica son equivalentes, mientras que el concepto estático de Léon coincide con el concepto estático de Becker (Léon & Becker, 1988).La adaptabilidad fenotípica evalúa el comportamiento de los genotipos en localidades diferentes. Los estudios de adaptabilidad y de estabilidad fenotípica, para fines de mejoramiento, se refieren a la evaluación de la respuesta diferencial de los genotipos a la variación de las condiciones del ambiente. La evaluación de los cultivares se debe realizar en localidades representativas de la región y en varios años, para que se tenga seguridad en una recomendación (Fan et al., 2007).En general, se ha aceptado que a mayor variabilidad genética de una especie, mayor su estabilidad sobre el ambiente. Allard & Bradshaw (1964) indican que una variedad puede estar compuesta por un número de individuos diferentes, cada uno adaptado a un rango diferente de ambientes (homeostasis poblacional), o puede estar conformado por individuos semejantes, pero cada uno adaptado a un rango de ambientes (homeostasis individual). Pandey y Vargas (1985) indican que para el caso de las especies autógamas, en donde las poblaciones son de genotipo homocigótico, cada planta esta adaptada a un grupo de condiciones ambientales y tiene homeostasis individual. Por otra parte, cuando un cultivar es una mezcla de genotipos, los diferentes genotipos pueden adaptarse a diferentes condiciones ambientales con el resultado de que el cultivar tenga mayor adaptación. Este mecanismo de estabilidad se debe a la homeostasis poblacional y se atribuye a la heterogeneidad del cultivar. En los programas de mejoramiento, tanto en la fase de selección como en la de recomendación de los genotipos, la interacción genotipo x ambiente es un gran problema para los mejoradores; por ello se realizan pruebas de estabilidad y de adaptación, mediante las cuales se hace posible identificar genotipos de interés. La elección del método para la caracterización de los genotipos en cuanto a estabilidad y adaptabilidad depende de los datos experimentales disponibles, de la precisión requerida y del tipo de información deseada por el mejorador (Cruz et al., 2004). Es importante que se utilice más de un método pues cada uno presenta peculiaridades que pueden contribuir a mejorar el análisis y, en algunos casos, los métodos pueden ser complementarios entre sí (Pereira et al., 2009).Entre las diversas técnicas disponibles para los estudios de la estabilidad y adaptabilidad fenotípica se han utilizado la ecovalencia de Wricke, el índice de Lin & Binns y el método de Eberhart & Russell, porque son de simple ejecución, fácil interpretación y pueden ser aplicados cuando el número de ambientes es reducido. Se descartaron los métodos multivariados y de ordenación porque, en general, requieren de un alto número de genotipos, de un gran número localidades y son de mayor utilidad cuando el fin es dar una recomendación regionalizada (Gauch, 1990; Gauch & Zobel, 1996).El objetivo del presente trabajo fue evaluar y comparar diferentes métodos de análisis de la estabilidad y la adaptabilidad fenotípica, en 13 genotipos de cebadilla criolla, y determinar el método que permita identificar de forma práctica y simple los mejores genotipos.MATERIALES Y MÉ

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