Facultad de Ciencias Agrarias, Universidad Nacional de Rosario
Abstract
Tesis para obtener el grado de Magister en Genética Vegetal en el área de Recursos Genéticos, presentada a la Facultad de Ciencias Agrarias, Universidad Nacional de Rosario en 2016El estrés hídrico limita la productividad de los cultivos, unas de las estrategias
para minimizar el impacto producido es la selección de variedades agronómicamente
más eficientes en la utilización del agua.
En el presente estudio se planteo la hipótesis que los genotipos representativos
coleccionados y conservados en el banco de germoplasma de INTA difieren en su
tolerancia al estrés hídrico. Como objetivo general fue caracterizar 20 entradas de
algodón Gossypium hirsutum L. del banco de germoplasma del INTA Sáenz Peña por
la tolerancia al estrés hídrico en dos períodos fenológicos utilizando variables
asociadas al uso del agua. Los objetivos específicos: i) evaluar el efecto del estrés
hídrico sobre caracteres fisiológicos y morfológicos tales como altura, área foliar,
biomasa área y de raíces, producción de fibra, semilla y número de estructuras
retenidas; ii) determinar la existencia de diferencias genéticas para las variables
asociadas al uso del agua mediante la estimación del Grado de Determinación
Genética (GDG) o heredabilidad en sentido amplio (H2), e iii) identificar entradas con
mayor tolerancia al estrés hídrico.
La respuesta de 20 entradas de algodón al suministro normal y con limitación
de agua fueron examinadas bajo condiciones de cámara de crecimiento e invernáculo
durante el período 2013-2015 en las EEA INTA Sáenz Peña y Las Breñas, Provincia
de Chaco, Argentina. Se diseñaron dos experimentos: en el primero se midieron
temperatura foliar, conductancia estomática y contenido de agua relativo en etapa
vegetativa y en el segundo se midieron las variables agronómicas en el ciclo completo
de la planta. Se utilizó un diseño experimental bifactorial. El factor A: tratamiento
principal: sin estrés o sin limitaciones de agua y con estrés o con suspensión de la
oferta de agua a partir de la tercera hoja verdadera en el experimento 1, y en el
experimento 2, se generaron tres episodios de estrés hídrico a los 30, 70 y 120 días
después de la siembra con una duración de diez días a partir del 50% de agua útil.
Luego de los episodios de estrés hídrico se mantuvieron las macetas por encima del
50% del agua útil. El factor B fue el correspondiente a las 20 entradas caracterizadas.
Mediante el análisis inferencial con modelos generales lineares y mixtos se
evaluó el efecto del estrés hídrico sobre los caracteres fisiológicos y morfoproductivos,
determinando que el 50% de las entradas no fueron afectadas por el
estrés y que el 80% de estas reanudaron su crecimiento después de los episodios de
estrés inducidos. Para la identificación de entradas con mayor tolerancia al estrés hídrico se procedió a efectuar un análisis multivariado en forma conjunta para las
variables medidas.
La determinación de diferencias genéticas solo en las variables que
presentaron diferencias significativas para los tratamientos (con y sin estrés) mediante
la estimación de la heredabilidad en sentido amplio. Los resultados indicaron que las
diferencias genéticas en las variables fisiológicas y agronómicas son bajas debido a la
presencia de interacciones (Tratamiento*Entrada) y un fuerte efecto ambiental
causado por las contrastantes condiciones de estrés y sin estrés hídrico, que
enmascararon la variancia genética. En primer lugar se realizó un Análisis de
Componentes Principales (ACP) para todos los datos, luego nuevamente un ACP
solamente con los datos del tratamiento de estrés hídrico. Con los datos del ACP se
procedió a realizar un análisis de conglomerados que se representó con un
dendrograma. En ambos experimentos las variables pudieron separar a los
tratamientos significativamente y el análisis de conglomerado clasificó a las entradas
en tres grupos bien contrastantes en los experimentos. Así el experimento uno casificó
las entradas con mayor tolerancia al estrés hídrico en relación al contenido de agua
relativo y conductancia estomática (BGSP 765, BGSP 463, BGSP 735, BGSP 804,
BGSP 803, BGSP 67, BGSP 514, BGSP 475, BGSP 507, SP48114) y el experimento
2, las entradas (BGSP 765, BGSP 514, BGSP 52, BGSP 750, BGSP 803, SP48114,
BGSP 463 y BGSP 716) que presentaron mejores características en porcentaje de
frutos fijados del total diferenciados en la planta, total de puntos fructíferos, altura de
planta, biomasa aérea, rendimiento en algodón en bruto, semillas y número de
capullos. La altura de planta y biomasa área fueron las que más se correlacionaron
positivamente con el uso del agua. Esta identificación se refuerza aún más debido a
que los genotipos seleccionados (BGSP 765, BGSP 463, BGSP 803, BGSP 514 y SP
48114) provienen de los dos mejores grupos tanto para atributos fisiológicos como
agronómicos. Los resultados obtenidos proveen la primera caracterización del banco
de germoplasma por la tolerancia al estrés hídrico, iniciando así, el primer paso en la
contribución con germoplasma disponible para el programa de mejoramiento genético
en el desarrollo de líneas o variedades más adaptadas al estrés hídrico. En respuesta
a la hipótesis de investigación planteada podemos concluir que los genotipos
representativos coleccionados y conservados en el banco de germoplasma del INTA
difieren en su tolerancia al estrés hídrico. Como perspectiva, se pretende evaluar las
entradas que mostraron mejores atributos al estrés hídrico en distintos ambientes para
mejorar las estimaciones genéticas.Responses of 20 accessiones cotton to normal and limited water supply were
examined under growth chamber and greenhouse conditions during the period from
2013 to 2015 in the EEA INTA Sáenz Peña and Las Breñas (Chaco, Argentina). The
characterization was made on physiological variables in the early stages of cultivation,
and agronomic variables associated with the use of water during the entire cycle.
Accessiones under stress showed different responses, but water consumption was
similar.
While the existence of genetic differences estimated through broad-sense
heritability was low, it was possible to identify varieties with greater tolerance to water
stress by principal components analysis and clustering. The selected entries BGSP
765, BGSP 463, BGSP 803, BGSP 514 and SP 48114 showed better physiological and
agronomic characteristics under stress conditions. The existence of variability in the
germplasm of cotton suggests that genetic improvement can be made through the
selection of the most tolerant accessiones.EEA Sáenz PeñaFil: Spoljaric, Mónica Viviana. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA). Estación Experimental Agropecuaria Sáenz Peña; Argentin
