Interacción genotipo-ambiente y selección participativa de clones

Interacción genotipo-ambiente y selección participativa de clones promisorios
de papa resistentes a tizón, en cuatro zonas paperas de Cochabamba, Bolivia 1
Julio Gabriel, Raúl García, Jury Magne, Ada Angulo, Pablo Mamani, Juan Almanza, Jaime
Herbas, Victor Álvarez, Oscar Navia, Juan Vallejos
Fundación PROINPA. Casilla 4285, Cochabamba, Bolivia. E-mail: [email protected]
Resumen
Con los proyectos de la Red Latinpapa (INIA-España y Fontagro) y la participación del
proyecto Consorcio Andino, en la campaña 2007-2008 Fueron sembrados 13 clones
promisorios y dos testigos en cuatro parcelas de validación en las comunidades de Pabellón
A (Punata), Cañacota (Tiraque), Colomi y Palca bajo un diseño de bloques completos a la
azar, con cuatro repeticiones/comunidad. Para la evaluación participativa a la cosecha se
invitaron a agricultores de las zonas de intervención, quienes evaluaron los clones de
acuerdo a sus criterios. Con los siete genotipos seleccionados se realizó la evaluación
culinaria mediante la prueba de aptitud para papa frita en el Laboratorio de Agroindustria de
la Fundación PROINPA. Los resultados encontrados demuestra que, existen varios clones
que coinciden con el criterio de selección de los agricultores. Sin embargo, se observó
también que las zonas productoras de papa tienen preferencias particulares de papa. El clon
99-230-21 (82-222-2 x India) fue el que mejores características para procesamiento mostró,
con alto contenido de materia seca y bajo contenido de azúcares reductores.
Palabras claves: Phytophthora infestans, Nacobbus aberrans, papa frita, materia seca
Introducción
La interacción genotipo-ambiente (G x A) no es sino el comportamiento relativo diferencial
que exhiben los genotipos cuando se les somete a diferentes ambientes. Por tanto los
cambios que surgen en el ordenamiento de los cultivares al cambiar de un ambiente a otro
indican la presencia de GxA y la ausencia de Estabilidad para el carácter en cuestión Como
resultado de estos cambios un genotipo es capaz de producir varios fenotipos y reducir la
correlación entre genotipo y fenotipo. Para la determinación de la interacción G X A, los
genotipos deben ser evaluados en diferentes localidades, años e incluso épocas (Márquez
1991, Molina 1992, Wissar 1994).
De ahí que el programa de mejoramiento genético de papa de la Fundación PROINPA, ha
generado en los últimos diez años nuevos clones promisorios con resistencia a diversos
factores [tizón (Phytophthora infestans), nematodo-rosario (Nacobbus aberrans), virus PVY y
precocidad] (Gabriel et al. 2007, 2008). Estos clones han sido seleccionados
participativamente con agricultores e intermediarios en varios años. Sin embargo, fue
necesario validar estos clones en otros ambientes, de ahí que la presente investigación tuvo
como objetivo estudiar la interacción genotipo-ambiente en cuatro sitios, analizar la
estabilidad fenotípica, evaluar y seleccionar participativamente con agricultores y evaluar
cada clon por sus características industriales para papa frita en bastones.
Materiales y métodos
Material Vegetal
Fueron sembrados 13 clones promisorios y dos testigos en cuatro parcelas de validación en
las comunidades de Pabellón A (Punata), Cañacota (Tiraque), Colomi y Palca bajo un
diseño de bloques completos a la azar, con cuatro repeticiones/comunidad (Tabla 1).
Para la evaluación participativa a la cosecha se invitaron a agricultores de las zonas de
intervención, quienes evaluaron los clones de acuerdo a sus criterios. Para la evaluación
participativa se aplicó la técnica de evaluación absoluta que consistió en colocar conos de
1
Investigación realizada en el marco de los proyectos Red Latinpapa y PIC cartulina que sirvieron como ánforas donde los agricultores depositaron su voto. Una vez
realizado el conteo de votos para cada genotipo se eligieron a los siete genotipos con mayor
votación.
Tabla 1. Genealogía y procedencia de Nueve Genotipos promisorios de papa (2n=48)
evaluados participativamente para rendimiento junto a cuatro nuevas variedades
y tres testigos en la localidad de Cañacota (Tiraque). Cochabamba, Bolivia.
Campaña 2007-2008.
Genotipos
Genealogía
Procedencia
Madre
Padre
Perla
Désirée
PROINPA
00-201-26
PROINPA
00-220-4
Bol 3147
Bol 2718
Robusta
384375.1
PROINPA
95-219-19
Puquina
phu + gon
PROINPA
99-212-5
India
phu
+
gon
PROINPA
99-217-13
82- 222- 1
Jaspe
PROINPA
99-229-22
82- 222- 1
Jaspe
PROINPA
99-229-14
82- 222- 1
India
99-230-21
PROINPA
Désirée T
tbr
adg
Waych’a T
T
tbr x adg
adg
PROINPA
Robusta
iop x phu
Sani Imilla (adg)
Rosada
PROINPA
86-40-3
Puquina (720049)
Victoria
PROINPA
Robusta x 82-3-5
Robusta x 82-3-5
Violeta
PROINPA
Yungueñita
Autofecundación de Yungay
PROINPA
T=
Testigo, phu=S. phureja, gon=S. goniocalyx, tbr=S. tuberosum, iop=S. iopetalum, sto=Sstoloniferum, bre=S. brevidens
Procesamiento de papa en bastones
Con los siete genotipos seleccionados se realizó la evaluación culinaria mediante la prueba
de aptitud para papa frita en el Laboratorio de Agroindustria de la Fundación PROINPA.
Primeramente se seleccionaron los tubérculos más grandes de cada genotipo y se los lavó,
después se procedió a su pelado en la maquina peladora, se cortó en bastones en la
maquina cortadora y finalmente se fritó a 95 ªC en la maquina fritadora durante cinco
minutos, al cabo de los cuales se depositaron los bastones fritos en hojas de papel sábana.
Para la evaluación degustativa de los bastones fritos se convocó al personal de PROINPA y
se procedió a calificar a cada clon, considerando los siguientes criterios: Longitud, firmeza,
color, crocantez y sabor. La Longitud se midió en cm. En cambio, la firmeza, crocantez,
color y sabor se evaluaron bajo una escala del 1 al 5 donde 1= menor firmeza, color, sabor o
crocantez y 5 = mayor firmeza, color, sabor o crocantez.
Interacción genotipo x ambiente
El análisis de la interacción genotipo x ambiente fue realizada en series de experimentos y
se estimó los parámetros de estabilidad fenotípica determinando la desviación estándar y el
coeficiente de regresión (Márquez 1974, Martínez 1988, Márquez 1991, Molina 1992, Wissar
1994).
Los análisis estadísticos para las diferentes variables de respuesta fueron realizados con el
proc glm del sas (SAS Users Guide 1998), previa verificación de los supuestos de
normalidad y homogeneidad de varianzas.
Resultados y discusión
Selección participativa
En la comunidad de Pabellón A en Punata fueron seleccionados Cholita Rosada (1), P’alta
Chola (2), 99-229-14 (3), 99-230-21 (4), 00-201-26 y Robusta (5), Libertad o Puka Waych’a
(6) y los clones 99-229-22 y 00-201-61 (7). En Cañacota (provincia Tiraque) fueron
seleccionados los clones 99-230-21 (1), 00-201-26 (2), 99-217-13 (3), Yungueñita (4) y 99212-5 (5). En cambio en Colomi fueron seleccionados los clones 95-219-19, 00-201-26, 99229-14 Rosada, 00-201-61, 99-230-21 y 99-212-5, En Palca (Sacaba) fueron seleccionados
los clones 99-229-22, Yungueñita, Violeta, 99-217-13, Rosada y Robusta.
Los clones 99-230-21 y 00-201-26 fueron seleccionados en tres de las cuatro comunidades
evaluadas. En cambio los clones 99-217-13, 99-229-14, 99-229-22, 00-201-61, Yungueñita y
99-212-5, Rosada y Robusta fueron seleccionadas en dos comunidades. Los clones 99-21713, 95-219-19, Violeta fueron seleccionadas en una localidad.
Los resultados encontrados demuestran que, existen varios clones que coinciden con el
criterio de selección de los agricultores. Sin embargo, se observa también que las zonas
productoras de papa tienen preferencias particulares de papa (nichos particulares).
Interacción genotipo x ambiente
El análisis de varianza para rendimiento de ocho clones promisorios de papa y cuatro
testigos muestra diferencias altamente significativas para genotipos y para la interacción
genotipo x ambiente a la probabilidad de Pr < 0.01 (tabla 2). Esto implica que los clones
promisorios no tienen el mismo comportamiento en las cuatro localidades, sino que
reaccionan de diferente manera respecto a los ambientes.
Tabla 2. Análisis de varianza para rendimiento (t/ha) de ocho genotipos promisorios
evaluados junto a un testigo en cuatro localidades (Pabellon A, Palca, Colomi
y Cañacota), Cochabamba – Bolivia. Campaña, 2008-2009.
Fuentes de
variación
Localidad
Genotipo
Genotipo * Localidad
Residuales
Grados
de
libertad
3
8
24
81
Suma de
cuadrados
9.60
12.30
31.14
22.13
Cuadrado
Medio
3.20
1.54
1.30
0.27
F
2.47
1.19
4.75
Pr (F≥Fcalc.)
0.34
El análisis de las medias de rendimiento (Tabla 3), muestra diferencia altamente
significativas para P≥0.01 para los clones 99-229 (14.15 t/ha) respecto de los clones 99-2125 (99-212-5) y 99-217-13 (7.87). Los clones 99-229 al 99-229-22 (12.44 – 14.15 t/ha), no
muestran diferencia significativas entre sí.
Tabla 3.
Medias de rendimiento (t/ha) de ocho genotipos promisorios evaluados junto a
un testigo en cuatro localidades (Pabellon A, Palca, Colomi y Cañacota),
Cochabamba – Bolivia. Campaña, 2008 - 2009.
Rendimiento
Clon
t/ha
99-229-14
14,15
A
95-219-19
12,21 B A
00-201-26
12,71 B A
Violeta
12,44 B A
12,44 B A
RobustaT
99-229-22
11,74 B A C
00-220-4
9,08 B
C
99-212-5
8,88
C
99-217-13
7,87
C
Las medias con la misma letra son estadísticamente iguales al nivel de 0.01 de probabilidad
T
= Testigo
Estabilidad fenotípica
Los genotipos 00-201-26, 95-219-19, 99-212-5, 99-217-13 y 99-229-14 (Tabla 4)
responden mejor cuando se les da condiciones ideales para su producción como riego,
insumos agrícolas, terrenos planos, etc. En cambio 00-220-4, 99-229-22, Robusta y Violeta
responden bien a condiciones no muy favorables.
Tabla 4.
Medias de rendimiento (t/ha) y parámetros de estabilidad de ocho genotipos
promisorios de papa resistentes a tizón tardío evaluados junto a un testigo en
cuatro localidades de Cochabamba. Campaña 2004/2005
Genotipo
Y (t/ha)
00-201-26
16.15
2.22
0.0007 Responde mejor cuando se le da condiciones
ideales para su producción como riego, insumos
agrícolas, terrenos planos, etc.
00-220-4
11.56
-0.01
0.0004 Responden bien a condiciones no muy favorables
2.66
0.0008 Responde mejor cuando se le da condiciones
ideales para su producción como riego, insumos
agrícolas, terrenos planos, etc.
95-219-19
16.69
CR
(bi)
DR
(sdi)
Descripción del genotipo x ambiente
99-212-5
10.61
1.08
0.0004 Responde mejor cuando se le da condiciones
ideales para su producción como riego, insumos
agrícolas, terrenos planos, etc.
99-217-13
10.52
1.07
0.0005 Responde mejor cuando se le da condiciones
ideales para su producción como riego, insumos
agrícolas, terrenos planos, etc.
99-229-22
14.68
-0.06
0.0002 Responden bien a condiciones no muy favorables
99-229-14
16.61
2.09
0.0006 Responde mejor cuando se le da condiciones
ideales para su producción como riego, insumos
agrícolas, terrenos planos, etc.
Robusta T
14.92
0.41
0.0003 Responden bien a condiciones no muy favorables
-0.45
0.0002 Responden bien a condiciones no muy favorables
Violeta
14.93
Las variedades Yungueñita, Rosada, Victoria y Violeta han sido obtenidas por selección
participativa en la zona de Pocona (Gabriel et al. 2007, 2008). Estas han mostrado a través
de los años buenos rendimientos y estabilidad de la resistencia a tizón.
De igual manera los demás clones son provenientes del programa de mejoramiento genético
de papa y han sido seleccionados en la zona de Pocona por su resistencia al tizón, alto
rendimiento y precocidad. Estas han mostrado una estabilidad de la resistencia al tizón, y
algunas de ellas (99-229-14. 99-229-22) tienen resistencia al nematodo-rosario Nacobbus
aberrans y precocidad (Gabriel et al. 2007).
Procesamiento de papa en bastones
El clon 99-230-21 (82-222-2 x India) fue el que mejores características para procesamiento
mostró con alto contenido de materia seca y bajo contenido de azúcares reductores.
Hubo diferencias significativas (Pr<0.01) para longitud de bastones entre los siete genotipos
(Tabla 5) siendo los genotipos 99-229-14 y Rosada los que obtuvieron mayores longitudes
(7.7 y 6.82 cm respectivamente).
Tabla 5.
Medias de Longitud de bastones (cm), firmeza, color, crocantez y sabor y grupo
cluster para siete genotipos de papa evaluados para aptitud para el procesado de
papas fritas en la Fundación PROINPA. Mayo de 2008.
Genotipo
99-212-5
99-229-14
00-201-26
00-201-61
Rosada
95-219-19
99-230-21
Longitud Firmeza Color Crocantez
(cm)
6.13 b
3
4
3
7.7 a
2
4
3
6.15 b
3
3
3
5.76 b
3
5
3
6.82 a
4
3
2
5.74 b
2
3
3
6.39 b
3
4
5
Sabor
4
4
3
2
3
3
4
Bibliografía
Gabriel J, Plata G, Vallejos J, Angulo A. 2007. Genómica y biodiversidad: Nuevas
Oportunidades para Pequeños Agricultores Paperos. Páginas 1- 42 in Informe final del
proyecto colaborativo BMZ. Cochabamba, Bolivia
Gabriel J, Vallejos J, Coca C, Vera R, Torres O. 2008. Entendiendo y aplicando la
metodología del sistema de información y conocimiento agrícola de la papa (SICApapa): Caso de Morochata y Pocona en Cochabamba, Bolivia. Revista de Agricultura
42 (60): 9 -14
Márquez F. 1974.El problema de la interacción genético-ambiental en genotecnia vegetal.
Fitotecnia. PATENA, A.C. Chapingo, México.
Márquez F. 1991. Genotecnia Vegetal; Métodos teoría y resultados. Tomo III.Ed. AGT.
México D. F. 408p.
Martínez GA.
1988. Diseños experimentales; Métodos y elementos de teoría. Trillas,
México D.F., México. 756 pp.
Molina GJD. 1992. Genética de poblaciones y cuantitativa. AGT, México, D.F., México.
349 pp.
SAS Institute Inc. 1998. SAS/STAT Users Guide, Version 6, Fourth Edition, Vol. 2, SAS
Institute Inc., Cary, N.C.
Wissar, R. 1994. Parámetros de estabilidad fenotípica. in Curso de manejo de
Germoplasma de papa. Centro Internacional de la Papa, Lima-Perú. 25 pp.