Desarrollo de una población con variabilidad genética para la selección de genotipos con características agronómicas superiores con la asistencia de marcadores moleculares

En Argentina, las variedades de cultivo de algodón disponibles en el mercado presentan valores de rendimiento de fibra al desmote que van desde 36% a 41%. Estos rendimientos resultan bajos si se los compara con variedades de otros países productores de algodón como por ejemplo Australia, en los que sus cultivares presentan valores siempre superiores a 40%.

En este contexto, es necesario propiciar el desarrollo de nuevos genotipos adaptados a las condiciones del Norte de Santa Fe, con mejoras en el rendimiento de fibra al desmote manteniendo la calidad.

Actualmente, desde INTA Reconquista se viene trabajando con diferentes líneas de investigación que proponen combinar estrategias de selección de mejoramiento convencional con técnicas de biotecnología, entre ellas, la de selección asistida por marcadores moleculares. El primer paso, en estos programas, es la elección de los progenitores, cuya decisión es crucial dado que el éxito del programa de mejora dependerá de ello. Para la toma de decisión, se deben establecer los rasgos a mejorar, conocer cómo se heredan, identificar y seleccionar fuentes de germoplasma (materiales genéticos) que posean dichos rasgos. En este sentido, en el año 2018 en la EEA INTA Reconquista, utilizando condiciones de invernadero, se comenzó la búsqueda de potenciales parentales que presenten características contrastantes de alto rendimiento de fibra al desmote y parámetros vinculados a la calidad de fibra.

Luego de la elección, estos materiales (Figura 1) son usados como parentales en los cruzamientos para generar las poblaciones segregantes o con variabilidad genética que posteriormente serán sometidas a un proceso de selección fenotípica y molecular. De este modo, en el primer semestre de 2019, en condiciones de invernadero, se realizó el cultivo de la primera generación o filial 1 (F1), las cuales son las plantas hijas obtenidas del cruzamiento de los parentales. A continuación, por autofecundación de las plantas F1 se obtuvieron las semillas para la filial 2 (F2).

Figura 1: Características contrastantes vistas en los parentales relacionadas a estructura de planta. A- Parental 1 con estructura de planta compacta, B- Parental 2 con estructura de planta abierta.

El siguiente paso involucró la siembra a campo de las semillas obtenidas, denominada población segregante o con variabilidad genética (correspondiente a la campaña 2019/2020) como puede apreciarse en la Figura 2. Esta F2 o población segregante, compuesta por aproximadamente 200 plantas es la población de mapeo y por lo tanto se le realizaron las siguientes mediciones: i) Rendimiento bruto; ii) % de desmote; iii) Parámetros de calidad tecnológica de fibra de algodón (obtenido mediante el análisis de la fibra en el laboratorio de HVI que posee APPA), siendo los parámetros de calidad tecnológica de fibra evaluados longitud promedio de la mitad superior (UHML), micronaire y resistencia de fibra. Cabe aclarar que además de la F2, se incluyeron en la siembra a campo las F1 y las líneas parentales con el fin de lograr un análisis global de las características heredadas de los cruzamientos.

Figura 2: Población segregante F2. A- detalle del distanciamiento y distribución de las plantas (líneas distanciadas a metro, con distanciamiento de planta a 20 cm). B- foto aérea.

De los análisis de los parámetros de calidad y rendimiento de fibra al desmote determinados sobre la población F2, se realiza la selección de las plantas que cumplen con los criterios de mejoramiento establecidos. Siendo el criterio de selección para rendimiento de fibra al desmote superior a 40%, resistencia de fibra mayor a 32 g.tex-1, micronaire con valores que van entre 3,8 a 4,5 y longitud de fibra por encima de 30 mm. Es de destacar que para las características de resistencia y longitud de fibra en la F2 se encontraron individuos que en sus valores medios superaron ampliamente al mejor parental, siendo estos resultados indicativos de una población con alta variabilidad genética y fenotípica, que nos permitirá realizar la validación de marcadores moleculares asociados a caracteres de rendimiento y calidad de fibra. Lo cual nos permitirá en los pasos siguientes comenzar un proceso de selección de individuos superiores asistida por la técnica de marcadores moleculares, lo que será fundamental para continuar con el programa de mejoramiento del cultivo de algodón, en búsqueda de nuevas variedades que puedan satisfacer las necesidades actuales del productor.

Autores:
Ing. Agr. Dileo, Pablo
Dr. Muchut, Robertino