Efectos genéticos e interacción genotipo por ambiente en tomate (lycopersicon esculentum mill.) en variables fenólogicas, de rendimiento, fisiotecnicas y de calidad

Abstract

"Los objetivos planteados en este trabajo fueron: Determinar los efectos genéticos de 4 genotipos de tomate y sus 6 cruzas directas y estimar la interacción genotipo-ambiente (IGA) de 25 genotipos, por el método AMMI para variables fisiotécnicas, fenológicas, de rendimiento y calidad. Los veinticinco genotipos se evaluaron en los ambientes Rancho Nuevo (campo), Providencia (invernadero) y Buenavista (campo) durante el ciclo agrícola 2006. Para el análisis de la interacción genotipo-ambiente se emplearon 25 genotipos mientras que para la determinación de los efectos genéticos se emplearon 10 genotipos: tres líneas experimentales F9 (Z4, Q3, R1) y un híbrido comercial (Don Raúl) como progenitores y sus seis cruzas posibles directas de acuerdo a un diseño dialélico. Se evaluaron las vii variables: Días a Primer Corte (DPC), Días a Ultimo Corte (DUC), Días en Corte (DC), Número de Cortes (NC) Diámetro Polar (DP), Diámetro Ecuatorial (DE), Número de Frutos (NOFRT), Peso Promedio de Fruto (PPF), Rendimiento (REND) en toneladas por hectárea, Color (COLOR), Grados Brix (BRIX), Potencial de Iones de Hidrógeno (pH), Vitamina C (VITC), Licopeno (LICOP) en miligramos en cien gramos de fruto, Temperatura de la Hoja (THOJA), Asimilación de CO2 (FOTO), Conductancia Estomatal (CE), Resistencia Estomatal (RE), Transpiración (TRANS), Uso Eficiente del Agua Fisiológico (UEAF), Luz Incidente (DFFF), Concentración de CO2 (CO2), Temperatura del Ambiente (TAIR) y Humedad Relativa (HR). Los ambientes se evaluaron mediante un diseño de bloques completos al azar con dos repeticiones para las características de rendimiento y fisiológicas. La unidad experimental constó de tres plantas intermedias con competencia completa. Para las variables de calidad se utilizo el mismo diseño experimental seleccionando tres frutos al azar de cada genotipo en el cuarto o quinto corte sobre los cuales se efectuaron las pruebas de calidad en laboratorio. La información se analizó como un bloques al azar combinado sobre localidades, en las variables cuantitativas donde se detectó IGA, se realizó el análisis multivariado (AMMI) mediante el programa propuesto por Vargas y Crossa (2000), considerando los genotipos como un efecto fijo y los ambientes como efecto aleatorio. El análisis general de efectos genéticos utilizado fue el análisis II de Gardner y Eberhart (1966). El análisis de varianza combinado mostró diferencias (P≤0.05) entre ambientes para las variables DPC, PPF y REND, esta última con un promedio de 43,71 t ha-1, superior a la media nacional en el 2007, que fue de 36.54 t ha-1( SIAP-SAGARPA, 2007); entre genotipos se observó diferencias significativas para DPC y PPF, no viii detectando significancia en la IGA. Para las variables de calidad hubo diferencias significativas (P≤0.05) entre ambientes para BRIX, VITC y LICOP y diferencias (P≤0.01) entre genotipos y la IGA. Al realizar el análisis AMMI, con dos componentes principales se explicó cerca del 100 de la variación existente. La línea R1 se puede recomendar por su interacción negativa y el híbrido Q3xR1 se puede recomendar si se trabaja en ambientes óptimos, ya que mostró una interacción positiva y que responde bien en ambientes controlados. Los más estables para rendimiento fueron aquellos cercanos al origen (F3, D1, Z4xD1, Z4xR1, F3xCB, Z4xL1). El híbrido experimental S1xL1 responde mejor al ambiente Providencia (PROV) y el TRxF3 en el ambiente Buenavista (UAAAN). Para VITC los ambientes PROVID y UAAAN tienden a agrupar en forma similar a los genotipos, en donde Q3 responde bien en estos dos ambientes y los más estables fueron Z4xR1, P3xF3 y F3xD1. En el análisis de efectos genéticos, los progenitores se comportaron diferente para peso promedio de fruto; la heterosis varió en cada cruza y ambiente; en variedades por ambiente y heterosis varietal por ambiente se observaron diferencias (P≤0.05) corroborando con esto que los progenitores impartieron valores diferenciales en las cruzas involucradas. Para REND hubo diferencia (P≤0.05) para heterosis varietal por ambiente, indicando que la heterosis de los progenitores no fue constante a través de los ambientes. En las variable fisiológicas no se encontró significancia en los efectos genéticos, en BRIX los progenitores se comportaron diferente en cada ambiente y la heterosis no fue estable a través de los ambientes, adicionalmente la heterosis especifica por ambiente indicó que la heterosis de las cruzas o ACE de las mismas fue diferente a través de los ambientes. ix Hubo diferencias (P≤0.05) para heterosis total en LICOP, sugiriendo que existe suficiente potencial genético entre los progenitores estudiados, que puede explotarse en un programa de mejoramiento. En este estudio, dada la significancia de la heterosis especifica por ambiente para VITC, reveló que la heterosis de las cruzas o aptitud combinatoria específica (ACE) fue diferente a través de los ambientes, revelando con esto la importancia de los efectos no aditivos en la herencia de Vitamina C. En los efectos varietales para días a primer corte (DPC) hubo diferencia (P≤0.01) con el progenitor Z4 con signo negativo, indicando que este progenitor se puede explotar por medio de hibridaciones para generar genotipos precoces y signo positivo para el progenitor R1, indicando que este progenitor tiene genes deseables y puede ser explotado en un programa de mejoramiento para desarrollar genotipos de tomate precoces con alto peso promedio de fruto (mas de 105 gramos). En REND no hubo significancia para efectos varietales, donde los valores más altos, aunque no significativos, son los progenitores Q3 y R1, que obtuvieron los más altos rendimientos, con 53.95 y 58.63 t ha-1 respectivamente. Para la heterosis promedio, se observó significancia para VITC con valor positivo, y el estimado más alto pero no significativo fue para PPF, indicando que estas características conllevan heterosis que puede reflejarse en la realización de cruzamientos con los progenitores que presentaron valores altos de efecto varietal; así, Don Raúl puede emplearse para desarrollar materiales genéticos de alta eficiencia fotosintética, Z4 para PPF y BRIX y el progenitor Q3 para desarrollar genotipos con alto contenido de LICOP. Los valores de los estimados para la heterosis específica, mostró diferencia para x VITC en las cruzas Don RaúlxZ4, Don RaúlxR1, Z4xQ3 y Q3xR1, indicando con esto la posibilidad de explotar los efectos de dominancia y que estas cruzas se pueden emplear como híbridos para elevar la calidad del tomate."