Rendimiento y peso del grano de líneas de frijol tipo “Flor de Junio” y oscurecimiento de la testa de la semilla
Resumen
Introducción

En el centro de México, el frijol tipo Flor de Junio (FJ) es de alta demanda; se produce bajo condiciones de riego y temporal en Zacatecas, San Luís Potosí y Guanajuato. Por lo general el grano de las variedades del tipo FJ muestra oscurecimiento en el almacén. El objetivo fue identificar líneas de frijol tipo FJ, seleccionadas previamente por oscurecimiento, de alto rendimiento y peso del grano estables bajo condiciones de temporal.

Método

Se estableció en Celaya, Gto., un experimento bajo condiciones de temporal con 42 líneas F7 provenientes de la cruza biparental entre Pinto Saltillo / Dalia en Calera, Zac. y Celaya, Gto. Los progenitores se establecieron en un ensayo separado dentro de la misma localidad. Las variables evaluadas fueron peso de cien semillas y rendimiento por hectárea. Se realizó un análisis combinado que consideró los efectos de localidades, líneas e interacción genotipo x ambiente (IGA). Para determinar el nivel de IGA de cada línea se utilizó el modelo AMMI. Las cinco líneas con rendimiento superior fueron expuestas por 72 h a rayos UV para su oscurecimiento acelerado y se determinó cuantitativamente la intensidad del color y grado de claridad de la testa junto con el testigo de oscurecimiento lento, Pinto Saltillo.

Resultados y Discusión

Para ambas variables evaluadas hubo diferencias significativas entre ambientes, genotipos e interacción (P ≤ 0.05). Algunas líneas presentaron mayor peso y rendimiento que el promedio, y comparadas con los progenitores establecidos en Celaya, lo que se puede atribuir a genes complementarios con acción génica aditiva, además de observarse segregación transgresiva, tanto positiva como negativa. Las líneas de mayor rendimiento, de 2.203 a 2.334 kg. ha-1 fueron PS/D-M-M-26-1-M, PS/D-M-M-38-1-M, PS/D-M-M-17-1-M, PS/D-M-M-42-1-M y PS/D-M-M-39-1-M. El análisis AMMI para peso de cien semillas indicó que 47.27 % de la variación la explicó el ambiente, 38.66 los genotipos y la interacción el 14.07 %. Para el rendimiento 13.79 % de la variación fue explicada por el ambiente, 40.77 % por el genotipo y 45.44 por la interacción. La línea PS/D-M-M-38-1-M mostro baja IGA, por lo cual se considera estable. Las líneas al inicio del tratamiento con UV fueron ligeramente más oscuras que Pinto Saltillo, sin embargo, durante el proceso el incremento gradual fue menor que el del testigo.

Conclusiones

En promedio, en ambas localidades de prueba, se identificaron líneas de alto rendimiento, superiores al promedio de las líneas. Las líneas de mayor rendimiento también presentaron la característica de oscurecimiento lento. La línea PS/D-M-M-38-1-M, de baja IGA, resultó sobresaliente en todas las características evaluadas.

Abstract
Introduction

In the center of Mexico, the Flor de Junio ​​(FJ) bean type has high demand; it is produced under irrigated and rainfall conditions in Zacatecas, San Luis Potosi and Guanajuato. In general, the grain of FJ type cultivars darkens during storage. The objective was to identify bean lines FJ type, previously selected based on seed coat darkening, of stable high yield and grain weight under rainfall conditions.

Method

An experiment was established under rainfall conditions with 42 F9 lines from the biparental cross between Pinto Saltillo / Dalia at Calera, Zac., and Celaya, Gto. In Celaya, the parents were established in a separate trial within the same locality. The variables evaluated were weight of one hundred seeds and yield per hectare. A combined analysis was carried out, considering the effects of localities, lines and genotype x environment interaction (IGA). To determine the IGA level of each line, the AMMI model was used. The five lines with superior yield performance were exposed for 72 h to UV rays, in order to evaluate accelerated seed coat darkening; the intensity of the color and degree of clarity of the coat was determined together with the slow darkening check, Pinto Saltillo.

Results and Discussion

For both studied traits, there were significant differences between environments, genotypes and interaction (P ≤ 0.05). Some lines showed greater seed weight and yield than the trial average, compared with the parents established in Celaya, which could be attributed to complementary genes with additive action, in addition to observing transgressive segregation, both positive and negative. The highest yielding lines, from 2,203 to 2,334 kg ha-1 were PS / D-M-M-26-1-M, PS / D-M-M-38-1-M, PS / D-M-M-17-1-M, PS / D-M-M-42-1-M and PS / D-M-M-39-1-M. The AMMI analysis for hundred seed weight variable, indicated that 47.27 % of the variation was due to the locality, 38.66 by the genotypes and 14.07 % by the interaction. For seed yield, 13.79 % of the variation was explained by the locality, 40.77 % by the genotype and 45.44 by the interaction. The line PS / D-M-M-38-1-M showed low IGA, therefore is highly stable. The lines at the beginning of the UV treatment were slightly darker than Pinto Saltillo but their gradual increase during the process was lower than that of the check.

Conclusions

Average of both test locations, high yielding lines were superior to the average of the lines. The higher yielding lines also presented the slow darkening trait. Line PS / D-M-M-38-1-M, of low IGA, resulted outstanding in all recorded traits.

Palabras clave
    • Phaseolus vulgaris L.;
    • Interacción Genotipo x Ambiente;
    • secano;
    • oscurecimiento de testa.
Keywords:
    • Phaseolus vulgaris L.;
    • Interaction Genotype x Environment;
    • dry land;
    • seed coat darkening.

Introducción

El frijol es la leguminosa alimenticia más importante para el consumo humano y es cultivada prácticamente en todo el mundo en áreas geográficas muy diversas (Rodríguez et al., 2009). En México, durante el periodo 2010 a 2016, el 94.97 por ciento de la producción nacional estuvo compuesto por seis tipos de frijol, donde en orden decreciente los porcentajes fueron: Negro 31.15, Pinto 24.38, Azufrado 16.12, Flor de Mayo 10.08, Flor de Junio 8.13, Bayo 4.11 y otros 5.03 (Alubia, Cacahuate, Ojo de Cabra, Garbancillo, entre otros) (SIAP, 2010-2016).

En el centro del país en los estados de Zacatecas, Aguascalientes, Guadalajara, Guanajuato, Querétaro, el frijol tipo Flor de Junio tiene alta demanda y es producido bajo condiciones de riego y temporal en Zacatecas, San Luís Potosí y Guanajuato, principalmente (Acosta-Gallegos et al., 2014a). Los consumidores poseen preferencias específicas en cuanto a forma y color del frijol; las variedades de frijol de grano claro por lo general muestran oscurecimiento del grano durante el almacenamiento; esto incluye a las variedades de los tipos Flor de Mayo, Flor de Junio, Canario y Pinto. El oscurecimiento se ve acentuado por condiciones desfavorables de almacenamiento como: alta humedad y temperatura, lo que causa pérdidas económicas debido a la declinación de la calidad visual del grano, ya que los consumidores relacionan el oscurecimiento del grano, con tiempos prolongados en almacén y dureza, implicando esta última característica, mayor tiempo de cocción. Las causas exactas del oscurecimiento se desconocen, pero incluyen una combinación de efecto ambiental, genético y cambios bioquímicos en la cubierta de la semilla (Beninger et al., 2005).

Los granos de frijol que cambian a un color oscuro, se consideran de una calidad inferior y de menor valor comercial. En las leguminosas las proantocianidinas se acumulan en el endotelio de la cubierta de la semilla y se ubican dentro de las células debido a que se derivan metabólicamente de la fenilalanina en una serie de etapas catalizadas por enzimas codificadas por genes de biosíntesis temprana (Benninger et al., 2005). El oscurecimiento de la cubierta de la semilla en genotipos susceptibles, depende de la disponibilidad de proantocianidinas, aunque las determinaciones moleculares y bioquímicas para este fenómeno metabólico son desconocidas; se sabe que las proantocianidinas se incrementan en materiales susceptibles al oscurecimiento de testa (Freixas et al., 2017).

De acuerdo con Basset (1996), el oscurecimiento de la cubierta de la semilla está controlado por un solo gen, el “JJ” y la expresión del alelo recesivo “jj” está presente genotipos resistentes al oscurecimiento de la testa en comparación con genotipos que tienen el alelo dominante. Otro gen relacionado, el “SD SD” al encontrarse en estado recesivo “sd sd”, retarda el oscurecimiento de la cubierta, locus que imparte la característica de oscurecimiento lento a variedades de tipo pinto como el Pinto Saltillo (Sánchez-Valdez et al., 2004), San Rafael, Rarámuri y Salinas (Acosta-Gallegos et al., 2016; Jiménez-Hernández et al., 2018).

Los estudios de Elsadr et al. (2011), describieron un modelo donde dos genes interactúan en epistasis, lo que produce tres fenotipos para el carácter de oscurecimiento lento; donde la interacción se debe a los genes “JJ”, responsable de la presencia o ausencia del oscurecimiento, con el gen “SD” responsable de la tasa o velocidad de oscurecimiento. Silva et al. (2014) señalaron que en algunas cruzas donde interviene la acción de un solo gen recesivo, y para otras la epistasis doble recesiva, probablemente estén involucrados ambos genes, e indicaron que el hecho de que estas características estén bajo la influencia de pocos genes, indica una alta posibilidad para hacer selección efectiva de genotipos sin o con oscurecimiento lento de la cubierta de la testa.

Por otra parte, el análisis de la interacción genotipo por ambiente, permite seleccionar genotipos estables de amplia adaptación y rendimiento superior; también permite, identificar ambientes en los cuales la interacción con los genotipos es menor (López-Salinas et al., 2015). El modelo AMMI de componentes principales (PC), toma en cuenta el modelo aditivo más el multiplicativo, y este método ha sido útil para identificar genotipos de alto rendimiento y estables; este modelo es apropiado para realizar análisis de IGA, ya que muestra mayor precisión comparado con el modelo aditivo (Zobel et al., 1988). El objetivo de este estudio fue identificar, en un juego de 42 líneas de frijol tipo Flor de Junio, las de mayor rendimiento, estabilidad, de menor oscurecimiento de testa al ser expuestas a la luz UV, y las de baja interacción genotipo ambiente IGA, bajo condiciones de temporal.

Materiales y métodos

En el ciclo PV 2017 se establecieron bajo condiciones de temporal dos experimentos: uno en el Campo Experimental Zacatecas (CEZAC), Calera, Zac., del Instituto Nacional de Investigaciones Forestales, Agrícolas y Pecuarias (INIFAP), localizado en el municipio de Calera de Víctor Rosales y otro en el Campo Experimental Bajío (CEBAJ) de Celaya, Guanajuato.

En el CEZAC, Calera, Zac., la siembra se realizó el 14 de julio del 2017, bajo un diseño de bloques incompletos en un látice rectangular de 6 x 7 con dos repeticiones, evaluando 42 líneas provenientes de la cruza biparental entre Pinto Saltillo / Dalia en generación F7. Todas las líneas presentan el fenotipo característico del grano tipo Flor de Junio, fondo crema con franjas rosa. La unidad experimental consto de seis metros lineales y la distancia entre surcos fue de 0.76 m y 10 cm entre plantas; la fertilización al suelo en la siembra fue con la dosis 30-50-30 (N-P205-K20, respectivamente). Se realizaron dos cultivos mecanizados, el primero a los veinte días después de la siembra y el segundo a los 40 en etapa de prefloración.

En el Cuadro 1, se muestra en comportamiento promedio de cinco muestras de las líneas, así como, de los progenitores a las diferentes enfermedades, donde se utilizó la escala de severidad de las enfermedades bajo condiciones de campo propuesta por el (CIAT, 1987). Donde también se describe el color de testa del progenitor masculino Flor de Junio Dalia (Acosta-Gallegos et al., 2014) y el progenitor femenino Pinto Saltillo (Sánchez et al., 2009).

Caracterización agronómica de 41 líneas y su progenitor masculino como testigo.
Línea Genealogía DF TC TH RY CT
1 PS/D-M-M-1-M 46 3.2 3.3 2.0 Cuyo color es de fondo crema con franjas rojas
2 PS/D-M-M-2-M 45 2.6 2.3 1.8
3 PS/D-M-M-3-M 44 3.8 2.0 1.8
4 PS/D-M-M-4-M 45 2.6 1.8 2.3
5 PS/D-M-M-5-M 45 3.2 2.3 2.3
6 PS/D-M-M-6-M 45 3.2 1.8 1.0
7 DALIA 47 3.2 1.8 1.3
8 PS/D-M-M-8-M 42 2.6 2.5 2.5
9 PS/D-M-M-9-M 45 2.8 2.8 2.5
10 PS/D-M-M-10-M 46 2.6 2.0 1.0
11 PS/D-M-M-11-M 46 3.8 1.5 2.5
12 PS/D-M-M-12-M 45 3.2 2.0 1.8
13 PS/D-M-M-13-M 46 2.4 2.8 1.3
14 PS/D-M-M-14-M 46 2.4 2.0 1.8
15 PS/D-M-M-15-M 45 3.4 3.5 2.0
16 PS/D-M-M-16-M 46 3.6 2.3 1.8
17 PS/D-M-M-17-M 45 3 2.5 1.3
18 PS/D-M-M-18-M 46 2.8 2.5 2.3
19 PS/D-M-M-19-M 45 2.6 1.5 1.8
20 PS/D-M-M-20-M 46 3 1.5 0.8
21 PS/D-M-M-21-M 46 2.8 1.8 1.3
22 PS/D-M-M-22-M 45 2.6 1.8 2.3
23 PS/D-M-M-23-M 45 2.4 2.5 1.5
24 PS/D-M-M-24-M 45 2.8 2.5 2.3
25 PS/D-M-M-25-M 47 3.2 1.8 1.0
26 PS/D-M-M-26-M 46 2 2.3 2.0
27 PS/D-M-M-27-M 43 3 2.0 1.3
28 PS/D-M-M-28-M 45 2.8 1.8 2.3
29 PS/D-M-M-29-M 46 2.8 1.8 2.3
30 PS/D-M-M-30-M 45 2.8 1.5 1.0
31 PS/D-M-M-31-M 46 2.8 2.0 1.3
32 PS/D-M-M-32-M 45 3 1.5 2.5
33 PS/D-M-M-33-M 46 2.6 1.5 3.3
34 PS/D-M-M-34-M 47 2.6 2.8 2.3
35 PS/D-M-M-35-M 46 2.4 3.0 2.5
36 PS/D-M-M-36-M 45 2.4 1.5 1.8
37 PS/D-M-M-37-M 46 3.2 2.3 2.8
38 PS/D-M-M-38-M 45 2.4 2.5 1.5
39 PS/D-M-M-39-M 46 2.8 2.8 1.3
40 PS/D-M-M-40-M 46 2.4 2.3 2.3
41 PS/D-M-M-41-M 46 3 1.8 2.5
42 PS/D-M-M-42-M 45 2.6 1.5 1.5
Pinto Saltillo 43 3 1 2
  Cuyo color es crema claro con pintas de color café claro

DF= Días a floración, TC= Tizón Común, TH= Tizón de Halo, RY= Roya, CT= Color de testa.

El segundo ensayo se estableció en el CEBAJ, Celaya, Gto., el 18 de julio del 2017; la fertilización al suelo en la siembra fue con la dosis 25-25-10 (N-P205-K20, respectivamente). Se dieron dos cultivos mecanizados y una aplicación de insecticida para el control de la chicharrita (Empoasca kraemeri Ross & Moore). En ambas localidades la siembra se realizó en suelo húmedo después del inicio de la temporada de lluvias y durante el ciclo del cultivo se midieron las temperaturas máximas y mínimas diarias y la precipitación en la estación meteorológica cercana al sitio experimental.

Para el análisis estadístico se usó el diseño de bloques completos al azar en dos ambientes, con base en el modelo Yijk = µ + Ai+ Gi + AGij +B(i)j +Eijk, que describe los efectos de ambientes (A), genotipos (G), y la interacción genotipo por ambiente (GAij), el efecto de bloques (B(i)j) y el efecto del error (Eijk); para la separación de medias se utilizó la prueba de rango múltiple de Duncan con α = 0.05. La heredabilidad fue estimada de acuerdo a Pérez et al. (2013), quienes mencionan que la heredabilidad en sentido amplio es estimada a partir de los componentes de varianza resultante de las esperanzas matemáticas de los cuadrados medios del ANOVA combinado, cuyo modelo se mostró previamente, y fue calculada mediante la siguiente formula:

h 2 = σ 2 G σ 2 F = σ 2 G σ 2 G + σ G X A + σ 2 E   X   100

Donde; h2: Heredabilidad en sentido amplio, σ2G: Componente de varianza genética, σGXA: Componente de varianza de la interacción genotipo x ambiente y σ2E: Componente de varianza del error.

Las variables determinadas fueron: peso de cien semillas (PCS)(g) la cual fue estimada para cada línea tomando cien semillas al azar, y el rendimiento por hectárea, el cual se estimó en cada genotipo y repetición al determinar el peso por parcela (kg) y se convirtió a kilogramos por hectárea. Para determinar los efectos de la interacción genotipo x ambiente (IGA) se utilizó el modelo AMMI (Zobel et al., 1988).

Para evaluar el oscurecimiento lento de testa, se utilizaron cinco líneas superiores en rendimiento y la variedad de oscurecimiento lento Pinto Saltillo, determinándose el color, intensidad y grado de claridad de la testa. Para ello, semillas de los genotipos superiores en rendimiento junto con el testigo se expusieron a rayos ultravioleta (UV). Se utilizó la metodología propuesta por Junk-Knievel et al., (2007), donde las semillas se colocaron uniformemente en cajas Petri de vidrio que se situaron a 10 cm bajo los rayos UV utilizando una intensidad de onda de 254 nm. Para determinar la expresión del color se utilizó un cromatógrafo “colorímetro” (Konica Minolta CR-400) (Tarlak et al., 2016), el cual utiliza tres coordenadas para ubicar un color en un espacio xyY, donde se representa por dos ejes “x, y” y su luminosidad el eje Y. En 1976 el modelo evolucionó a CIELab (L*a*b); donde L = Eje de luminosidad donde va de 0 (negro) a 100 (blanco) expresado como porcentaje. a = Eje de coordenadas que es la variación entre rojo - verde y b = Eje de coordenadas que es la variación de entre amarillo - azul. La lectura de cada muestra comenzó desde las cero horas de exposición y continúo cada 12 horas, hasta cumplir 72 h.

Resultados y discusión

En Calera, durante el desarrollo del cultivo se registró un total de 294.9 mm de precipitación, 20.9 mm en la primera decena de Julio, humedad que se aprovechó para el establecimiento del cultivo. En Celaya se registraron 269.8 mm de precipitación; en la segunda decena del mes de julio se presentaron 30.8 mm que se aprovecharon para el establecimiento del cultivo. La precipitación logró mantener el cultivo con humedad adecuada en floración y comienzo de la etapa reproductiva, por lo que se pudiera considerar que el rendimiento en ambas localidades no fue afectado por estrés de humedad.

Temperatura máxima, y mínima media y precipitación acumulada por decenas en las localidades de Calera, Zacatecas y Celaya, Guanajuato durante el ciclo de temporal, 2017.

El análisis de varianza combinado para peso de cien semillas mostró diferencias significativas entre ambientes, genotipos y en la interacción genotipo por ambiente (P ≤ 0.0001). La línea con mayor peso fue PS/D-M-M- 41-1 con 38 g, seguida de PS/D-M-M- 37-1 con 37 g, mientras que la de menor peso fue PS/D-M-M- 34-1 con 28 g (Cuadro 2). Rosales-Serna et al. (2014) y Osuna-Ceja et al., (2012) señalaron que el peso de cien semillas de la variedad Pinto Saltillo, utilizado como progenitor femenino de las líneas evaluadas, fluctúa de 29.2 a 30 g en localidades del altiplano semiárido. En este caso, las líneas mostraron amplia variación; al considerar que hubo líneas que presentaron mayor peso que el mencionado para Pinto Saltillo, la respuesta se puede atribuir a la actividad de genes complementarios con acción génica aditiva, además de que algunas líneas presentaron segregación transgresiva positiva, ya que el progenitor masculino, Dalia (Acosta-Gallegos et al., 2014b) es de peso similar al de Pinto Saltillo. Aunque el peso de cien semillas es una característica de interés en la demanda del mercado, y la cual según Lee et al. (2015), está influenciada por seis genes que interactúan en su expresión, la heredabilidad fue de 36 por ciento que es considerada como de baja a intermedia.

Comparación de medias para peso de cien semillas (PCS) y heredabilidad, del análisis combinado de 42 líneas de tipo Flor de Junio establecidas bajo temporal en dos localidades, ciclo Primavera-Verano 2017.
Línea PCS Línea PCS   Línea 29 PCS   Línea PCS  
(g) (g) (g) (g)
411 38 a 8 33 cdefghi 29 31 fghijkl 40 30 jkl
37 37 ab 21 33 cdefghi 17 31 ghijkl 19 30 jkl
6 36 abc 42 33 cdefghi 26 31 hijkl 23 30 kl
35 35 abcd 1 32 defghij 28 31 hijkl 27 29 jkl
36 35 bcde 5 32 defghij 10 31 hijkl 22 29 kl
30 35 bcde 7 32 defghij 25 30 ijkl 32 29 kl
4 34 bcde 20 32 efghijk 12 30 ijkl 33 28 l
39 34 bcdef 14 32 efghijk 24 30 ijkl 15 28 l
38 34 bcdefg 2 32 efghijk 11 30 ijkl 34 28 l
3 34 bcdefgh 9 31 fghijkl 13 30 ijkl Prom. 32.4
31 34 bcdefgh 18 31 fghijkl 16 30 ijkl    
h 2 = 36

1 La genealogía completa de la línea es PS/D-M-M-41-1-M y entre ellas difieren solo por el número de selección en la generación F3, en la que se inició la selección con base al oscurecimiento de la testa; PS = Pinto Saltillo, D = Dalia.

En el análisis de varianza combinado para rendimiento por hectárea se observaron diferencias significativas entre ambientes y genotipos (P ≤ 0.001), así mismo, hubo diferencias significativas en la interacción genotipo por ambiente (P ≤ 0.036). De acuerdo a estos resultados, los materiales presentan baja interacción, aunque se requiere información de más localidades para confirmar su estabilidad. El tratamiento de mayor rendimiento fue el PS/D-M-M- 26-1-M con 2,334 kg. ha-1, seguido del PS/D-M-M- 38-1-M con 2,321; mientras que la de menor rendimiento fue el PS/D-M-M- 22-1-M con 930 kg. ha-1 (Cuadro 3). Osuna-Ceja et al. (2012) y Rosales-Serna et al. (2014) señalan que el rendimiento de la variedad Pinto Saltillo bajo condiciones de temporal fluctúa de 1,214 a 1,531 kg ha-1. Mientras que Acosta-Gallegos et al. (2014b), indican que el rendimiento promedio de la variedad Dalia es 1,881 de kg. ha-1. Los resultados coinciden con lo reportado por (Acosta-Gallegos et al., 2012) quienes observaron que las localidades de prueba (ambientes) fueron las que más influyeron en la variación del rendimiento. En este estudio el efecto de la interacción resultó menor que el de los genotipos. Esta respuesta pudiera atribuirse a lo señalado por Beyene et al. (2016) quienes indican que la complementación de genes aditivos, y la condición ambiental favorecieron la expresión de genes transgresivos logrando que la progenie superara a los progenitores en rendimiento. La heredabilidad expresada para este carácter fue baja (12 por ciento). Esto pudiera atribuirse al complejo de genes que interactúan sobre esta característica, al fuerte efecto del ambiente y en menor proporción al de la interacción (Corte et al., 2010).

Comparación de medias de rendimiento por hectárea y heredabilidad, del análisis combinado de 42 progenies Flor de Junio, establecidas bajo temporal en dos localidades, ciclo Primavera-Verano 2017.
Línea Rendimiento Línea Rendimiento Línea Rendimiento Línea Rendimiento
(Ton.ha-1) (Ton.ha-1) (Ton.ha-1) (Ton.ha-1)
261 2.334 a 30 1.988 abcde 4 1.627 abcdefgh 32 1.278 cdefgh
38 2.321 a 27 1.960 abcde 10 1.547 abcdefgh 24 1.231 cdefgh
17 2.300 ab 6 1.946 abcde 16 1.529 abcdefgh 29 1.177 defgh
42 2.228 ab 40 1.939 abcdef 36 1.528 abcdefgh 15 1.171 defgh
39 2.203 ab 20 1.873 abcdef 19 1.524 abcdefgh 11 1.127 efgh
21 2.179 ab 8 1.836 abcdefg 5 1.509 abcdefgh 28 1.057 fgh
18 2.104 abc 7 1.829 abcdefg 13 1.500 abcdefgh 34 0.968 gh
31 2.052 abcd 35 1.748 abcdefgh 3 1.500 abcdefgh 33 0.961 gh
23 2.037 abcd 2 1.733 abcdefgh 1 1.492 abcdefgh 22 0.930 h
37 2.010 abcde 25 1.634 abcdefgh 12 1.449 abcdefgh Prom. 1.735
41 2.010 abcde 9 1.632 abcdefgh 14 1.413 bcdefgh      
h2= 12

1 La genealogía completa de la línea es PS/D-M-M-26-1-M y entre ellas difieren solo por el número de selección en la generación F3, en la que se inició la selección con base en el oscurecimiento de la testa; PS = Pinto Saltillo, D = Dalia.

El análisis combinado para peso de cien semillas y rendimiento, mostró efectos significativos del ambiente y de la interacción, lo que indica que los ambientes fueron diferentes y una respuesta diferencial de los genotipos a los ambientes. Por lo anterior, se utilizó el modelo AMMI que se considera apropiado para análisis de la IGA, ya que muestra mayor precisión comparado con el modelo aditivo (Zobel et al., 1988). Además, cuanto menor sea el valor de la media de los componentes, menor será la contribución a la interacción y en consecuencia, más estable es el genotipo; así, los genotipos estables y de alto rendimiento pueden ser identificados en el gráfico CP (Zobel et al., 1988). Un enfoque común para la selección de genotipos de cualquier especie, es el alto rendimiento y que muestren estabilidad en los ambientes de evaluación (Gauch, 2013; Pereira et al., 2009).

El análisis multivariado de la interacción genotipo por ambiente (AMMI) para peso de cien semillas indicó que 47.27 % de la variación la explicó el ambiente y el 38.66 % los genotipos, mientras que el efecto de la interacción sólo explicó el 14.07 % (Figura 2). Los genotipos que se encuentran alineados en proyección vertical tienen similar peso de cien semillas, en tanto que aquellos ubicados en el mismo nivel horizontal presentan una interacción genotipo por ambiente similar. Aunque hubo diferencias entre genotipos para el peso de cien semillas, también hubo genotipos con el mismo nivel de interacción. De acuerdo con Camargo et al. (2010), los genotipos estables son los más cercanos a la línea de cero. Yan (2002), señaló que el genotipo ideal se identifica estadísticamente por contar con la mayor longitud del vector, y con el valor cercano a cero. Por lo que el genotipo ideal es el de mayor peso de cien semillas y estable en los ambientes. El genotipo PS/D-M-M- 41-1-M fue el de mejor respuesta debido a que muestra el vector más largo, seguida de los genotipos PS/D-M-M- 37-1-M y PS/D-M-M- 6-1-M, sin embargo, por la distancia de la línea de cero, no se consideran estables (Figura 2); los genotipos con mayor estabilidad y superiores en peso al promedio, fueron las líneas PS/D-M-M- 35-1-M, PS/D-M-M- 39-1-M, PS/D-M-M- 38-1-M y PS/D-M-M- 31-1-M . Así mismo, los tratamientos PS/D-M-M- 41-1-M, PS/D-M-M- 30-1-M, PS/D-M-M- 42-1-M y PS/D-M-M- 12-1-M, fueron los menos estables en los ambientes de evaluación.

Componente principal y el peso de cien semillas por ambiente del modelo AMMI de cuarenta y dos líneas tipo flor de junio. G = línea, por ejemplo, G41 = PS/D-M-M- 41-1-M; PS = Pinto Saltillo, D = Dalia.

El análisis multivariado de la interacción genotipo por ambiente (AMMI) para rendimiento indicó que 13.79 % de la variación la explicó el ambiente, 45.44 la interacción y el 40.77 % el genotipo. En la Figura 3, se observa que los tratamientos que se encuentran alineados en proyecciones verticales tienen rendimiento similar, en tanto aquellos ubicados en el mismo nivel horizontal presentan una interacción similar. La línea PS/D-M-M- 38-1-M se identifica por la mayor longitud del vector para el rendimiento y con el valor cercano a cero, seguida de las líneas PS/D-M-M- 39-1-M y PS/D-M-M- 31-1-M. La línea con mayor estabilidad y rendimiento fue PS/D-M-M- 17-1-M. López-Salinas et al, (2015), mencionan que la evaluación de genotipos en diversos ambientes permite identificar genotipos estables de alto rendimiento y amplia adaptación. Las líneas PS/D-M-M- 18-1-M , PS/D-M-M- 20-1-M , PS/D-M-M- 6-1-M , PS/D-M-M- 37-1-M , PS/D-M-M- 21-1-M , PS/D-M-M- 35-1-M , y PS/D-M-M- 8-1-M, fueron de menor rendimiento, sin embargo, muestran nula interacción con el ambiente, por lo que pude decirse que resultaron estables a través de las localidades de prueba. El tratamiento que mostró el menor rendimiento fue el PS/D-M-M- 22-1-M, seguido del PS/D-M-M- 15-1-M y PS/D-M-M- 11-1-M.

Componente principal y el rendimiento por hectárea por ambiente del modelo AMMI de cuarenta y dos genotipos tipo flor de junio. G = línea, por ejemplo, G41 = PS/D-M-M- 41-1-M; PS = Pinto Saltillo, D = Dalia.

Oscurecimiento de la testa

Se evaluaron bajo luz UV las líneas superiores en rendimiento, las cuales fueron: PS/D-M-M-26-1-M, PS/D-M-M-38-1-M, PS/D-M-M-17-1-M, PS/D-M-M-42-1-M y PS/D-M-M-39-1-M, más el testigo Pinto Saltillo. Con la información obtenida después de 72 horas de exposición, se realizó el análisis de varianza y se compararon los promedios mediante la prueba de DMS 0.05 (Cuadro 3). El análisis de la información obtenida usando la luz UV mostró diferencias significativas (P ≤ 0.000) entre líneas, lo cual se debe a que las líneas poseen en la testa el patrón de la variedad Dalia, cuyo color de grano es de fondo crema con franjas rosas (Acosta-Gallegos et al., 2014b), mientras que el progenitor Pinto Saltillo es de color crema muy claro con pintas de color café (Sánchez et al., 2004), las diferencias probablemente estuvieron relacionadas con la cantidad de color rosa de las franjas, color que es más oscurecido por la luz que las manchas café claro del pinto. Se observó que el grano de la variedad Pinto Saltillo utilizado como testigo, fue la que mayor claridad mostró al inicio del muestreo. No hubo diferencias estadísticas entre las líneas, sin embargo, en la comparación de medias se puede observar el comportamiento de cada línea, donde la línea PS/D-M-M- 38-1-M se mantuvo en la misma posición, no obstante, la graduación del color fue disminuyendo conforme fue avanzando el tiempo de exposición a la luz. Así mismo, presentó respuesta intermedia para el incremento del color amarillo y rojizo comparado con el resto de las líneas. Además, presentó una menor velocidad de oscurecimiento de testa comparado con el testigo. Al realizar el diferencial del grado de oscurecimiento de testa de las líneas y el testigo, se pudo observar que las líneas evaluadas presentan oscurecimiento más lento que Pinto Saltillo a excepción de la PS/D-M-M- 41-1-M, por lo que se pudiera inferir que estas líneas poseen el gen “sd sd” de oscurecimiento lento de testa (Junk-Nievel et al., 2012), derivado de Pinto Saltillo.

Comparación de medias de parámetros de luminosidad y color para el oscurecimiento de testa en líneas flor de junio en diferentes tiempos de exposición a luz UV.
Tiempo de exposición a luz UV
Parámetro Línea 0 h 12 h 24 h 36 h 48 h 60 h 72 h Cambio
<3 de ‘L’
‘L’ PS1 64.7 a2 61.9 a 61.6 a 59.5 a 59.2 a 56.7 a 55.9 a 8.80
39 51.4 b 51.1 b 45.4 b 46.8 b 45.3 b 45.2 b 42.9 b 8.50
38 53.5 b 51.2 b 49.4 b 49.0 b 46.9 b 46.0 b 45.2 b 8.30
42 51.8 b 48.7 b 49.3 b 45.1 b 46.3 b 44.9 b 44.2 b 7.60
17 50.3 b 49.3 b 46.7 b 45.7 b 45.1 b 41.9 b 42.8 b 7.50
26 52.5 b 49.0 b 47.8 b 44.5 b 45.0 b 39.8 b 43.4 b 9.10
CV % 2.27 3.83 4.87 3.59 3.21 5.05 3.82
DMS .05 3.161 5.120 6.271 7.501 4.429 5.948 4.502
> de ‘a’
‘a’ 42 11.2 ab 13.0 a 12.6 a 13.3 a 12.8 a 14.4a 14.8 a 3.60
26 10.1 b 11.8 a 13.2 a 14.4 a 13.1 a 13.7 a 13.2 a 3.10
38 11.2 ab 11.9 a 12.6 a 13.3 a 14.3 a 13.5 a 14.2 a 3.00
17 11.8 a 13.4 a 13.6 a 13.0 a 13.6 a 14.8 a 14.1 a 2.30
39 12.2 a 12.1 a 12.7 a 14.0 a 13.7 a 13.7 a 13.0 a 0.80
PS 2.7 c 4.7 b 6 b 6.9 b 7.7 b 7.7 b 8.32 b 5.61
CV % 4.78 6.07 6.75 6.76 8.88 6.58 5.47
DMS .05 1.211 1.740 2.043 2.173 2.870 3.522 4.864
> de ‘b’
‘b’ PS 12.4 a 18.1 a 20.1 a 20.4 a 21.7 a 19.2 a 20.4 a 8.00
38 9.8 b 18.1 a 18.9 a 18.9 ab 18.7 a 19.2 a 18.1 ab 8.30
42 10.0 b 16.2 a 17.9 a 16.8 ab 17.5 b 19.7 a 18.2 ab 8.20
17 9.0 b 16.5 a 17.4 a 15.4 b 17.0 b 16.9 a 17.2 ab 8.20
39 8.6 b 16.4 a 17.0 a 18.2 ab 17.9 b 16.8 a 16.5 b 7.90
26 8.4 b 14.9 a 16.5 a 17.4 ab 16.3 b 16.7 a 15.8 b 7.40
CV %   13.09 10.96 10.15 7.77 7.13 7.18 8.00
DMS .05 2.040 4.710 4.691 3.569 3.336 3.341 3.642
1

PS = Pinto Saltillo y número de línea. 2 Prueba de Duncan, valores con diferentes letras son significativamente diferentes (p < 0.05). 3 < = decremento, > = incremento

Conclusiones

Las líneas estudiadas presentaron variación en el peso de la semilla y rendimiento por hectárea entre y dentro de localidades, y en consecuencia diferente nivel de IGA para esas características.

El modelo AMMI permitió identificar las líneas superiores en peso de cien semillas y rendimiento con base a su nivel de interacción con el ambiente.

Con base en todas las características determinadas, la línea PS/D-M-M- 38-1-M resultó sobresaliente y pudiera ser utilizada como progenitor o en el futuro convertirse en una nueva variedad mejorada del tipo Flor de Junio con grano de oscurecimiento lento.

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  • » Recibido: 23/05/2018
  • » Aceptado: 20/08/2018
  • » Publición digital: 04/2019

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