Variabilidad en caracteres de resistencia a sequía y tolerancia a calor en cebada y trigo

Abstract

El déficit hídrico edáfico reduce la acumulación de materia seca en la planta y sí coincide con la antesis y llenado del grano, disminuye también la partición de materia seca a los granos, reduciendo severamente el rendimiento de grano (RG). El objetivo de este estudio fue evaluar la variabilidad en RG y sus componentes, fenología y crecimiento de raíces en 15 genotipos de cebada (Hordeum vulgare L.) y 18 de trigo (Triticum aestivum L.) en antesis y llenado del grano en invernadero y fuera del invernadero con riego y sequía. El germoplasma incluyó variedades modernas y antiguas, y líneas avanzadas de trigo y variedades comerciales, y líneas avanzadas de cebada. El diseño experimental fue bloques completos al azar en arreglo factorial con dos tratamientos de temperatura del aire (fuera del invernadero e invernadero), dos tratamientos de humedad edáfica (riego y sequía) y 33 genotipos con dos repeticiones; la unidad experimental fue un tubo de PVC (1 m de alto x 4” de diámetro) con una planta individual. La siembra se realizó el 13 de junio de 2016 con una dosis de fertilización de 80-40-00, aplicada en el riego 23 dds. Los resultados mostraron que la temperatura alta en invernadero redujo 16, 8, 8, 17, 10 y 7 % el RG, índice de cosecha (IC), índice de cosecha modificado (ICr), espigas planta-1 (E Pl-1), granos planta-1 (G Pl-1) y altura de planta (AP), acortó 37 y 129 °Cd la antesis (A) y madurez fisiológica (MF) con respecto al tratamiento fuera del invernadero, mientras la sequía disminuyó 80, 71, 68, 36, 41, 65, 74 y 25 % el RG, peso seco de la parte aérea (PSPA), biomasa total (BMT), IC, ICr, E Pl-1, G Pl-1 y AP, acortó 523 °Cd la MF, y aumentó 40, 83, 55, 77, 82 y 80 % el peso seco total de raíces (PSTR), cociente raíz/parte aérea (CRPA) y el peso seco de raíces en los estratos de 20-40, 40-60, 60-80 y 80-100 cm, y aumentó 35 cm la longitud de la raíz más larga con respecto a riego. Las variedades de cebada números 6, 3 y 33 produjeron mayor rendimiento de grano que los demás genotipos de cebada y trigo, en promedio de los tratamientos temperatura y humedad edáfica; estos genotipos podrían utilizarse como progenitores en un programa de mejoramiento genético de la tolerancia a estrés por sequía y calor. _______________ VARIABILITY IN DROUGHT RESISTANCE AND HEAT TOLERANCE TRAITS IN BARLEY AND BREAD WHEAT. ABSTRACT: The soil water deficit reduces plant dry matter accumulation and when it coincides with anthesis and the grain filling period, it also diminishes the partitioning of dry matter to the grains, decreasing severely grain yield (GY). The objective of this study was to evaluate the variability in GY and its components, phenology and root growth in 15 genotypes of barley (Hordeum vulgare L.) and 18 genotypes of bread wheat (Triticum aestivum L.) under watering and drought in glasshouse and oustide glasshouse conditions. The germplasm included old and modern varieties, and recombinant lines of bread wheat, and commercial varieties and recombinant lines of barley. A complete block design in a factorial arragement with two treatments of air temperature (glasshouse and outside glasshouse), two soil moisture treatments (watering and drought) and 33 genotypes with two replicates were used; the experimental unit consisted of a large tube of PVC (1 m tall and 4” diameter) with an individual plant. The experiment was planted in June 13, 2016 with a fertilization rate of 80-40-00 applied with the watering at 23 days after sowing. This showed that high temperature in glasshouse reduced 16, 8, 8, 17, 10, and 7 % GY, harvest index (HI), modified harvest index (HIr), spikes plant-1 (S Pl-1), kernels plant-1 (K Pl-1) and plant height (PH), and shortened 37 and 129 °Cd anthesis (A) and physiological maturity (PM) with respect to the outside glasshouse treatment, whereas the drought treatment decreased 80, 71, 68, 36, 41, 65, 74, and 25 % GY, shoot dry weight (SDW), total biomass (BM), HI, HIr, S Pl-1, K Pl-1 and PH, shortened 523 °Cd PM and increased 40, 83, 55, 77, 82 and 80 % total root dry weight (TRDW), root/shoot ratio (RSR) and root dry weight in the strata of 20-40, 40-60, 60-80 and 80-100 cm, and increased 35 cm the length of the longest root as compared with the watering treatment. The barley varieties identified with numbers 6, 3 and 33 had greater GY than the other barley and bread wheat genotypes averaged over the air temperature and soil moisture treatments; these genotypes could be used as tolerant parents in a breeding program to improve drought and heat stress tolerance.