Variabilidad genética en alhelí (Matthiola incana L.) por mutagenesis radioinducida.

Abstract

En la cadena de producción de flores de corte, es esencial generar tecnología que mejore la eficiencia y conservación de los recursos genéticos y ecológicos, además de la integración de nuevos recursos que sean aprovechables en diferentes campos de la ciencia. La producción de flor de alhelí se mantiene en un crecimiento constante, siendo el estado de Puebla el que mayor producción genera. La flor de alhelí es una planta introducida, con limitado germoplasma en el país, y los genotipos que se utilizan para la producción presentán morfología silvestre e inestable. Por lo anterior, se buscó como herramienta la mutagénesis por radiación gamma de 60Cobalto como agente inductor de variabilidad y dar comienzo a un esquema de fitomejoramiento asistido por mutagénesis en esta especie. El presente estudio, tuvo como objetivos la descripción morfológica y descripción de las etapas de imbibición en semilla, análisis de la radiosensibilidad en pruebas de germinación, descripción de alteraciones fisiológicas en plántulas, caracterización morfológica en tallos florales de los variantes y evaluación del comportamiento postcosecha de las inflorescencias, después de someter semillas de las selecciones de Nieve, Rosita y Uva con inflorescencias en color blanco, rosa claro y morado respectivamente, las cuales fueron tratadas con seis dosis de radiación gamma. Los resultados exhibieron que los tres genotipos mostraron diferencias en el peso a mil semillas, área, perímetro y color, pero con semejantes de forma orbicular. Respecto al periodo de imbibición se determinaron tres fases que se concluyen en 162 h para los tres genotipos y que la fase II por efecto de expulsión de solutos y la reanudación del consumo de agua, se integra de dos subfases. Semillas de los genotipos mencionados anteriormente fueron tratadas a dosis de 0, 50, 70, 90, 110, 130 y 150 Gy de 60Co y bajo un diseño completamente al azar, se obtuvo que los Nieve y Rosita muestran mayor radiosencibilidad al 60Co, en comparación a Uva. Así mismo que los tres genotipos sufren un efecto de hormesis en la germinación y mejora de la sincronía de emergencia a 50 Gy. En contraste, dosis de 110, 130 y 150 Gy provocan un efecto negativo al prolongar la emergencia de la semilla, y para el caso específico de Nieve el aumento de la radiación se correlacionó al incremento de plántulas deformes. Para el estudio en plántula se planteó un experimento en campo con diseño en bloques completamente al azar, y el análisis de los datos determinó que los genotipos mostraron diferente respuesta a la radiación, de ello, Rosita mostró mejor inducción de variabilidad seleccionable a 50 Gy (aumenta la LT), 70 Gy (incrementa el NH y AF) y 90 Gy (estimula mayor %G y mejora el V), mientras que Nieve a dosis de 70 Gy (aumenta LT e incrementa el NH), 110 Gy (aumenta LPE e incrementa el AF) y 130 Gy (estimula mayor % G y mejora el GT). Respecto a Uva el efecto fue más constante, debido a que respondió positivamente a 70 Gy (aumenta LPE), 90 Gy (estimula mayor %G) y 110 Gy (genera un aumento en el NH, AF y mejor GT). Dadas las observaciones anteriores, se pudo hacer selección en etapas tempranas. En el estudio de la variabilidad de la diversidad de los variantes de tallos florales de alhelí de Nieve y Uva, el experimento se condujo en un sistema de producción hidropónica en bloques completamente al azar. En la evaluación de datos se observó que mutantes de las selecciones Nieve y Uva generados a dosis de 150 Gy mejoran la longitud de la espiga floral, diámetro y peso en la flor, esto en ambos genotipos. Respecto a la coloración, esta soló fue alterada en Uva, debido a que se mostraron diferentes tonalidades en blanco, guinda y rosa en todas las plantas variantes, por lo que se sugiere continuar explorando dosis que mejoren atributos que fueron alterados como el número de basales en la planta. El estudio sobre el análisis postcosecha en tallos florales, mostró que variantes de Nieve generados a 50 y 110 Gy y en Uva a 50 y 70 Gy obtuvieron mejor vida de florero por su mínima pérdida de peso y constante consumo de agua. De lo anterior se concluye que la radiación con gammas de 60Co es un mutágeno con alta efectividad para inducir variabilidad seleccionable en los genotipos Nieve, Rosita y Uva. _______________ VARIABILITY GENETIC IN STOCK (Matthiola incana L.) FOR MUTAGENESIS RADIOINDUCED. ABSTRACT: In the cutting flower production chain, it is essential to generate technology that improves the efficiency and conservation of genetic and ecological resources, as well as the integration of new resources that are usable in different fields of science. The production of stock flower is maintained in constant growth, being the state of Puebla, the greatest producer. The stock flower is once introduced plant, with limited germplasm in the country, and the genotypes that are used for the production present wild and unstable morphology. Aiming to widen variability, 60Cobalt gamma rays, were used as inducing agent of variability to start a scheme of plant breeding assisted by mutagenesis in this species. Objetives of the present study were the morphological description and description of the stages of imbibition in seed, analysis of the radiosensitivity in tests of germination, description of physiological alterations in seedlings, morphological characterization in floral stems of the variants and evaluation post-harvest life of inflorescences when seeds of the selections Nieve, Rosita and Uva with inflorescence in white, light pink and purple respectively were treated to six doses of gamma radiation. As results the description of the morphological characteristics of the seeds is presented, it was obtained that the three genotypes showed differences in the weight of thousand seeds, area, perimeter and color, but with similar orbicularis seed form. With regard to the period of impairment was determined that this stage is concluded in 162 h for the three genotypes and that phase II by effect of expulsion of solutes and the resumption of water consumption, is integrated of two subphases. Seeds of the genotypes mentioned above were treated at doses of 0, 50, 70, 90, 110, 130 and 150 Gy of 60Co under a completely random design. It was obsereved that Nieve and Rosita show greater radiosensitivity to 60Co gamma rays in comparision to Uva. Likewise, the three genotypes exhibited an hormesis effect in germination and improvement of the emergency synchrony to 50 Gy. In contrast, doses of 110, 130 and 150 Gy promoted a negative effect by delaying the emergence of the seed, and for specific case of Nieve the increase of the radiation correlated to the increase of deformed seedlings. For the study in seedlings at the field an experiment with completely random design in blocks was performed, and the analysis of the data determined that the genotypes Nieve have different response to radiationand that Rosita showed better induction of variability at 50 (increases LT), 70 (increases the NH and AF) and 90 Gy (stimulates greater% G and improves the V), while Nieve at doses of 70 (increases LT and increases the NH), 110 (increases LPE and increases AF) and 130 Gy (stimulates greater% G and improves the GT). Regarding the radiation effect Uva was more constant, because it responded positively to 70 (increases LPE), 90 (stimulates greater% G) and 110 Gy (generates an increase in the NH, AF and best GT). Given the previous statements, it was allowed to make selection in early stages. In the study of the variability of the mutants of floral stems of stock of Nieve and Uva, the experiment was conducted in a completely randomized blocks hydroponic production design in order to obtain homogeneous conditions and it was obtained that, in variants of the selections Nieve and Uva generated at doses of 150 Gy an improvent of the length of the floral spiga, diameter and weight in the flower, was obtained in both genotypes. However, only the coloration was altered in Uva, because different shades were shown in white, cherry and pink in all the variant plants, so it is suggested to continue exploring doses that improve attributes that were not altered as the number of basalts in the plant. The analysis of post-harvest life in floral stems was performed with assesments of water consumption and weight loss. And it was found that the Nieve mutants generated at 50 and 110 Gy and in Uva at 50 and 70 Gy better vase life due to their minimum weight loss and constant water consumption. From the afore mentioned results, it is concluded that the radiation to 60Co is a mutagen with high effectiveness to induce selectable variability in the genotypes Nieve, Rosita and Uva.