Parámetros genéticos de las características de ramificación en árboles jóvenes de Pinus patula y su relación con otras características del crecimiento.

Abstract

La ramificación de los árboles tiene un impacto económico importante en las plantaciones forestales comerciales, por su efecto en la calidad de la madera. La posibilidad de incorporar estas características en un programa de mejora genética depende de su heredabilidad y sus relaciones genéticas con la productividad de los árboles, así como de la interacción genotipo-ambiente (IGA) que limita las posibilidades de seleccionar individuos para una zona de mejora genética amplia. La complicación aumenta cuando las características de interés muestran un patrón de IGA distinto. Los objetivos de la investigación fueron: a) evaluar el control genético, la repetibilidad y estabilidad genética de las características de ramificación, en diferentes edades (a los siete y 10 años de edad) y ambientes; b) estimar el nivel de IGA e identificar las familias que más contribuyen a la interacción genotipo-ambiente en el crecimiento de los árboles; y c) evaluar el efecto de su exclusión en el control y arquitectura genética de las características de ramificación en un ensayo de progenies de Pinus patula. El control genético de las características de ramificación varío de nulo a moderado (0.00 ≤ h2i ≤ 0.23; 0.00≤ h2f ≤ 0.42) pero fue estable en las dos edades de evaluación. Las características de ramificación con variación genética mostraron una estructura genética con las características de crecimiento favorable para la selección y mejora genética de ambas. El número de verticilos y el diámetro de ramas ajustado tuvieron una correlación negativa (-0.60 ≤ rg ≤ -0.01), y el ángulo de ramas una correlación positiva (0.14 ≤ rg ≤ 0.47), con el crecimiento de los árboles. La repetibilidad de la estructura genética de las características fue alta, en términos de las correlaciones edad-edad (0.58 ≤ rg ≤ 0.94; 0.83 ≤ rpf ≤ 1.00) y del coeficiente de correlación entre las matrices de correlaciones genéticas y fenotípicas en las dos edades (r ≥ 0.86). La selección para aumentar la productividad causaría mejoras en la ramificación (menor número de verticilos, ramas más delgadas y con mayor ángulo) y, por lo tanto, en la calidad de la madera. Las características de ramificación no presentaron IGA (rB = 1.00), excepto el diámetro de ramas (rB = 0.63), con valores similares a los de las características de crecimiento (rB ≤ 0.52). Los métodos desviación media de la posición jerárquica (Smi) y ecovalencia (Wi) presentaron resultados similares (r=0.72) en la identificación de las familias más interactivas en el crecimiento en volumen. Al excluir cuatro de las familias más interactivas se aumentó de manera importante la estabilidad genética de las características de crecimiento (0.68 ≤ rB ≤ 0.78) sin afectar negativamente el control genético, la estabilidad o la estructura genética de las características de ramificación. _______________ GENETIC PARAMETERS OF BRANCHING TRAITS IN YOUNG Pinus patula TREES AND THEIR RELATIONSHIP WITH OTHER GROWTH TRAITS ABSTRACT: Branching traits have an important economic impact on forest plantations, because of their effect on wood quality. The possibility of incorporating these traits in a breeding program depends on its heritability and genetic relationships with other traits determining productivity of trees, as well as on the amount of genotype by environment interaction (GEI), which reduces the possibility of selecting individual for a broad breeding zone. Limitations increase when traits of interest have different GEI patterns. The objectives of the study were: a) to evaluate the genetic control, repeatability and genetic stability of branching traits at different ages (seven and 10 years) and environments; b) to estimate the level of GEI and identify families that contribute most to the GEI in growth traits; and c) to assess the effect of excluding the most interactive families on the control and genetic architecture of branching traits in a Pinus patula progeny test. The genetic control of branching traits varied from null to moderate (0.00 ≤ h2i ≤ 0.23; 0.00≤ h2f ≤ 0.42) but it was stable at both ages. The branching traits with genetic variation showed a genetic structure with growth traits favorable for selection and breeding for both of them. The number of whorls and adjusted branch diameter had negative correlation. (-0.60 ≤ rg ≤ -0.01), and branch angle had a positive correlation (0.14 ≤ rg ≤ 0.47), with growth of trees. The repeatability of the genetic structure of traits was high, in terms of age-age correlations (0.58 ≤ rg ≤ 0.94; 0.83 ≤ rpf ≤ 1.00) and the coefficient of correlation between the matrices of genetic and phenotypic correlations at both ages (r ≥ 0.86). Selection to increase productivity causes improvement on branching traits (fewer whorls, thin branches and with greater angle) and thus, on wood quality. Most branching traits did not present GEI (rB = 1.00), except branch diameter (rB = 0.63), having similar GEI values than growth traits (rB ≤ 0.52). The mean deviation of rank position (Smi) and ecovalence (Wi) methods provided similar results (r=0.72) in identifying the most interactive families for stem volume. Excluding four of the most interactive families increased substantially (0.68 ≤ rB ≤ 0.78) the genetic stability of growth traits, without negatively affecting genetic control, stability or genetic structure of branching traits.