Parámetros genéticos e interacción genotipo x ambiente en características de crecimiento en un ensayo de progenies de Pinus patula Schiede ex Schltdl et Cham

Abstract

Los programas de mejoramiento genético tienen la finalidad de producir semilla genéticamente superior para llevar a cabo plantaciones comerciales, o mejorar la supervivencia y adaptación de progenies en reforestaciones. En el año 2001, se inició un programa de mejoramiento con Pinus patula Schiede ex Schltdl. et Cham. en la región de Aquixtla, Puebla. Como parte del mismo, en julio del 2005 se estableció un ensayo de progenies en dos sitios ubicados a diferente elevación (S1=2,660 y S2=2,980 m), con el objetivo de evaluar el desempeño de familias de polinización libre (medios hermanos), así como estimar algunos parámetros genéticos. En el ensayo se incluyeron 84 familias de medios hermanos con un diseño de bloques incompletos al azar con 20 repeticiones y parcelas de un árbol. A los cuatro años de edad se evaluó la altura (ALT), el diámetro del fuste a 0.30 m (D030), el número de verticilos (NV) y la supervivencia, y un año después se evaluó, además, el diámetro del fuste a 1.30 m (DN), y el volumen de madera (VOL). La supervivencia en S1 (83%) fue mayor que en S2 (66%), debido quizás a las temperaturas mínimas prevalecientes en cada sitio, ya que S1 se encuentra a una altitud donde P. patula prospera mejor, mientras que S2 se encuentra en un lugar más frío y con condiciones de suelo y clima menos favorables. A los cinco años de edad, ALT y DN promedio en S1 fueron 76% y 112% mayores que en S2, y VOL promedio en S1 fue cinco veces mayor que en S2 (4.43 vs. 0.73 dm3). Las características evaluadas presentaron un mayor control genético en S1 que en S2, con valores de heredabilidad individual (h2i) que fluctuaron entre 0.08 y 0.17 en S1 y entre 0.04 y 0.13 en S2, debido posiblemente a la menor mortandad y mayor homogeneidad ambiental en S1. La heredabilidad de las medias de familia (h2f) fue ligeramente mayor que la h2i, con un patrón similar en los dos sitios; el control genético para ALT fue mayor que para D030, aunque en ambos casos aumentó con la edad. A partir de los datos en los dos sitios se estimaron las correlaciones tipo B para cada una de las características, como medida de la interacción genotipo-ambiente (IGA). Las correlaciones tipo B a los cuatro años de edad para las características ALT, D030 y NV fueron: 1.00, 0.67, 0.82, respectivamente; a los cinco años de edad para las características ALT, D030, DN, NV y VOL se encontraron valores de: 0.76, 0.52, 0.52, 0.75 y 0.46, respectivamente. El valor de rB para las diferentes características se redujo con la edad; los valores para ALT y NV fueron mayores (rB ≥ 0.75) que para D030, DN y VOL (rB ≤ 0.67), lo que indica mayor IGA para estas últimas. Las diferencias en el comportamiento de las progenies en el crecimiento en diámetro y volumen del fuste en los dos sitios a esta edad sugieren considerar a los dos sitios de evaluación como ensayos independientes con fines de selección de los progenitores, e integrar dos poblaciones de mejora. _______________ GENETIC PARAMETERS AND GENOTYPE X ENVIRONMENT INTERACTION IN GROWTH TRAITS IN A PROGENY TRIALS OF PINUS PATULA SCHIEDE EX SCHLTDL. ET CHAM. ABSTRACT: Breeding programs aim to produce genetically superior seed to carry out commercial plantations, or improve survival and adaptation of progenies in reforestation programs. In 2001, a breeding program for Pinus patula Schiede ex Schltdl. et Cham. was started in the region of Aquixtla, Puebla. As a part of this program, in July 2005 a progeny trial was established on two sites located at different elevation (S1 =2,660 and S2 =2,980 m) to evaluate the performance of open-pollinated (half-sib) families and to estimate some genetic parameters. Each trial included 84 open-pollinated families in an incomplete random block design with 20 replications of single-tree plots. At age four, stem height (H) and diameter at 0.30 m (D030), number of whorls (NW) and survival were assessed, and one year after, stem diameter at breast height (DBH) and stem volume (VOL) were also measured. Tree survival was higher in S1 (83%) than in S2 (66%), due perhaps to the minimum temperatures prevailing at each site, since S1 is located at an altitude where P. patula thrives best, while S2 is in a cooler location with soil and weather conditions less favorable. At age five, average H and DBH in S1 were 76% and 112% higher than in S2, and average VOL was five times higher in S1 than in S2 (4.43 vs. 0.73 dm3). All traits showed a higher genetic control in S1 than in S2, with individual-tree heritability (h2i) values between 0.08 and 0.17 at S1 and between 0.04 and 0.13 at S2, due probably to the lower mortality and higher environmental homogeneity in S1. Family-mean heritability (h2f) was slightly higher than h2i, with a similar pattern at both sites; genetic control for H was higher than for D030, but in both traits it increased with age. From the data at both sites, type-B genetic correlations (rB) were estimated for each trait, as a measure of genotype-environment interaction (GEI). At four years, rB correlations for H, D030 and NW were 1.00, 0.67 and 0.82, respectively, and at five years they were 0.76, 0.52, 0.52, 0.75 and 0.46, for H, D030, DBH, NW and VOL, respectively, so he value of rB for the different traits decreased with age; rB values for H and NW were higher (rB ≥ 0.75) than for D030, DN and VOL (rB ≤ 0.67), indicating greater GEI for the latter. The differences in the performance of progenies in growth of stem diameter and volume on the two sites at this age suggest considering the two test sites as independent tests for selection of parents, and integrate two breeding populations.