Ganancias genéticas en el contenido de hierro y zinc en papas diploides en tres ciclos de selección recurrente

Abstract

Se diseñó e implementó un esquema de selección recurrente en el Centro Internacional de la Papa (CIP) para aumentar las concentraciones de hierro (Fe) y zinc (Zn) en los tubérculos de papas diploides de Solanum tuberosum de los grupos stenotomum, goniacalyx y phureja. El objetivo del presente trabajo fue evaluar la ganancia genética (GG) en el contenido de los micronutrientes Fe y Zn, determinando la heredabilidad en sentido amplio y sus relaciones con variables agronómicas de importancia. El ensayo se instaló en la localidad de Paucartambo, Perú, con 60 genotipos de 3 ciclos de selección recurrente (17 = ciclo 0, 21 = ciclo II, 22 = ciclo III), bajo un diseño de bloques completamente al azar (DBCA) con 4 repeticiones. La determinación del contenido de Fe y Zn fue realizado en CIP - La Molina, Lima mediante el método de Espectrometría de Fluorescencia de Rayos-X (XRF). Los resultados de GG para el contenido de Fe fluctuaron entre 15.11 y 33.73 % (ciclo 0 a ciclo III respectivamente), con altas heredabilidades en sentido amplio (H2 =0.93 y 0.95); la GG para Zn fluctuaron entre 11.06 y 26.6 %, con H2 = 0.81 a 0.89. Ambos micronutrientes mostraron correlaciones positivas (r = 0.41 a 0.68, p <0.01), sin embargo, cuando se correlacionó con materia seca los resultados fueron negativos (r = -0.01 a -0.36, p >0.05). Las heredabilidades en sentido amplio para rendimiento de tubérculos, fluctuaron entre 0.63 y 0.85, mostrando correlaciones positivas para el número de tubérculos por planta y el peso promedio de tubérculos (r = 0.34 a 0.50). Los genotipos de cada ciclo, con altos contenidos de Fe y Zn, mostraron rendimientos que variaron entre 9.4 y 28.3 t ha-1. El contenido de Fe en el ciclo III varió entre 27 y 39 mgkg-1 y para zinc 17.68 y 28.96 mg kg-1 en base de peso seco, con un rendimiento de 18 t ha-1. En conclusión, los resultados muestran un progreso importante en el mejoramiento genético para el contenido de Fe y Zn, en papas diploides, a través de la selección recurrente.

A recurrent selection scheme was designed and implemented at the International Potato Center (CIP) to increase the concentrations of iron (Fe) and zinc (Zn) in diploids potato tubers from Solanum tuberosum groups: stenotomum, goniocalyx and phureja. The purpose of this work was to evaluate the genetic gain (GG) in Fe and Zn micronutrient content, by determining the broad-sense heritability and relationships to important agronomic variables. The trial was installed in Paucartambo, Junin, Peru using 60 genotypes in 3 recurrent selection cycles (17= cycle 0, 21 = cycle II, 22 = cycle III), in a Randomized Complete Block Design, with four replicates. Fe and Zn determinations were conducted in CIP-La Molina, Lima, using the X-ray Fluorescence Spectrometry (XRF) method. Genetic gain (GG) results for Fe content varied from 15.11 to 33.73 % (cycle 0 to cycle III, respectively), with broad-sense high heritability (H2 = 0.93 and 0.95) ; GG for Zn varied between 11.06 and 26.6 %, with H2 = 0.81 and 0.89. Both micronutrients showed high positive correlation (r = 0.41 to 0.68, p < 0.01) when analyzed on a dry-weight basis. However, correlations with dry matter content were negative (-0.01 to -0.36, p > 0.05). Broad-sense heritability estimates for tuber yield varied between 0.63 and 0.85, showing positive correlations for tuber number per plant and for average tuber weight (r = 0.34 to 0.50). Genotypes from each cycle, with high Fe and Zn contents, showed yields varying between 9.4 and 28.3 t ha-1. In cycle III, Fe content varied between 27 and 39 mg kg-1 and for Zn varied between 17.68 and 28.96 mg kg-1 in dry-weight basis, with 18 t ha-1 tuber yield. In conclusion, the results showed an important progress in potato breeding of Fe and Zn content through recurrent selection of diploid potatoes.