elocation-id: e3688
La roya amarilla es el factor biótico que más afecta el rendimiento de trigos de temporal en los Valles Altos de México, y actualmente, la estrategia de manejo más efectiva de esta enfermedad es el uso de variedades resistentes las cuales también deben ser estables en rendimiento de grano al estar expuestas a esta roya. Con el objetivo de conocer la correlación que existe entre la estabilidad del rendimiento y la severidad de roya amarilla, entre 2017 al 2020, se establecieron ensayos en 37 localidades de los Valles Altos de México donde se evaluaron 14 genotipos de trigo. Se analizó la correlación entre rendimiento y la incidencia de roya amarilla y se determinaron diferentes parámetros de estabilidad. Se encontró una correlación moderada negativa entre el rendimiento y la incidencia de la enfermedad. Las líneas avanzadas Kone ‘s’, Nely ‘s’, Terre ‘s’, y las variedades Texcoco F2016 y Valles F2015 fueron las más estables en rendimiento y las más resistentes a la roya, mientras que las menos estables, así como las más susceptibles a la enfermedad fueron Náhuatl F2000, Triunfo F2004 y Nana F2007 por lo que ya no deben recomendarse para su siembra.
Puccinia striiformis, Triticum aestivum, correlación, Valles Altos.
A nivel mundial, la producción de trigo se ha visto afectada por los altos costos de los insumos, sequias extremas y las enfermedades, lo que ha puesto en riesgo la seguridad alimentaria de la población para la adquisición de este grano (The World Bank, 2024). En México, la roya amarilla (Puccinia striiformis W) es la enfermedad que más afecta al cultivo en los Valles Altos del Centro de México, siendo esta región de las más importantes en cuanto a producción de este cereal. Por la presencia de nuevas razas de roya amarilla en 2014 que causaron pérdidas de rendimiento del 84% (Díaz et al., 2018) la producción de trigo se redujo a 65 551 t reportadas en 2023 (SIAP, 2024).
Para retomar la producción nacional se requiere de variedades con resistencia a la roya amarilla, que también tengan buen rendimiento de grano y que este carácter no se afecte cuando sean sembradas en condiciones climáticas variadas.
El desarrollo de variedades estables en rendimiento y con resistencia a roya amarilla es uno de los propósitos del Programa de Trigo del INIFAP, ya que esto asegura la producción de este grano en diferentes ambientes, aun cuando la incidencia de roya sea alta (Villaseñor, 2015). En México no existe información sobre la correspondencia entre la estabilidad del rendimiento de genotipos de trigo y la roya amarilla.
Por lo anterior, el objetivo de este estudio fue conocer la correlación que existe entre los parámetros de estabilidad del rendimiento de grano y el porcentaje de severidad de roya amarilla medidos en diferentes ambientes de temporal. Este análisis de estabilidad puede ser útil como una herramienta para la selección de genotipos sobresalientes.
Se evaluaron 14 genotipos de trigo de temporal (11 variedades y tres líneas avanzadas) del Programa de Trigo del INIFAP (Cuadro 1). Los genotipos se establecieron en ensayos en 37 localidades de los estados de México, Tlaxcala, Oaxaca y Puebla, durante los ciclos de primavera-verano (PV) del 2017 al 2020 (Cuadro 2). Dichas localidades están clasificadas como ambientes favorables e intermedios para el cultivo por su precipitación media anual de entre 400 a 600 mm (Villaseñor y Espitia, 2000).
| Genotipos† | |
|---|---|
| Temporalera M87 | Nana F2007 |
| Romoga F96 | Don Carlos M2015 |
| Náhuatl F2000 | Valles F2015 |
| Tlaxcala F2000 | Texcoco F2016 |
| Rebeca F2000 | Kone ‘s’ |
| Triunfo F2004 | Nely ‘s’ |
| Altiplano F2007 | Terre ‘s’ |
Los ensayos se establecieron bajo el diseño de bloques completos al azar (DBCA) con dos repeticiones. La parcela experimental fueron cuatro surcos separados a 0.3 m, con una cama de siembra de 1.5 m × 3 m largo, siendo la parcela útil el total de la parcela experimental (4.5 m2).
Se tomaron las variables rendimiento de grano en kg ha-1 (REND) y el porcentaje de roya amarilla (Yr) que se registró con la escala visual modificada de Cobb (Roelfs et al., 1992), realizando la primera lectura en la etapa de hoja bandera y posteriormente tomando lecturas cada 10 a 15 días hasta madurez fisiológica, reportándose para el presente estudio la lectura final.
Se realizó un análisis de varianza combinado con sus interacciones y una comparación de medias Tukey (α= 0.05). Se hizo un análisis de correlación entre las variables, un análisis de estabilidad para rendimiento de grano mediante la desviación estándar (Si) y el coeficiente de variación (CVi) propuestos por Francis y Kannenberg (1978), los índices de estabilidad de Eberhart y Russell (1966) y los índices de superioridad de Lin y Binns (1988), utilizando el paquete SAS versión 9.2 para Windows.
En el Cuadro 3 se muestra el análisis de varianza de las 37 localidades donde se observaron diferencias altamente significativas entre localidades, genotipos y en la interacción localidad × genotipo (G×A) para las variables evaluadas. Como lo menciona Hortelano et al. (2013), este análisis confirmó el contraste que existe entre los ambientes de producción de trigo de temporal donde los genotipos se comportan diferente al cambiarse de ambiente.
Los resultados de Eberhart y Russell (1966) mencionan que las interacciones G×A son importantes para el desarrollo de variedades; sin embargo, cuando estas se siembran en ambientes diversos su categorización difiere lo que causa dificultad para observar su superioridad. Para solucionar este problema se requiere detectar genotipos estables que interactúen menos con los ambientes donde se siembran, y que se clasifiquen así mediante parámetros de estabilidad como los que se determinaron más adelante.
En el Cuadro 4 se presenta la comparación de medias para las diferentes localidades, en donde se observa que el rendimiento promedio varió de 2 a 7.4 t ha-1 y el porcentaje de roya amarilla osciló entre 6.8 a 43.8%.
Con estos resultados se formaron tres grupos de respuesta para localidades: 1) con los mayores rendimientos, x̅= 5 932 kg ha-1, p ej, Juchi1F20, Tlal19 y Luc1F19 con un porcentaje promedio de roya amarilla del 18%; 2) con rendimientos intermedios, x̅= 3 658 kg ha-1, Juch17, Nan1F20 y Terre18 con un porcentaje promedio de roya amarilla del 19%; y 3) con los menores rendimientos, x̅= 2 543 kg ha-1, Mira17, Luc1F20 y Cha1F17 con un porcentaje promedio de roya amarilla del 23%. Lo anterior, sugiere que a mayores porcentajes de roya se esperan menores rendimientos y viceversa, tendencia observada por Ramírez et al. (2016) al evaluar trigos de temporal y por González y Rodríguez (2023) en cebada atacada por la roya de la hoja.
En el Cuadro 5 se presenta el rendimiento de grano y el porcentaje de roya amarilla observado en los genotipos, donde Kone ‘s’, Nely ‘s’ y Terre ‘s’ superaron hasta con 1.4 ton a Nana F2007, Triunfo F2004 y Náhuatl F2000 consideradas como variedades sobresalientes para ambientes de temporal, pero que en la actualidad ya son susceptibles a roya amarilla (Díaz et al., 2018).
Estos mayores rendimientos se deben a que estas tres líneas avanzadas presentaron los menores porcentajes de roya amarilla (<3%) y como lo menciona Ramírez et al. (2016); Villaseñor et al. (2021), como parte de los avances del Programa de Trigo, la obtención de genotipos con mayor rendimiento y mayor resistencia a royas debe ser gradual y ascendente a través de los años. Por tal razón, Kone ‘s’, Nely ‘s’ y Terre ‘s’, como candidatas a ser liberadas como variedades, mostraron estos resultados.
Los genotipos considerados como resistentes, con porcentajes de roya amarilla <5% (Roelfs et al.,1992) (Cuadro 5) fueron Valles F2015, Texcoco F2016, Kone ‘s’, Nely ‘s’ y Terre ‘s’, mismos que tuvieron los mayores rendimientos y que se consideraron los más estables en cuanto a este carácter y como lo menciona Ramírez et al. (2016) serían los genotipos que tienen un rango de adaptación amplio.
Estos mismos autores mencionan que las variedades liberadas en los dos mil son las de menor rendimiento y más susceptibles a roya amarilla coincidiendo con lo observado en este estudio ya que Náhuatl F2000, Triunfo F2004 y Nana F2007 mostraron una mayor severidad de la enfermedad y menores rendimientos (Cuadro 5).
Para el análisis de correlación entre REND y Yr, se obtuvo una correlación negativa moderada (-0.41821, <0.0001) (Schober y Boer, 2018); es decir, a menor porcentaje de roya amarilla mayor rendimiento de grano, y de acuerdo con el Cuadro 4, en la mayoría de las localidades donde se obtuvieron los mayores rendimientos, los porcentajes de roya amarilla fueron más bajos y esta misma tendencia se observó entre variedades (Cuadro 5). Resultados similares fueron reportados por Sánchez-Martín et al. (2013) en avena y roya de la corona y por Solomon et al. (2023) en trigos harineros y roya del tallo.
Por otro lado, considerando que valores pequeños del coeficiente de variación (CVi) y de la desviación estándar (Si) indican una mayor estabilidad (Francis y Kannenberg, 1978), y los genotipos deseables serían los de mayor rendimiento y menor CVi (De Vita y Maggio, 2006; Hortelano et al., 2013) entonces, la variedad Valles F2015 seguida de Terre ‘s’, Nely ‘s’ y Kone ‘s’ fueron las más estables en todos los ambientes evaluados (Cuadro 6), estas tres líneas también fueron las más estables en los ambientes con la mayor incidencia de roya amarilla (Cuadro 7); asimismo, estos genotipos presentaron menor porcentaje de roya amarilla en los cuatro años de evaluación (Cuadro 5).
El parámetro de estabilidad βi dio como resultado coeficientes de regresión menores a la unidad (los más bajos) en Nana F2007 y Romoga F96 para todos los ambientes (Cuadro 6) y en Rebeca F2000 y Romoga F96 para los ambientes con mayor incidencia de roya amarilla (Cuadro 7), indicando que estas variedades presentan adaptación relativa a ambientes desfavorables (Hortelano et al., 2013).
Para todos los ambientes en el Cuadro 6, se observó que siete genotipos tuvieron valores βi entre 0.96 a 1.05 y cinco genotipos para los ambientes con mayor incidencia de roya (Cuadro 7), este rango mencionado por Hortelano et al. (2013) se aplicó para aquellos genotipos con rendimientos estables a través de ambientes y años. Rodríguez-González et al. (2014); Aula et al. (2023) mencionan que los genotipos con βi y S2di mayor que 1 e igual a 0, respectivamente, tienen una buena respuesta a ambientes favorables y son estables. En este sentido, Rebeca F2000, Triunfo F2004, Texcoco F2016, Kone ‘s’ y Nely ‘s’ presentaron los βi mayores que la unidad (los más altos) en todos los ambientes (Cuadro 6) y Don Carlos M2015, Valles F2015 y Texcoco F2016 en los ambientes con mayor incidencia de roya (Cuadro 7) indicando que todos estos genotipos responden de forma positiva a las mejoras ambientales de producción (Hortelano et al., 2013).
Las varianzas de las desviaciones de regresión (S2di) en ambos análisis (Cuadro 6 y 7) fueron diferentes a cero y al igual que menciona Hortelano et al. (2013), el modelo lineal utilizado no es el indicado para describir la respuesta de los genotipos en función del ambiente.
De acuerdo con los parámetros de superioridad de Lin y Binns (1988), los genotipos con los valores más pequeños de Pi se consideran los más estables y presentan un comportamiento paralelo a la máxima respuesta a través de ambientes, siendo los genotipos con mayor rendimiento y estables en cuanto a este carácter (Rodríguez et al., 2002; El-Hashash y Agwa, 2018). Para este estudio, para todos los ambientes (Cuadro 6) y ambientes con mayor incidencia de roya (Cuadro 7) fueron las líneas Kone ‘s’, Nely ‘s’ y Terre ‘s’ seguidas de las variedades Texcoco F2016 y Valles F2015, categorización que coincidió con la observada con el coeficiente de variación (CVi) en ambos análisis.
Estos genotipos fueron los que tuvieron los mayores rendimientos y presentaron los menores porcentajes de roya amarilla (Cuadro 5) y al obtener los valores menores del parámetro CM(G×A) tienen buena adaptación (estabilidad) a todos los ambientes estudiados (Rodríguez et al., 2002; Sabaghnia et al., 2013).
Por otro lado, para todos los ambientes, Nana F2007 fue la variedad que superó el valor del punto crítico de corte para el cuadrado medio de la interacción G×A por lo que tiene adaptación específica solo en ciertos ambientes (Rodríguez et al., 2002), con el menor rendimiento y el mayor porcentaje de roya amarilla (Cuadro 5). Para los ambientes con la mayor incidencia de roya (Cuadro 7) Nana F2007 junto con Temporalera M87, Romoga F96, Tlaxcala F2000, Rebeca F2000 y Triunfo F2004 superaron el valor del punto crítico de corte para G×A por lo que al tener adaptación específica a ciertos ambientes pudiera su rendimiento verse drásticamente disminuido si se siembran en localidades con alta incidencia de roya amarilla.
Las líneas avanzadas Kone ‘s’, Nely ‘s’, Terre ‘s’, y las variedades Texcoco F2016 y Valles F2015 fueron los genotipos más estables en rendimiento de grano, aún en las localidades donde se presentó una mayor incidencia de roya amarilla. Estos genotipos presentaron los porcentajes más bajos de roya a través de ambientes, por lo que existió una correlación moderada negativa entre el rendimiento y la incidencia de la enfermedad.
Por su estabilidad y resistencia a la roya amarilla Texcoco F2016 y Valles F2015 pueden ser recomendadas para su siembra en los Valles Altos de México. En cambio, Náhuatl F2000, Triunfo F2004 y Nana F2007 que presentaron menor estabilidad, rendimientos bajos y alta susceptibilidad a la roya amarilla, ya no son recomendadas para su siembra.
La determinación de genotipos estables en rendimiento con resistencia a roya amarilla puede ser una herramienta útil para la selección de genotipos sobresalientes. El mayor rendimiento de las tres líneas avanzadas es un indicativo de que el Programa de Trigo del INIFAP sigue avanzando en la generación de genotipos con mayor rendimiento y resistentes a roya amarilla.
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