Desarrollo de poblaciones híbridas de Camote (Ipomoea batatas L.) y optimización de selección en etapas avanzadas de mejoramiento

Abstract

El presente trabajo se dividió en dos capítulos. Los objetivos del primer capítulo fueron determinar la diversidad genética de dos poblaciones OFSP (PJ y PZ) en relación con los megaclones (MC) utilizando rasgos agronómicos, marcadores SSRs y determinar si PJ y PZ son mutuamente heteróticos. Se realizaron ensayos de campo para PJ (N = 49), PZ (N = 31), MC (N = 21) y H0 (N = 6898). Los rasgos registrados fueron el rendimiento de la raíz reservante (RYTHA), el número de raíces comerciales por planta, el rendimiento del follaje, la biomasa, el índice de cosecha y la materia seca (RDM), β-caroteno (RBC), proteína, almidón, sacarosa, hierro, zinc y contenido de calcio de las raíces. Se utilizaron 66 primers SSR para determinar la diversidad molecular. Se encontró una nueva variación genética en PJ y PZ (por ejemplo, RDM ≥ 29% con RBC ≥ 25 mg 100g−1 dwb). Los datos del marcador SSR separaron claramente a PJ y PZ en dos grupos de genes, cubriendo juntos casi toda la diversidad molecular de MC. El RYTHA promedio en H0 fue alto (40,7 t ha-1) con un incremento promedio de heterosis de 21,8% y un rango de -30,6% a 139,4%. Los objetivos del segundo capítulo fueron examinar el potencial para combinar el rendimiento con una alta MS de la raíz y un alto contenido de β-caroteno (BC) de la raíz mediante el análisis de varianza-covarianza y la optimización de los escenarios de reproducción para "OFSP seco y almidonado". Los datos únicos se usaron para estimar los componentes de la varianza y las correlaciones entre cuatro rasgos de rendimiento y cuatro rasgos de calidad. Para RYTHA, la selección optimizada en dos etapas recomendada aumentó la respuesta en relación con el Estándar (selección en una etapa 100 %) al 141,6 % para 2268 parcelas y al 189,1 % para 540 parcelas; la correspondiente selección optimizada en tres etapas aumentó la respuesta al 144,3% para 2268 parcelas y al 190,5 % para 540 parcelas.

The present study was divided in tow chapter. The objectives of the chapter one was to determine genetic diversity of two OFSP populations (PJ and PZ) relative to mega-clones (MCs) using agronomic traits, SSRs markers and to determine whether PJ and PZ are mutually heterotic. Field trials were performed for PJ (N = 49), PZ (N = 31), MC (N = 21), and H0 (N = 6898). Traits recorded were storage root yield (RYTHA), number of commercial roots per plant, foliage yield, biomass, harvest index, and dry matter (RDM), β-carotene (RBC), protein, starch, sucrose, iron, zinc, and calcium content of roots. Sixty-six pairs of SSR primers were used to determine molecular diversity. New genetic variation was found in PJ and PZ (e.g. RDM ≥ 29% with RBC ≥ 25 mg 100g−1 dwb). The SSR marker data clearly separated PJ and PZ into two gene-pools, together covering nearly the entire MC molecular diversity. Average RYTHA in H0 was high (40.7 t ha−1) with average heterosis increment of 21.8% and range −30.6% to 139.4%. The objectives of the chapter two were to examine the potential to combine yield with high root DM and high root β-carotene (BC) content by variance-covariance analysis and optimization of breeding scenarios for “OFSP dry and starchy”. The unique data were used to estimate variance components and correlations among four yield traits and four quality traits. For RYTHA the recommended optimized two-stage selection increased the response relative to the Standard (one-stage selection 100%) to 141.6% for 2268 plots and to 189.1% for 540 plots; the corresponding optimized three-stage selection increased the response to 144.3% for 2268 plots and to 190.5% for 540 plots.