Diversidad genética y uso de recursos genéticos de Musa (AAA) subgrupo “Cavendish” seleccionados por su comportamiento agronómico en la provincia de Formosa

Tesis para obtener el grado de Doctor en Ciencias Agrarias presentada a la Facultad de Ciencias Agrarias, Universidad Nacional de Rosario en 2024

El banano es cultivado en todas las regiones tropicales y algunas subtropicales del mundo. Se produce en 119 países y solo el 20% de la producción mundial se destina al comercio internacional, lo que indica que la banana es producida para el mercado interno. La región subtropical húmeda de la provincia de Formosa (lat -25.2024130º; log -58.1212980º), permite el desarrollo económico del cultivo, pese a las condiciones invernales que lo afectan y una producción de manera totalmente extensiva. Existen en ella recursos genéticos que no han sido caracterizados previamente y constituyen una enorme posibilidad de encontrar genotipos superiores. Sin embargo, para poder ser utilizados, deben ser identificados y caracterizados en su respuesta frente a los factores, abióticos, bióticos y a la introducción de nuevas tecnologías. Una amplia gama de polimorfismo molecular, analizada por Polimorfismo por Amplificación de Longitud de Fragmentos (AFLP) sobre una muestra de 44 clones procedentes de seis productores y dos cultivares, se halló este nivel de polimorfismo (100%), que podría ser debido a la forma de introducción y a la consecuencia en la adaptación a ambientes subtropicales. La alta diversidad molecular observada y agrupada por análisis multivariado demuestra una superposición de genotipos entre productores; sin embargo, con algunos rasgos distintivos entre ellos. Los resultados del AMOVA demuestran que la variación es mayor dentro de los campos productores y no entre grupos de genotipos de campos. Los análisis multivariados junto con los resultados del AMOVA son fundamentos básicos de que existe diversidad molecular en los campos de productores. Mediante el cultivo de variedades internacionales, se demostró que las condiciones agroecológicas de Formosa son aptas para la producción comercial. En estas condiciones, se observó que las variaciones fenotípicas, de las variedades internacionales, para ciertas variables (altura de planta, circunferencia del pseudotallo, número de manos a floración, peso del raquis y peso total) están altamente influenciadas por las variaciones genotípicas. En cambio, otras variables (hojas a floración, fecha de bolsa, fecha de cosecha, hojas a cosecha, peso de la mano de 5 a 9, longitud del dedo de la segunda mano, diámetro del dedo de la última mano y grosor de la cáscara) se deben únicamente a variaciones ambientales. Para unas pocas variables, se determinó una influencia intermedia entre factores genotípicos y ambientales. Habiéndose detectado esto, la caracterización de un conjunto de clones recolectado en campo de productores evidenció que hay biodiversidad para caracteres de interés productivo a partir de la cual es posible, conformar la primera variedad local y la conformación de un banco de germoplasma. Los mejoradores a menudo tienen dificultades para resumir y describir con precisión el éxito de un clon. Por eso, se propone un Índice de Selección (IS) a través de un enfoque multivariado para estimar la variabilidad genética en el conjunto de clones original en relación a la variación fenotípica expresada, que proporcione un marco para la toma de decisiones en las regiones subtropicales. Como aplicación agronómica se puede inferir un fenotipo para el NEA, altura de planta de 3,50 m a 3,80 m; circunferencia de pseudotallo superior a los 80 cm; 11 manos a floración; llegar a cosecha con 4 a 5 hojas; longitud de los dedos superior a 24 cm, diámetro de los dedos de 40 mm y grosor de cáscara que supere los 4,00 mm. Sin embargo, existe marcada variabilidad ambiental en la provincia de Formosa, tanto dentro de una misma zona geográfica entre años, como entre zonas que se encuentran a escasa distancia. Por estos motivos, ese fenotipo debe ser expresado por genotipos diferentes, de forma tal que la variedad a lograr tenga homeostasis genética. En consecuencia, se deben conformar variedades equivalentes a las multilíneas de las especies de reproducción sexual. Como resultado de esta propuesta, se obtuvieron tres grupos fenotípicos que difieren para afrontar esta variabilidad climática. Para conservar esta variabilidad, la aplicación del Análisis Factorial Múltiple Mixto (AFMM) permitió caracterizar al conjunto de clones de banana por caracteres cuantitativos y cualitativos. En efecto, para establecer criterios objetivos y mensurables para identificar un subconjunto de clones que presente la mayor diversidad, con los que se conformará un Banco de Germoplasma, se deberían tener en cuenta ambos tipos de caracteres. El IS construido a partir de este análisis permitió reducir a un 29 % aproximadamente el número de clones a conservar en un banco de germoplasma, manteniendo los niveles de variabilidad recolectada. La evaluación fenotípica de los valores medios y las variancias en caracteres de interés agronómico, corroboró que este grupo de 40 clones conserva la variabilidad de la población original. Adicionalmente, la evaluación de la estructura de covariación en los tres grupos evaluados (población total en estudio, clones promisorios y clones para banco de germoplasma), fue congruente con el logro de los objetivos planteados para los dos procesos de selección realizados, uno tendiente a obtener variedades adaptadas a las condiciones locales y el otro tendiente a conservar la variabilidad

Bananas are grown in all tropical and some subtropical regions of the world. The humid subtropical region of Formosa (lat -25.2024130º; log -58.1212980º) allows the development of the crop, despite the winter conditions that affect it. There are in this environment many genetic resources which have not been previously characterized and must be identified and characterized in their response to abiotic and biotic factors. A wide range of molecular polymorphism, analysed by AFLP, was found among the clones; this level of polymorphism could be due to the form of introduction and the consequence in adaptation to subtropical environments. The AMOVA results demonstrate that the variation is greater within producer’s fields and not between them. The multivariate analyses together with the AMOVA results are basic foundations that there is molecular diversity in the producers' fields. Through international varieties, it was demonstrated that the agroecological conditions of Formosa are suitable for production. The characterization of a set of collected clones showed that there is biodiversity for characters of productive interest from which it is possible to form a local variety and the formation of a germplasm bank. There are difficulties in summarizing and accurately describing the success of a clone, hence a Selection Index is proposed through a multivariate approach to estimate genetic variability, which provides a framework for decision making in subtropical regions. As an agronomic application, the best phenotype can be inferred for this region: height between 3.50 m and 3.80 m; pseudostem circumference greater than 80 cm; 11 hands to flowering; 4 to 5 leaves present at harvest; finger diameter of 40 mm and shell thickness greater than 4.00 mm. However, there is marked environmental variability in Formosa and, for these reasons, this phenotype must be expressed by different genotypes, so that the variety to be achieved had genetic homeostasis. To preserve this variability, the application of Mixed Multiple Factor Analysis (AFMM) allowed the set of banana clones to be characterized by quantitative and qualitative characteristics. The Selection Index constructed from this analysis allowed to reduce the number of clones to be conserved to 29%, maintaining the levels of variability collected. Additionally, the evaluation of the covariation structure was consistent with the achievement of the objectives.

IPAF NEA

Fil: Tenaglia, Gerardo Carlos. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA). Instituto de Investigación y Desarrollo Tecnológico para la Agricultura Familiar Región Noreste (IPAF-NEA); Argentina