Caracterización morfoagronómica de cultivares de ajo mediante análisis de componentes principales
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(2) REVISTA ICA, Vol. 27, Octubre - Diciembre 1992 El ajo común es una planta IlIIacea anual, que fue domestIcada por el hombre para ser usada como condImento y como medicamento Pertecene al géneroAllllfm, el cual a la vez, está constituIdo por más de 600 especIes onglnanas de la zona templada Muchas de las especies de Norte Aménca tIenen un genomlo básIco X = 7, mientras que en las del VieJo Mundo predomma X=8 El aJo A satlvzon es una especie diplolde (2n = 16), cuya procedencia es la especie Silvestre Albwn Ionglcuspls, también dlplolde (2n = 16) El centro de ongen pnmano es ASIa Central, lugar con la mayor diversidad genética y el secundano es el área Mediterránea Esta especie fue introdUCida al continente Americano por los españoles, probablemente a MéXICO, desde donde se diseñó a los otro paises amencanos, Astley et al (1) Alllwn satlvwn es una especie apomlctlca y por lo tanto no produce semilla Siendo ~. su propagación exclusivamente vegetativa El desarrollo de la sexualidad está limitado por fallas en la organogénesls esporogénesls Ogametogénesls, lo que Impide cualqUier avance genético del cultivo a través del mejoramiento por cruzamIento y selección Las variedades de aJo que se conocen en la actualidad se han orlgmado por mutacIones vegetativas ocurndas a través de muchos años de cultiVO de la especIe Guenkov (5) , Jones y Mann (8) y Slmmons (16) indican que algunos cultivares pueden formar tallos florales, pero en lugar de fiares con semilla sexual forman bulblllos aéreos. a veces. usados como matenal de SIembra. los cuales casI siempre producen bulbos de un solo diente Por consiguIente este tipO de aJo se cultiva con menos frecuencia y no tiene gran Importancia económica Aunque la especie presenta diverSidad genética, con materiales con diferentes re-. 392. quenmlentos de frIa, fotoperfodo. precocIdad, color de los bulbos y de las hOjas envolventes, tamaf'lo y numero-de dientes. rendimiento y calidad, la poblaCIón es de base genética restncta tanto por que desCiende en un solo tipO ancestral. A 101lClC/lSprs, como por su incapaCidad de prodUCir semilla sexual En este caso pOSIblemente la unJca manera de obtener progreso genétiCO sena creando vanabllldad genética artifiCialmente por mediO de indUCCión de mutaciones y mediante el cultiVO In vltro Paternlanl (12), Ortega et al (11) FAO (2) Los paises latinoamericanos producen va lumenes Importantes de esta especIe. des tinados al consumo mterno O a la comerCializaCión en los mercados mterna Clonales Segun la Organización de las Na clones Unidas para la Agncultura y la AlimentaCión (FAO) se cultivan aproximadamente 32 000 hectáreas en América Cen tral y del Sur con una prodUCCión de 188000 toneladas Esto representa un rendimiento de 5 9 tlha De acuerdo con el MI",steno de Agricultura en Colombia se Siembran alrededor de 1000 hectáreas Or tega et al (11) En los ulllmos años se ha presentado una disminUCIón en estos tanto del área de plantaCión como de los rendimientos obte nidos llegando estos a 4 7 tlha Como consecuencIa se han afectado las exportaciones realizadas por algunos pal ses como Argentina Chile y Peru Las ba Jas en rendimiento y calidad se derivan prinCipalmente de la poca tecnJflcaclón del cultiVO realizado por lo general en pequena escala con mlnlmas medidas de control de plagas y enfermedades y a la falta de matenales mejorados FAO (2) En Colombia el cultiVO del aJo se encuentra distribUido en áreas secas y fnas espeCialmente en los departametnos de Cun dlnamarca (CaJleá Funza) Boyacá (Sá.
(3) LIGARRETO, G.A. Caracterización de culhvnrl!,(, de 3.10. chica, DUltama, Villa de Leyva y Santa Rosa de Vlterbo), Nanño (Puplales, Gualmatan y Contadero) y Cauca (Silvia) No obstante, la producción no satisface la demanda del consumo Interno, por lo cual es necesano Importar Las estadlstlcas indIcan que las Importaciones de aJo fresco en 1981 llegaron al valor de US$3 583 000 Yen 1987 se trajeron 4421,7 toneladas por un valor de US$5 472 300, FEDERACAFE (3), ICA (6) Las vanedades de aja cultIvadas en ColombIa se han clasifIcado de acuerdo con el color de la tUnlca del bulbo en blancas y rojas Las blancas son las más comunes, con tumca plateada y hOlas anchas y abIertas, las rojas son de tumca rosada o morada FEDERACAFE (3) Es posible que en Colombia se cuente con vanabJlldad genética en aja pero aun no se tIene referenCIa de estudIos de descripción de germoplasma con tal fm se realizó el presente trabaja sobre una coleCCión colombiana. MATERIALES Y METODOS. El presente trabaja se adelantó en el Centro de InvestIgación TlbaJtatá, del InstItuto Colombiano Agropecuario ICA La sIembra en campo de lOS cultivares de aja se realizó en los semestres B de 1990 y A de 1991 Las condiciones ambIentales promedias fueron 646 mm de precipitación anual 13°C de temperatura 78% de humedad relativa, y suelo franco arCilloso de fertilidad media, perteneciente a la formaCión ecológica bosque seco montano baJO El diseño experimental fue de bloques completos al azar con 14 genotipos y tres repetIciones en cada semestre El matenal. se sembró en parcelas constituidas por CinCO surcos de un m de largo, con distancias de 25 cm entre surcos y ocho cm entre plantas, para una poblaCIón de 12 plantas por surco La evaluaCión morfa-agronómica se reahzó con base en los caracteres propuestos por IBPGR (Atley el al (1) con algunas modificaCIones realizadas en el trascurso del trabajO Al respecto, 15 dlas después de la germinación se marcaron 15 plantas toma das al azar, CinCO se utilizaron en muestreo destructivo para cuantificar área faltar y a las 10 restantes se caractenzaron de acuerdo a las demás vanables de estudIo Los caracteres se agruparon en dos ca· tegorras pnnclpales basadas en la época de evaluaCIón caracteres vegetativos a los medIdos antes de la cosecha y reproductiVos a los medIdos durante la cosecha o postcosecha (Tabla 1) Llgarreto (9) Los caracteres de claSificaCión fueron se lecclonados de acuerdo con el coefiCiente de repetlbllldad r > 1 determmado por Goodman y Patermam (4) Ypor descarte de caracteres altamente correlaCionados Se estimó a partir de los componentes de va· nancla de los valores esperados de los cua drados mediOS conSiderando todos los efectos como aleatonos en los diseños de bloques completos al azar en un ambiente o combinado para lOS dos ambientes de evaluaCión (Tablas 2 y 3) Valores bajOS de r Implica que las dlferen elas entre los cultIvares de aJo en distintos ambientes son debIdas más al efecto am blental y a la interacción genotipo x am blente que a las diferenCias genetlcas (Goodman y Patermant (4) Los valores ne gatlvos de r no l anen SIgnifIcado biOlógiCO En general se espera que cualqUier com· ponente de vanancla sea mayor o Igual a cero W3.
(4) REVISTA ICA, Vol. 27, Octubre - DIciembre 1992 TABLA 1. Carncteres morfo-agronómlcos evaluados en la coleccIón de ala. Caracteres vegctallvos" 1 2 3 4 5 6 7. 8 9 10 11 12 13 14. Altura de la planta (cm) Numero de hojas Longitud del pseudotallo (cm) Reacción a marchitez de halas Diámetro del pseudotallo (mm) Area follar (cm x cm) Cotor del follaje (Munsell (9» InclinaCión de las halas Forma de la lámina follar Ancho de la hoja ReaccIón a FrISan/un o:rvspollun ReaCCión al ataQue de trrps UniformIdad det cultivo VIgor del cultIVO. Caracteres reproductivos 1 2 3 4 5 6 7. Olas a cosecha Altura de planta a cosecha (cm) Numero de tunlcas de bulbo DJámetro ecuatorial del bulbo Diámetro polar del bulbo (cm) Peso promedio del bulbo (g) Formato de la base del bulbo 8 UniformIdad del bulbo 9 Color de la tumea del bulbo 10 Color de la hOla de los dientes 11 Numero de dlenteslbulbo 12 Peso de los dientes/bulbo 13 No dientes A (8X17 mm)/bulbo 14 Peso dientes Albulbo 15 No dientes 8 (>a 5x15 y< a 8x17 mm) 16 Peso de dientes 8/bulbo 17 Rendimiento en rama (Kglha) 18 RendImiento en bulbo (Kglha) 19 Rendimiento en diente (Kg/hal 20 Dientes semilla (dIentes A + Bl 21 % dIentes semlllalbulbo 22 Peso de semilla (g) 23 % del peso de semilla 24 Peso promediO de semilla 25 Peso promediO semIlla A 26 Peso promedIO semilla B 27 % semIlla A 28 % semilla 8 29 % del peso de la semilla A 30 % del peso de la semilla B. 1/ Evaluación a los 90 dlas de emergenCia, excepto marchltez de hojas que se midió a los 120 dlas de emergencia. Se verifICÓ la normalidad del error experrmental, cuando no se presentó, los datos se transformaron a rangos con el procedimIento RANK del paquete estadfstlco SAS (Schlotzhaver y Llttell (15)) Igualmente para eliminar los efectos de las diferenCias de magmtud entre las variables y aquellos asoCiados a la escala de las unidades de me-. 394. dlda, las vanables se transformaron a valores estandar Posteriormente, a los 19 caracteres seleCCIOnados por el coefICiente r > 1 se les realizó un análiSIS de componentes pnnclpales, utilizando el procedimiento FACTOR del paquete SAS verSión 603, SAS Instltute (14) Johnson and WIcher (7).
(5) LlGARRETO, G A CaracterizacIón de cultivares de ajo TABLA 2. Análisis de varlancla por ambiente. Fuente de Variación. Repellclones Genotipos Error experimental TOlal. 5'. = Ml,. 529 =. GL. CM. 2. M3 M2 M1. 13 26 41. M2·Ml,. M3·Ml. S2 rep =. =. 14. AnáliSIS de vanancia combinado para ambientes. Fuente de Varraclón. GL. Rep (ambiente) Ambiente Genotipos Genotipo x ambiente Error experimental TOlal. 4. S2. lf + 14lf rep 1f+3lfg lf. 5' 9 r. 3. TABLA 3. CME. =M1,. CM. M4 M3 M2 Ml. 1. 13 13 52 83. M2·M1. S2 9a = 3. M3·M2 529 = - - 6. AESUL TADOS y DISCUSION. De acuerdo con la prueba de normalidad para el error experimental de los 44 carac teres estudiados se determmó que las va nables cualitativas reacción a marchitez de hOjas (X4) color del follaje (X18) mserclón forma y ancho de las hOjas (X19 X20 X21) reaccIón a pudnclones y a tnps (X22 X24) UniformIdad y vigor del CUltiVO (X25 X26). S2a=. M4·M2. 42. eME. rf + 3 lf ga + 42 lf a rf + 3 lf ga + 6 lf g rf + 3 rf ga lf. S29 r= _ _ __ (S2a + S~ga). formato y Uniformidad del bulbo (X27 X28) y color de la tUnlca del bulbo y de la hOJa del diente (X29 y X30) no cumplieron el su puesto de normalidad por conSigUIente se transformaron a rangos con el procedl mIento RANK del SAS Con las pruebas de F de los análiSIS de vanancra se encontró que para todos los caracteres excepto el formato de la base del bulbo y el peso promedio de los dientes. '\95.
(6) REVISTA ICA, Vol. 27, Octubre· Diciembre 1992 8, se presentaron diferencias estadlstlca s altamente significativas entre los genotIpos de aJo estudIados (fabla 4) Lo que sugiere una alta varrabllldad eXIstente en esta coleccIón de aJo Igualmente se encontró respuesta dIferente de los genotIpos al ambIente en la mayorla de las variables de caractenzaclón evaluadas En la misma Tabla 4, se encuentra el valor estimado del coefiCiente de repltlbllldad "r" En el caso de las variables vegetativas los valores más altos de r fueron para mar-. TABLA 4. chJtez de las puntas de las hOjas (r =383) Y forma de la lámina de la hOJa (r=2 77), valores moderados se observaron para ancho de la hOja y reaclón al ataque de trlps Los valores más bajos correspondieron a la longitud y grosor del pseudotallo con -O 053 Y -O 116 respectivamente Con respecto a los caracteres reproductiVOS los mayores valores de " r" correspon· den a la umformldad del bulbo (r =30 O) peso promedIo de los dientes de tamaño A (r 3 60) Y al numero de dientes de tao. =. Resumen de los resullados del anáhSls de vanancla de los caracleres morroagronómlcos seleccionados por coefiCIente de repelrlrvldad r en la coleCCión de alo. Cuadrados medIos y slgnlflcancla Vanable. X4 Aeacclón march hOla X7 Cutlculas retenidas X15 Peso dIentes 8 (2) X16 Peso dientes B (2) X17 Altura a cosecha X191nsere de hOjas (1) X20 Forma de la hOja X21 Ancho de la hOJa X22 Reac a pudrrclones X24 ReaCCión a trrps X25 Unllorm CUltiVO X28 Umform del bulbo X29 Color tunlca bulbo X30 Color hOja diente X38 Peso prom semIlla X39 Peso prom dIente A(2) X41 Poreent diente A(2) X42 Poreent diente 8(2) X44 % peso dientes B (2). 1/ Variedad estudiada en el semestre 1990A. 21 Variable estudiada en el semestre 19918 • Significante al 5% •• SignifIcante al 10/0. 396. Ambiente. O8S 2363'. 1371 83 805 1219 7429 1543 1071 005 000 001 003. GenotIpo. Amb x Genot. r. 108- • 1059' , 91 11" 2535" 4857S" 404' , 949' , 1887' ' 13714' • 506" 219" 201' , 473" 457" 141" 124' • 95544" 18317' • 23461". 020 OS7. 3833 2928 1 845 2 SOO 1 148 1960 2770 1 397 1200 1739 1007 30030 3 200 2 810 1 988 3599 3073 '305 2 091. 10938" 256 309' 5117" 069 025 2 21 1 81 044' ,.
(7) L1GARRETO, G.A. CaracterizacIón de culhvares de a.lll. maño B (r=3 51), valores intermedios se obtuvieron para color de la tuntca del bulbo, color de la hOJa del diente y los valores más baJos para el diámetro polar del bulbo (r = O024) Yrendimiento en bulbo (r O04) entre otros caracteres. =. Los valores baJos o altos de "r" estuvieron asociados tanto a caracteres vegetativos como a reproductiVOs Estos resultados contrastan con los reportados por Good· man y Paterntam (4), en marz, donde a valores altos de "r" correspondieron caracterrstlcas reproductivas, y concuerdan con los de Sánchez (13), en estudiOS de cia· slflcaclón de razas mexicanas de malz Los caracteres Numero de Dientes B y Porcentaje del Peso de Dientes A, aun cuando, presentaron valores r > 1 no fue· ron seleCCionados para los análiSIS de factores, por presentar alto grado de aSOCiaCión positiva con los caracteres PorcentaJe de Dientes B y Peso de Dientes A por Bulbo respectlvaamente de esta manera se seleCCionaron 19 de los 21 carac· teres que presentaron r 1 (Tabla 4) La Tabla 5 presenta los valores propios o caracterlstlcos de los componentes pnnclpales Estos representan la vanancla ex· pircada por cada componente y sus sumas son la proporción acumulada de la vananCla total, la cual, eqUivale a la suma de lOS elementos de la diagonal de la matnz de correlaCión Se aprecia que los pnmeros cuatro valores caracterlstlcos (h 1) 1) expll· can el81 % de la vanancla total con 37 21 15 Y 8%, respectivamente De la misma forma, la Tabla 5 muestra que de los caracteres en conSideraCión los que muestran mayor valor absoluto dentro de cada vector son los que más aportan a la vanaclón total Las vanables de mayor Importancia en la dimenSión del primer vece. tor son el Porcentaje de Jos Dientes A (X41), el Peso de los Dientes A (X15). el Numero de Cuticulas que envuelven al Bulbo (X7), el Ancho de la Lámina Faltar (X21) la Unr· formldad del Bulbo (X28) y la Forma de la Lámina Follar (X20) con sus respectivos coefiCientes (desde O894 hasta O696 en su orden), presentaron los valores más al tos Para el segundo componente los ca· racteres vegetativos son los más Importantes Altura a Cosecha (X17), Reac· clón a PudriCiones (X22), Reacción a Mar· chltez de las Puntas de HOjas (X4) y la Unrformldad del CultiVO (X25) En el tercer vector el numero y el Peso de los Dientes B representados como Porcentajes (X42 y X44) fueron los más inCidentes y en el cuarto vector el Peso promediO de Diente A (X39) Algunos caracteres como Forma y Ancho de las HOjas (X20 X21) y la Altura de la Planta a Cosecha (X17) Importantes en este estudiO de caractenzaclón, COinCiden con los reportados por Souza et al (15) como variables de Interés en la diferenCiación morfológica de cultivares de aJo en BraSIl Por lo antenor los vectores pnmero tercero y cuarto, pueden conSiderarse relaCIOnados con rendimiento aSI lO expresan los caracteres PorcentaJe de Dientes A (X41) el Peso de los Dientes A (X15 X39) y el Numero y Peso de Dientes B (X42 X44) y el segundo vector como aSOCiado a caracteres vegetativos. CONCLUSIONES. 1 EXiste vanabllldad genética entre los ge notlpos de aJo determinada por la vana CiÓ n tanto de caracteres vegetativos como reproductiVOs. 397.
(8) REVISTA ICA, Vol. 27, Octubre - Diciembre 1992 TABLA 6. Vectorell y VII [ores carnctcrlsUcos y porcentaje acumulado de [os componentes. Vectores caracterrsUcos Primero. Segundo. Tercero. Cutlrto. X4 Reacción march hoja Cutlculas retenidas Xl5 Peso dientes A X16 Peso dientes B X17 Altura a cosecha X19 Inserc de hojas X20 Forma de la hOla X21 Ancho de la hOla X22 Reac a pudriCiones X24 Reacción a tnps X25 Umform CUltiVO X28 Unrlorm del bulbo X29 Color tunrca bulbo X30 Cotor hOJa diente X38 Peso prom semilla X39 Peso prom dIente A X41 Porcen! diente A X42 Porcent diente B X44 % peso dientes B. 0433 0783 0886 0310 0019 0680 -0696 0764 0004 -O 579 -O295 0763 .() 371 0504 0698 0644 0894 -O 397 -O541. 0779 0251 0224 0315 0904 -O 263 0268 0440 0884 0432 0659 0117 0598 0474 0007 0301 0143 0235 0223. 0301 0179 -0003 -O 733 -O 108 0398 .() 378 0003 .() 250 -0225 0484 0317 0296 0235 0248 0224 -O 130 0827 0771. 0132 0009 -0074 0383 0034 .() 092 0087 -O 102 0074 0440 0266 -3090 0313 0338 0574 0587 0247 0042 0064. VananCla (1) % VananCla total % Vanancla acumulada. 748 3700 3700. 426 2100 5800. 297 1500 7300. 152 800 8100. VarIable. }(7. 2 El ambiente afectó tanto a caracteres vegetativos como reproductIVOs de los cultivares de aJo. 3 Las vanables Ancho de la HOJa, Altura de Planta a cosecha, Forma de la Lámrna Follar, ReaccIón a Pudrrclones, PorcentaJe del Numero y el Peso de los DIentes A, el Numero de Cutlculas envolventes del Peso de los DIentes A, el Numero de Cutfculas envolventes del Bulbo y la Uniformidad del Bulbo, son las más Importantes en la caracterizaCión de coleCCIones de aJo. 398. REFERENCIAS BIBLlOGRAFICAS. 1. Aslley, O, Innes, N 1, Van Oer Meer, a 1982 Genellc resources 01 alllum specles Roma IBPGR 38 P. 2. FAO OrganIzacIón de las Naciones UnIdas para la AgrIcultura y la Allmenlaclón 1988 Manual de intercambIO y maneJo de germo plasma In vltro de aJO Santiago de Chile 28 p. 3. FEOERACAFE 1985 El CUltiVO del aJo Bogotá Federacalé 18 p.
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