Compatibilidad de cruces interespecíficos en algodón (Gossypium hirsutum L x Gossypium barbadense L )
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(2) introgresión de ciertos caracteres dados por variedades pertenecientes al G. barbadense. En igual forma se buscó solucionar algunos de los problema.s que presentan las variedades de fibra larga y extralarga, cuando se siembran en Colombia, tales como su gran susceptibilidad a los ataques de Xanthomonas malvacearurn, largo perIodo vegetativo y bajo rendirniento. Los objetivos de este trabajo fueron los siguientes: - Evaluar, bajo las condiciones ambien. tales del pals, Ia compatibilidad de algunos cruces interespeclficos de G. hirsutum L. x G. barbadense L- Crear poblaciones de origen anfiploide para, en desarrollo de trabajos posteriores, producir lIneas de G. hirsuturn L. con mejores caracterlsticas de calldad de fibra, priricipalmente su longitud y resistencia; y Ilneas de G. barbadense L. con caracterlsticas agronómicas que permitan utilizarlas cornercialmente en el pals. La investigación se realizó en el Centro Experimental Nataima durante tres semestres a partir de 1974b. Dicho Centro está situado en el municipio de Espinal (Tolima), a una aitura de 300 metros sobre el nivel del mar. Los análisis de calidad de fibra se efectuaron en el Laboratorio Tecnológico de Fibras del Prograrna de Algodón, localizado en el Centro Experimental Tibaitatá.. 2. REVISION DE LITERATURA Si las diferencias entre dos especies son enteramente con respecto a su diferenciación m orfológica y preferencia ecológica, el hlbrido F1 puede ser completamente fértil. Sin embargo, IIBI. rnás a menudo los hi'bridos interespeclficos sufren una pérdida on su capacidad reproductora on la F y generaciones posteriores, mostrando un mavor 0 menor grado de esterilidad en el hlbrido, (Allard. 1967). La disminución de Ia reeombinación ell un lilbrido interespecifico se puede explicar diciendo que con menos cronlosornas hornólogos hay reducción de qulasmas (Phillips, 1961). Aunque se ha sugerido que los cromosomas de G. hirsutwu L. y G. barbadense L no son enteramente homólogos. la recombinaciOn total entre los dos genonlios no se reduce rnayormente (Mc Kenzie, 1970). Las plantas F provenientes del cruce de G. hirsutuni L. x G. barbadense L. son completarnente fértiles. Ambas especies tienen el mismo n6tnero de crornosornas (n = 26) (All and Lewis, 1962). Fryxel, citado por Stroman (1961), al hacer cruces interespeclflcos entre C. hirsut urn L. y C. barbadense L., probó que la longitud, resistencia y finura de la fibra fueron mejores en Los cruces que en sus progenitores.. 3. MATERIALES Y METODOS En ci segundo semestre de 1974 se efectuô la primera siembra, con el fin de realizar los cruzamientos iniciales de este trabajo. Cada una de las variedades Pima,Pima S1 ,Pirna S2 ,Pima S3 , Pirna S4, y TangUis, pertenecientes a Ia especie G. barbadense L., se cruzó con cinco llneas en generaciones avanzadas y con las variedades Acala 1517 BR2,.
(3) E CCLc: Acala 3080, Deltapine 16, Deltapine Smoothe Leag, Stoneville 213, pertenecientes todas a G. hirsutum L. En 1975A. la semila obtenida de tales cruces se sembró en dos surcos de cinco metros separados a cada lado por un surco de igual longitud de cada progenitor. La siembra no siguió nmgón diseiio experimental, porque la semila obtenida no fue suficiente. En este sernestre se controló al rnáximo la autofecundación, cubriendo con boisas pequenas de papel las flores que aün no estaban abiertas. Dc cada cruce y de los progenitores se cosechó por separado las bellotas provenientes de autofecundación controlada, cuyas semillas se utilizaron en la siguiente siernbra. En el tercer sernestre la semilla proveniente de autofecundaciones controladas, hechas en la F i y los progenitores, se sembró en bandejas de germinaCionSe torn aron los siguientes datos: El porcentaje de fecundación se obtuvo de la relación entre cruces hechos en cada variedad y ci nUmero de bellotas obtenidas por clase de cruCe, este dato se tornó en la primera cosecha. En la F1 durante 1975A, se tomó: Porcentaje de germinación. En base a la relaciôn entre el nOmero de semiilas sembradas y plántulas gerrninadas. - Altura de las plantas. Tornado en centImetros de la base del ápice de la planta. Promedio sobre diez plantas.. - Nümero de beliotas por padres y F 1 on diez plantas en competencia. - Rendimiento de padres y F 1. Peso promedio del algodón sernilla obtenido de las plantas observadas. - Periodo vegetativo de padres y F1. Niimero de dIas transcuri-idos de la germinación a la floración, luego, a más 0 menos un cuarenta por ciento de cápsuLas abiertas y por illtimo a cosecha final. - Porcentaje de bacteriosis en padres y F 1 . En las hojas antes de floración y en cápsuLas antes de su apertura. - Análisis de calidad de fibra: longitud, resistencia y finura. En la tercera cosecha se tomó el porcentaje de germinación en base a la relacion entre el námero de semillas por cruce en las bandejas y plántulas germinadas.. 4. RESULTADOS Y DISCUSION En la Tabla 1 se presenta el promedio de efectividad de los cruces de cada uno de los progenitores G. hirsutum L. por los progenitores pertenecientes a G. barbadense L. Los cruces de los G. hirsutum L. con la vanedad Tanguis (G. barbadense L.) fueron los menos efectivos, lo que nos muestra que esta variedad no tiene compatibilidad con ninguno de los G. hirsutum L. estudiados. Es posible que además de las condiciones genéticas o cromosómicas que puedan estar impidiendo la fusion de los gametos, el hecho de que la variedad Tanguis tenga un perIodo vegetativo mas largo, haya influido para que su poleri presente dife119.
(4) TABLA 1. Nümero promedio de flores pohnizaclas, CépsulaS hibridas ohtenidas y porcentaje de efectividad en cruzamiento interespecifico de G. hirsuturn L. x G. barbadense L. Nataima 1974 B.. Cruces interespecificos. Flores polin,zadas No.. Cápsulas obtenidas. Efectividad por ciento. AcaIal5l7BR 2 xG. barbadense L. 10. 4,17. 41,67. Acala3O8OxG. barbadense L.. 10. 4,17. 41,67. Deltapine 16 x G. barbadense L.. 10. 4,83. 48,33. D.P. Smooth Leaf x G. barbadense L.. 10. 4,50. 45,00. Linea 1 x G. barbadense L.. 10. 4,50. 45,00. Linea 2 x G. barbadense L.. 10. 3,83. 38,33. Linea 3 x G. barbadense L.. 10. 3,83. 38,33. Linea 4 x G. barbadense L.. 10. 3.20. 32,00. Linea 5 x G. barbadense L.. 10. 4,33. 43.33. Stoneville 213 x C. barbadense L.. 10. 3.83. 38.33. rente estado de maduración con respecto a los óvulos prove nientes de G. hirsuturn L. Las variedades Pima S2 en términos generales fueron las más compatibles. Ninguno de los cruces llego a tener un cien por ciento de efectividad y on algunos casos no Ia hubo, lo que muestra algUn tipo de barrera para los cruzamientos entre G. hirsutum L. y G. barbadense L.. los deniás cruces presentaron un porcentaje de gerrninacióri que oscilU entre 75,75 y 15,15. Stephens, citado por Vallejo (1973), ha explicado esta deficiencia en Ia gerrninaciUn, debido a que los cr0niosomas de las especies hibridas, no son completaniente homOlogos, asi que el ligamiento tiende a producir gametos deficientes y cigotes no balanceados.. La germ macion de los progenitores G. barbadense L. no fue tan alta corno Ia de los G. hirsuturn L. La germinación de Ia F I fue sensiblemente menor que Ia de sus progenitores, pues exceptuando los cruces Acala 3080 x Pima S2 , Linea I x Pirna S2, Linea 2 x Pima S2 y Linea S x Pima S2 , que alcanzaron un porcentaje de 80,33, 72,28; 79,59 y 87,87, respectivarnente.. Los progenitores G. hirsutwn L. florecieron on nienos tiempo que los G. barbadense L. La F 1 IloreciO en un nUniero de dIas que aproximadamente No intermedio entre los dos progenitores: sin embargo, on algunos cruces. Ia F 1 fue niás precoz que anibos progenitores o igual al progenitor rnãs precoz.. 120.
(5) La F 1 abrió sus cápsuias en un perlodo que fue menor que ci progenitor G. barbadense L. y ligeramente mayor que el G. hirsutum L. Para los dias a coseclia de la F I , Ia situación fue muy similar a dias a floración; es decir, se cosechá en un tiempo menor que para los padres G. barbadense L.; pero mayor que los progenitores G. hirsutunz L. y no se prcsentó un cruce que fuera inás precoz que estos ililtimos. Las variedades tipo G. barbadense L. mostraron siempre susceptibilidad a Xanthomonas ,nalvacearuin, en tanto que los G. hirsutum L. presentaron menos susceptibilidad o resultaron resistentes, como Acala 1517 BR2 . Algunas de las no manifestaron la enfermedad. Este resultado aunque no asegure la completa resistencia de esta F1 , puede ser base para la escogencia de progenitores en futuros estudios. En todos los casos, la F1 mostró altura superior a sus progenitores, observándose que los cruces en los cuales intervenIa Ia variedad TangUis eran casi siempre los de mayor altura en cada grupo de cruce. El nUmero de cápsulas por planta se presentó en tres niveles: Cruces con mayor nümero de cápsulas que ambos progenitores, cruces con mayor nümero de cápsulas que su progenitor G. hirsutum L. y la mayorIa de cruces, inferiores a sus dos progenitores.. En cuanto al rendimiento de algodón semilla por planta, las cápsulas de la F1 en algunos casos estuvieron en mayor námero que su progenitor C. hiruturn L.: sin embargo, no siempre el rendimiento. fue mayor, debido a que esas cápsuias eran de conformación intermedia entre el tipo G. hirsutum L. y G. barbadense L. Se destaca por to superior en cuanto a cápsulas y rendimiento ci cruce Linea 5 x Tanguis. Referente a la calidad de fibra, en la Tabla 2 se presenta el promedio de cada uno de los componentes de la calidad de fibra para cada grupo de cruces formado por un progenitor G. hirsutum L. y los progenitores G. barbadense L. En general, la longitud de fibra de los cruces estudiados fue mayor que La de sus progenitores C. hirsutum L. y en algunos casos mayor que los G. barbadense L. habiéndose observado cruzamientos con fibra extralarga. En las F1 de estos cruces interespecIficos, se observô fibra resist ente y en algunos casos muy resistente, correspon. diendo la mayor resistencia a los cruces con mayor longitud de fibra y dentro de ellos los provenientes de progenitores Acala.. La tendencia de la fibra en la F1 fue a ser más fIna que sus respectivos progenitores, liegando en algunos casos a extrafin a. En la. F 2 la germinación tuvo un rango del 66 al 88% en cruces individuales. Siendo ligeramente mayor el niinero de cruces que germinó en un 80% o más. Los cruces de mejor germinación fueron los provenientes de los progenitores G. hirsutum L., tales como, LInea 1, D.P.S.L, LInea 3 y Stoneville 213.. 121.
(6) TABLA 2. Promedio de longitud, resistencia y finura de fibra de los progenitores G hirsutum L y G. barbadense L. y sus respectivas F 1 Nataima 1974.. Longitud pulgadas. Resistencia Lb/pulg. 2. Progenitores G. hirsutum L.. 1"1/8. 85,0. 4,70. Progenitores G. barbadense L.. 1"1f4. 95,0. 3.60. Acala 1517 BR 2 x G. barbadense L.. 1"13/32. 91,0. 3,03. Acala 3058 x G. barbadense L.. 1"13/32. 94,5. 3,22. Deltapine 16 x G. barbadense L.. 1 "3/8. 84,3. 3,48. D.P. Smoothe Leaf x G. barbadense L. 1"3/8. 87,0. 3,37. Lmnea 1 x G. barbadense L.. 1"13/32. 88,5. 3,18. LInea 2 x G. barbadense L.. 1"11/32. 87,7. 3,33. Linea 3 x G. barbadense L.. 1"3/8. 85,0. 2,83. Linea 4 x G. barbadense L.. 1 "3/8. 88,4. 3,42. Linea 5 x G. barbadense L.. 1"3/8. 96,0. 3,40. Stoneville 213x G. barbadense L.. 1" 1/4. 83,0. 3,60. Finura microgramos. CRUCES INTERESPECIFICOS. 5. CONCLUSIONES. Para efecto de cruces interespecfficos se recomienda como progenitores de G. barbadense L., las variedades Pima S1 y Pima S2, no asI la variedad Tanguis. En la F 1 se redujo ci nimero de dIas a floración y apertura de cápsulas con respecto a! progenitor G. barbadense L. La aitura de plantas manifesto heterosis en la F 1 de los cruces interespeclflcos. 122. Los cruces que superaron a sus dos progenitores en nimero de cápsulas también los superaron en rendimiento. La calidad de la fibra se mejorO en la F1 de los cruces G. hirsutum L. x G. barbadense L., observándose que la fibra en algunos cruzamientos, resultó demasiado fina. Los mejores cruces en F1 fueron: Linea 5 x TangUis y Stoneville 213 x Pima..
(7) Es posible formar una población anfiploide a partir de G. hirsuturn L. x G. barbadense L., la cual será Ia base para realizar proyectos de mejoramiento genetico del algodonero en Colombia.. 6. RESUMEN Durante los años de 1974-1975, Se efectuO en el Centro Experimental Nataima, Espinal (Tolima), un experiniento que consistió en evaluar cruces interespecificos entre variedades de Gossypium hirsutum L. x Gossypium barbadense L. Las variedades de G. barbadense L., Pima S1 y Pima S2 , fueron las más efectivas en cruces con G. hirsutum L.. 7. SUMMARY Compatibility of interespecific crosses in cotton (Gossypium hirsutum L. x Gossypium barbadense L.).. In 1974 and 1975 an experiment was conducted at the Experimental Center Nataima, located in Espinal, Tolima, Colombia to evaluate interespecific F1 hybrids between varieties of Gossypium hirsutum L. and Gossypium barbadense L. The G. barbadense L. varieties Pima 1 and Pima 2 were the more efective in the crosses with G. hirsutum L. varieties. The F1's were earlier than their G.. barbadense L. parent.. En la F i el periodo vegetativo se acorto en comparaciOn con el progenitor G. barbadense L.; el nUmero de cápsulas fue inferior al de sus progenitores y su germ inación disminuyó.. The germination percentage of the F1 's was lower than their parent lines.. La calidad de la fibra mostró ser superior en la F1 que sus progenitores; pero la tendencia de la fibra fue a ser más delgada.. Fiber quality of the F1 's was superior to that of their parent lines, while the fiber tended to be finer in the F1'sthan in their parent lines.. La germinación de la F2 permite suponer Ia posibilidad de formar nócleos de germoplasma que sean la base para proyectos de mejoramiento genético del aigodonero en Colombia.. The germination of the F2 seed suggests the possibility of creating interespecific gene pool which could serve as the basis for further projects to improve genetically cotton in Colombia.. The F1 's produced fewer boils than their parent lines.. 8. BIBLIOGRAFIA. ALl, M. and F. LEWIS. 1962. Effects of reciprocal crossing on cytological and morphological featuresof interespecific hybrids of Goss)'piurn hirsutum L. and Gossypium barbadense L. Crop. Science 2(1) :20-22. ALLARD, R.W. 1967. Principios de Ia mejora genética de las plantas. Barcelona, Omega. pp. 433-452. 123.
(8) 3, McKENZIE, W.H. 1970. Fertility relationships among interespecific hybrid progenies of Gossypium. Crop. Science JO (5) :571-574. PHILLIPS, L.L. 1961. The cytogenetics of speciation in cotton. Genetics 46: 78-83. STROMAN, G.N. 1961. An approach to hybrid cotton as shown by intra and interespecific crosses. Crop. Science I (4):363-366. VALLEJO, R.R. 1973. Estudio de Ia heterosis y acción genética para once caracterIsticas en cinco cruzamientos de algodonero Upland (Gossypium hirsutum L.) Tesis Magister. Programa de Estudios para graduados UN-ICA. Bogota, Colombia. 90 p.. 124.
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