Variabilidad fenotípica y genética en poblaciones de pasto miel (Paspalum dilatatum Poir.)

• Introducción
• Materiales y métodos
• Resultados y discusión
• Conclusiones
• Agradecimientos
• Literatura citada

ABSTRACT: Dallis grass (Paspalum dilatatum Poir.) is a warm season perennial grass of high forage value. The objective of this work was to get estimations of phenotypic variability among and within populations of dilatatum biotype of this species. Three places of the Northern Salado Basin (La Plata, Magdalena y Pereyra Iraola), province of Buenos Aires; Argentina, were sampled taking out whole plants. The material, kept in plastic pots, was used to measure six traits: number of nodes per tiller (NNM), flag leaf length (LLHB), flag leaf width (ALHB), rachis length of base spikelets (LREB), number of spikelets per panicle (NEP), and number of seed per base spikelets (NSEB). From 18 comparisons between population means (t test), 7 showed significant differences at the p = 0.01 level and 6 at the p = 0.05 level. The phenotypic variance within populations contained, in average, 26% of genetic variance. The degree of genetic determination (GDG) fluctuates in a rank from 0 to 52%. It is deduced, from these results, that the within populations variability did not exceed the among populations one. In spite of GDG values were not high, the total amount of available genetic variability is expected to be useful for breeding purposes, because of the apomictic mode of reproduction. The results of the principal component analysis were in agreement with those of the t test. The NNM, LLHB, LREB, and NSEB traits showed the larger discriminative power.

Key words: natural population, native forage plants, degree of genetic determination, apomixis.

RESUMEN: El pasto miel (Paspalum dilatatum Poir.), es una gramínea perenne de ciclo estival y alto valor forrajero. El objetivo de este trabajo fue obtener estimaciones de la variabilidad fenotípica y genética entre y dentro de poblaciones del biotipo dilatatum. Se tomaron muestras extrayendo plantas completas en tres sitios del sector norte de la Depresión del Salado (La Plata, Magdalena y Pereyra Iraola) en la provincia de Buenos Aires, Argentina. El material, mantenido en envases plásticos, fue utilizado para medir seis caracteres: número de nudos por macolla (NNM), largo y ancho de lámina de la hoja bandera (LLHB y ALHB), largo del raquis de la espiga basal (LREB), número de espigas por panoja (NEP), y número de semillas por espiga basal (NSEB). De las 18 comparaciones entre medias de las tres poblaciones (prueba de t), siete mostraron diferencias significativas al nivel p = 0,01 y seis al nivel p = 0,05. La varianza fenotípica dentro de las poblaciones contuvo, en promedio, 26% de varianza genética, con un rango de grado de determinación genética (GDG) desde 0 a 52%. Se deduce de esos resultados que la variabilidad intrapoblacional no superó la variabilidad entre poblaciones. Si bien los resultados de GDG no son altos, debido al sistema de reproducción apomíctica, la totalidad de la variación genética disponible podría ser utilizada con fines de mejoramiento. El análisis de componentes principales dio resultados coincidentes con la prueba de t, siendo los caracteres NNM, LLHB, LREB, y NSEB los de mayor poder discriminatorio.

Palabras claves: poblaciones naturales, plantas forrajeras nativas, grado de determinación genética, apomixis.

INTRODUCCIÓN

Las especies nativas presentan características de adaptación al ambiente que son difíciles de encontrar en especies exóticas. La región pampeana, en la República Argentina, alberga pastizales naturales que constituyen una reserva valiosa de especies con alto valor forrajero. Paspalum dilatatum Poir., es una de las gramíneas nativas de mayor importancia, aunque su difusión, por no contar con producción comercial de semilla, se limita a su dispersión natural.

P. dilatatum es una gramínea perenne, rizomatosa y de ciclo estivo-otoñal. En la Argentina se la conoce como "pasto miel" y su valor forrajero se basa en su productividad y en la palatabilidad para el ganado (Vignolio et al., 1991). En esta especie se distinguen dos biotipos que se diferencian por su grado de ploidía y algunas características fenotípicas; un biotipo de anteras púrpuras, usualmente pentaploide (2n = 5x = 50), llamado común, y otro tetraploide (2n = 4x = 40) de anteras amarillas. Bashaw y Holt (1958) confirmaron la ocurrencia de reproducción asexual en el biotipo común. Ellos observaron que se produce la megasporogénesis, pero que aparentemente la megaspora o el saco embrionario degeneran sin formar gametofitos reducidos. Las células nucelares adyacentes a la megaspora forman entonces un saco embrionario múltiple, y se produce el desarrollo de proembriones en más del 10% de los óvulos colectados antes de la antesis, aunque el endosperma sólo se desarrolla después de la polinización. Estas observaciones confirman que la reproducción de este biotipo es apomíctica. Esta apomixis es obligada, siendo su forma una aposporia seguida por pseudogamia. Bashaw (1980) encontró que en el género Paspalum, el embrión se desarrolla antes de la polinización, pero el endosperma no se desarrolla y el embrión no comienza a diferenciarse sino hasta después de la polinización.

En el biotipo de anteras amarillas, Bashaw y Holt (1958) observaron que la megasporogénesis, el desarrollo del saco embrionario y la embriogénesis fueron normales y que, además, la actividad nucelar fue regular, con lo cual sugirieron que la reproducción en este biotipo es sexual. Bashaw (1980) no encontró diferencias en la embriología de este biotipo y del biotipo apomíctico, excepto que en este último el embrión comienza a desarrollarse antes de la polinización.

La reproducción apomíctica es uno de los sistemas de reproducción agamospérmica que se caracteriza por producir embriones y semillas por reproducción asexual (Grant, 1989). Bashaw (1980) concluyó que no hay ningún rasgo de una sola planta apomíctica que sugiera su carácter apomíctico, pero que su progenie tendrá las características que servirán como indicadores del modo apomíctico de reproducción. Esto se refiere al hecho que la progenie de una planta apomíctica obligada es completamente uniforme e idéntica al progenitor femenino. Por lo tanto, la apomixis es un método natural que permite clonar plantas a través de semillas (Hanna y Bashaw, 1987).

Rossengurt et al. (1982) describieron estos biotipos como subespecies, llamando P. dilatatum dilatatum al biotipo pentaploide y P. dilatatum flavescens al biotipo tetraploide.

En cuanto a los estudios de variabilidad en poblaciones naturales, Pahlen (1986) analizó diferentes procedencias o accesiones colectadas en diversos sitios de dispersión natural de la Argentina, y observó variación genética para 17 caracteres entre procedencias de un mismo sitio. Con material de origen similar, Cicardini et al. (1984) encontraron diferencias significativas entre ecotipos de pasto miel en producción de materia seca, digestibilidad y contenido de proteína. En Australia, bajo diversas condiciones controladas de cultivo, Pearson y Shah (1981) encontraron variación significativa entre 18 ecotipos para varios caracteres, entre ellos producción de semillas, emergencia de plántula, tasa de producción de hojas de las plántulas, acumulación de materia seca, y proporción tallo/raíz.

Más recientemente, García et al. (1994) reportaron resultados de un estudio sobre variabilidad genética y fenotípica en poblaciones de la provincia de Buenos Aires, Argentina, informando diferencias de origen genético entre tres poblaciones y una marcada influencia del ambiente no correlacionada con el valor genotípico. El presente trabajo es continuación de esos estudios y ha tenido como objetivo cuantificar las variaciones inter e intrapoblacionales en caracteres vegetativos y reproductivos de interés forrajero en el biotipo dilatatum.