Capacidad combinatoria para rendimiento de grano y caracteres de calidad maltera en cebada (Hordeum vulgare L.)

• Introducción
• Materiales y métodos
• Resultados y discusión
• Conclusiones
• Reconocimientos
• Literatura citada
• Notas

ABSTRACT: Six spring barley (Hordeum vulgare L.) genotypes were crossed in a diallel system to study combining ability for grain yield and twelve malting quality traits. The F1 hybrids behavior was analyzed using Griffing’s Model I, method 2. The analysis for general combining ability (CCG), specific combining ability (CCE) and the relationship CCG/CCE showed that expression of eight out of the thirteen traits were associated with genes which were additive in their effects: grain weight, malt extract, viscosity, friability, malt protein, soluble protein, Kolbach index and free amino nitrogen (FAN). On the other hand, the expression of grain plumpness, extract difference and the Hartong index showed both additive and non-additive genetic control, the former being of greater magnitude. Only grain yield and diastatic power had mainly non-additive control, even though additive effects were also present.

Key words: combining ability, malting quality.

RESUMEN: Se cruzaron seis genotipos de cebada de ciclo de desarrollo primaveral en un arreglo dialelo, con el fin de estudiar sus capacidades combinatorias para rendimiento de grano y doce caracteres de calidad maltera. El comportamiento de los híbridos F1 fue analizado utilizando el Modelo I, método 2 de Griffing. El análisis de capacidad combinatoria general (CCG), de capacidad combinatoria específica (CCE) y la relación CCG/CCE, demostraron que ocho de los trece caracteres estudiados mostraron expresión asociada a efectos génicos de tipo aditivo, que fueron: peso de grano, extracto de malta, viscosidad, friabilidad, proteína de la malta, proteína soluble, índice de Kolbach y amino nitrógeno libre (FAN: free amino nitrogen). Por otra parte en la expresión de los caracteres calibre de grano, diferencia del extracto, e índice de Hartong fueron importantes tanto los efectos aditivos como los no aditivos, siendo los primeros de mayor magnitud. Solo el rendimiento de grano y el poder diastásico mostraron predominio de acción génica de tipo no aditivo (dominancia y sobredominancia), aunque los efectos aditivos también estuvieron presentes.

Palabras clave: capacidad combinatoria, calidad maltera.

INTRODUCCIÓN

Para un programa de mejoramiento que obtiene nuevas variedades a través de hibridaciones, es de gran importancia la elección de los progenitores que resulten en combinaciones híbridas superiores. Una forma de hacer esta selección es a través de la evaluación de las capacidades combinatorias de los genotipos a utilizar, lo que dará información sobre cuáles serán los más favorables para mejorar el o los caracteres de interés.

FAN e índice Hartong. La capacidad combinatoria general (CCG) informa sobre el comportamiento promedio de un progenitor en todos los cruzamientos en los que participa, en tanto la capacidad combinatoria específica (CCE) informa del comportamiento de un híbrido en particular. Por otra parte, como la CCG se considera asociada a acción génica de tipo aditivo y la CCE a la de tipo no aditivo (dominancia y sobredominancia), a través de la relación CCE/CCG se puede obtener una aproximación sobre la forma en que se hereda el carácter en estudio, lo que resulta importante para escoger el método de mejoramiento a seguir (Griffing, 1956; Falconer, 1972; Vencovsky y Barriga, 1992).

La calidad maltera en cebada (Hordeum vulgare L.) es un carácter complejo, ya que depende tanto de las propiedades físicas del grano maduro como de las enzimas sintetizadas durante la germinación (Thomas et al., 1996), y ha sido definida como el producto de un conjunto de caracteres, siendo los más estudiados por su importancia: calibre y peso del grano, extracto de malta, diferencia del extracto, viscosidad del mosto, friabilidad de la malta, contenido de nitrógeno en el grano malteado y en el mosto (también expresado como proteína de la malta y proteína soluble respectivamente), relación N mosto/N malta (o índice Kolbach), amino nitrógeno libre en el mosto (FAN: free amino nitrogen), índice Hartong y poder diastásico (Molina-Cano et al., 1986; Narziss, 1990; Arias, 1991; Mather et al., 1997).

La herencia de las características de calidad maltera es de tipo cuantitativo e influida de varias formas por el genotipo, el ambiente y por la interacción genotipo x ambiente, lo que la hace compleja y poco comprendida (Sparrow, 1971; Peterson y Foster, 1973; Hockett y Nillan, 1985; Mather et al., 1997; Igartua et al., 2000; Zale et al., 2000). Al respecto, Hockett et al. (1993) señalaron que mientras numerosos estudios han investigado la capacidad combinatoria para rendimiento de grano en cebada, existe mucho menos información disponible sobre la capacidad combinatoria de las características que interesan a la industria maltera y cervecera, lo cual se corrobora al revisar la literatura disponible.

La CCG asociada a los efectos génicos aditivos ha demostrado ser la más importante para los caracteres peso de grano (Hockett y Nillan, 1985), extracto de malta (Baier, 1978; Hockett et al., 1993) y para la relación N mosto/N malta (Hiddema, 1977), en tanto que la CCE asociada a los efectos génicos no aditivos ha sido señalada como preponderante para el rendimiento de grano (Hockett y Nillan, 1985).

Tanto la CCG y la CCE han demostrado ser importantes para determinar la herencia de calibre de grano (St. Pierre y Jensen, 1972; Briggs, 1974; Hockett et al., 1993), diferencia del extracto (Hiddema, 1977), N malta y N mosto (Hiddema, 1977; Hockett et al., 1993) y poder diastásico (Hayter y Riggs, 1978), lo que indica que tanto los efectos génicos aditivos como no aditivos son relevantes en la expresión de estos caracteres. En la literatura revisada no se encontró información sobre los caracteres viscosidad, friabilidad,

Los objetivos de esta investigación fueron evaluar la importancia de los efectos de la capacidad combinatoria y el tipo de acción génica involucrado en la herencia del rendimiento de grano y de los principales caracteres de calidad maltera, en la generación F1 de un cruzamiento dialelo entre seis genotipos de cebada.