Hibridación y comparación de la F1 con sus progenitores en tres cultivares de quinua (Chenopodium quinoa Willd.) en Puno, Perú (página 4)

3.6 Modelo estadístico

3.6.1 Hipótesis

• La hipótesis se acepta, porque se híbrido el cultivar Pasankalla con los cultivares Salcedo-INIA y Choclo.
• Se rechaza la hipótesis planteada, porque el tamaño de grano de la F1, son variables pero los promedios son igual a los progenitores.
• Se acepta la hipótesis, porque la F1 tienen mayor longitud de panoja que sus progenitores.
• La hipótesis se rechaza, porque uno de los progenitores tiene mayor diámetro de panoja que la F1.
• Se acepta la hipótesis, porque la F1 son más precoces que sus progenitores.

3.7 Variables de respuesta

3.7.1 Primera etapa

• Porcentaje de semillas híbridas (%).

3.7.2 Segunda etapa

• Tamaño de grano (mm);
• longitud de panoja (cm);
• diámetro de panoja (cm);
• precocidad de los cultivares (días).

3.8 Análisis estadístico

3.8.1 Diseño de hibridaciones (primera etapa)

• Salcedo INIA x Pasankalla;
• Pasankalla x Choclo.

Se diseñó las hibridaciones, de acuerdo a las características fenotípicas de cada cultivar (progenitor). Ver Figura 3.

3.8.2 Diseño estadístico (segunda etapa)

Para determinar el efecto de los cuatro factores en estudio sobre las variables de respuesta de esta etapa; se condujo bajo el Diseño en Bloque Completo al Azar (DBCA), con 4 repeticiones y 5 tratamientos. Como tratamientos se tienen a los cultivares: progenitores; Pasankalla, Salcedo-INIA y Choclo y la F1; Salcedo-INIA x Pasankalla (Pasaleo) y Pasankalla x Choclo (Pacholeo).

Yij = µ + ti + βj + eij

i = 1,2,…,t (tratamientos)

j = 1,2,…,r (bloques)

Donde:

Yij = unidad experimental que recibe el tratamiento i y esta en el bloque j

µ = el verdadero efecto medio

βj = el verdadero efecto del j-ésimo bloque

ti= el verdadero efecto del i-ésimo tratamiento

eij= el verdadero efecto de la unidad experimental en el j-ésimo bloque que está sujeto al i-ésimo tratamiento (error experimental).

Para este modelo estadístico lineal, se optó por el modelo I (o efectos fijos), que están sujetos a la restricción en cuanto a la disponibilidad del material experimental y el número de bloques.

Figura 3. Flujograma de las hibridaciones (primera etapa).

4. RESULTADOS Y DISCUSIONES

4.1 Primera etapa

4.1.1 Porcentaje de semillas híbridas (%)

Se muestran en las Tablas 10 y 11, el porcentaje de semillas híbridas de las dos campañas agrícolas, donde se observa que en la campaña agrícola 2003-2004 (intemperie); se obtuvo buenos resultados, debido a que las hibridaciones, se realizaron a la intemperie, parcelas de investigación sin limitaciones, técnicas de trabajo sin interferencia, accesibilidad a las parcelas a cualquier hora. A comparación de las hibridaciones realizadas en la campaña agrícola 2004-2005 (invernadero), el porcentaje de hibridaciones es baja debido, a la falta de espacio (espacio limitado), interferencia en el trabajo. De las cruzas realizadas en las dos campañas agrícolas, se muestra mayor porcentaje de semillas híbridas en la campaña agrícola 2003-2004, a pesar que se realizó la hibridación artificial en pocas flores.

2. Segunda etapa

Esta etapa se realizó en la campaña agrícola 2004-2005 (invernadero).

4.2.1 Tamaño de grano (mm)

De acuerdo a la Tabla 12 se observa que no existe diferencia significativa para los bloques, a diferencia de los tratamientos existen diferencias reales entre los tratamientos, porque se tiene cultivares de diferentes tamaños de grano, lo cual da a conocer que el diseño empleado ha sido la correcta ya que los tratamientos actúan en forma diferente entre ellos. En los bloques no se tiene diferencia significativa, porque el medio de cultivo, riego, abonamiento son similares para todos los tratamientos; la radiación solar no era igual para todos, la cual afecto en la altura de planta, pero no afecto en el tamaño de grano.

Tabla 12. Análisis de varianza para el tamaño de grano.

C.V. = 3.4%

El tamaño de grano alcanzado por los cultivares, presentado en la Tabla 13 de la prueba de significación de Duncan al 0.05 de probabilidad, existen solo dos grupos codificados con letras diferentes. El grupo "a" índica que todos los cultivares, tienen casi el mismo tamaño de grano. De todos los cultivares solo el cultivar Choclo tiene diferencia significativa, por tener menor tamaño de grano.

Tabla 13. Prueba de significación de Duncan para el tamaño de grano.

Donde: Progenitores (A = Pasankalla, B = Salcedo-INIA, C = Choclo); F1 ( D = Pasaleo, E = Pacholeo).

4.2.2 Longitud de panoja (cm)

En la Tabla 14 sobre el análisis de varianza, para la longitud de panoja se observa que no existe diferencia significativa en los bloques, debido a que en cada bloque las labores culturales realizadas son iguales y no afectan en la longitud de panoja. En cuanto a los tratamientos (cultivares) existe una diferencia significativa, porque los cultivares tienen diferentes tamaños de panoja.

Tabla 14. Análisis de varianza para longitud de panoja.

C.V. = 9.5%

En la prueba de significación de Duncan, presentado en la Tabla 15, muestra que no se tiene diferencia significativa en la longitud de panoja, solo el cultivar Choclo presenta diferencia a comparación de los demás cultivares.

Tabla 15. Prueba de significación de Duncan para longitud de panoja.

Donde: Progenitores (A = Pasankalla, B = Salcedo-INIA, C = Choclo); F1 ( D = Pasaleo, E = Pacholeo).

4.2.3 Diámetro de panoja (cm)

En la Tabla 16 sobre el análisis de varianza para el diámetro de panoja, se nota que no existe diferencia significativa entre los bloques, porque las labores culturales realizadas en todos los bloques y tratamientos son similares, los cuales no afectan en la variación del diámetro de panoja; y en cuanto a los tratamientos (cultivares), existe una diferencia significativa, porque los cultivares no tienen el mismo diámetro de panoja.

Tabla 16. Análisis de varianza para el diámetro de panoja.

C.V. = 12.3%

En cuanto al diámetro de panoja, presentado en la Tabla 17 se muestra que los cultivares: Choclo (progenitor) y Pacholeo (F1), tienen mayor diámetro de panoja frente a los demás cultivares.

Tabla 17. Prueba de significación de Duncan para el diámetro de panoja (cm).

Donde: Progenitores (A = Pasankalla, B = Salcedo-INIA, C = Choclo); F1 ( D = Pasaleo, E = Pacholeo).

4.2.4 Precocidad (días)

De acuerdo a la Tabla 18 sobre el análisis de varianza se muestra que no existe diferencia significativa en cuanto a los bloques, al igual que en los demás variables de respuesta. Pero en cuanto a los tratamientos (cultivares), es significativa debido a que se nota variabilidad en cuanto a la precocidad entre los cultivares.

Tabla 18. Análisis de varianza para la precocidad.

C.V. = 3.8%

De acuerdo a la prueba de significación de Duncan, en la Tabla 19 la F1 (Pasaleo), resultó precoz seguido por su progenitor (Salcedo-INIA), la diferencia de precocidad entre los cultivares es mínima.

Tabla 19. Prueba de significación de Duncan para la precocidad.

Donde: Progenitores (A = Pasankalla, B = Salcedo-INIA, C = Choclo); F1 ( D = Pasaleo, E = Pacholeo).

5. CONCLUSIONES

• El cultivar Pasankalla se híbrido con los cultivares Salcedo-INIA y Choclo, mejor porcentaje de semillas híbridas se logró en las cruzas simples realizadas a la intemperie en la campaña agrícola 2003-2004, obteniéndose: 41% de semillas híbridas de la cruza de los progenitores Salcedo-INIA x Pasankalla, 63% de semillas híbridas de la cruza de los progenitores Pasankalla x Choclo; y en las cruzas reciprocas realizadas en la campaña agrícola 2004-2005 dentro de invernadero se obtuvo: 39% de semillas híbridas de la cruza de los progenitores Salcedo-INIA x Pasankalla y en su reciproca Pasankalla x Salcedo-INIA 11% de semillas híbridas, 18% de semillas híbridas de la cruza de los progenitores Pasankalla x Choclo y en su reciproca Choclo x Pasankalla 29% de semillas híbridas.
• En el tamaño de grano de los progenitores y la F1, presentaron el mismo tamaño de 2.2 mm y el progenitor Choclo presenta una diferencia significativa por tener menor tamaño (1.7 mm).
• En la longitud de panoja hay una notable diferencia entre los cultivares, la F1 (Pacholeo) con 42.3 cm resultó tener mayor longitud, y su progenitor (Choclo) tiene 11.7 cm.
• En el diámetro de panoja, los cultivares: progenitor (Choclo) y la F1 (Pacholeo) con 9.7 y 8.7 cm, resultaron significativamente diferentes a comparación de los demás cultivares.
• En la precocidad, la F1 (Pasaleo) es más precoz con 144 días a comparación de los demás cultivares.

En resumen la F1, es sinónimo de semillas híbridas y la recombinación de genes se realizó en la F1.

6. RECOMENDACIONES

1. Las parcelas de experimentación (intemperie) y macetas (invernadero) deben ser lugares exclusivos, solo para realizar trabajos de hibridaciones.
2. Describir las características genotípicas y fenotípicas deseables de cada progenitor, para planificar en el futuro, un mejoramiento adecuado, de acuerdo a las necesidades del agricultor, medio ecológico y exigencia del mercado interno y externo.
3. En resumen se recomienda realizar las hibridaciones en invernaderos siempre en cuando estas presenten las siguientes condiciones: espacios amplios, para el fácil manejo de los materiales experimentales, lugares destinados exclusivamente para realizar solo hibridaciones y Manejo del lugar solo por una persona especializada en el tema.
4. En la comparación de la F1 con sus progenitores en cuanto a: tamaño de grano, longitud de panoja, diámetro de panoja y precocidad los datos que se dan en esta investigación, no son confiables, porque la estabilidad genética aun no es homogénea, a medida que se cultive y pasen los años, se estabilizarán dichos genes, razón por el cual se recomienda seguir investigando más porque según la teoría dice que la recombinación de genes recién se produce en la F2, pero personalmente observe lo contrario. Por lo tanto se recomienda que se realicen trabajos similares, para intercambiar resultados, ideas, métodos y corregir algunos errores que presente este trabajo de investigación.

7. BIBLIOGRAFÍA

ALLARD, R.W. 1980. Principios de la mejora genética de las plantas. Traducido del ingles americano de la obra de, Principles of Plant Breeding., por MONTOYA, J.L., 4a. ed. en español. Julio de 1960.: Omega. España. 498 p.

BALLENA, W. 2000. Evaluación fenotípica de 25 cultivares de quinua (Chenopodium quinoa Willd.). Tesis Ing. Agro. FCA-UNA. Puno, Perú 71 p.

BRAUER, O. 1986. Fitogenética aplicada. 8a. reimp.: Limusa México. 518 p.

BREWBAKER, J. L. 1967. Genética agrícola. 1a.ed.: Hispano-Americana. México 261 p.

CORNEJO, G. 1976. Estructura anatómica de la quinua (Chenopodium quinoa Willd.). En Convención Internacional de Chenopodiaceas. 2da Potosí, Bolivia. 26-29 abril. IICA. Serie informes de conferencias, cursos y reuniones. No 96 Bolivia pp. 43-48.

CUBERO, J.I. 2003. Introducción a la mejora genética vegetal. 2a.ed.: Mundi-Prensa. España 567 p.

ELLIOTT, F. C. 1964. Citogénetica aplicada y mejoramiento de plantas traducido del ingles de la obra de, Plant Breeding And Cytogenetics., por Antonio MARINO A., 1a. ed. en español. Marzo de 1964.: Continental. México 474 p.

ERQUINIGO, F. 1970. Biología floral de la quinua (Chenopodium quinoa Willd.). Tesis Ing. Agro. Facultad de Agronomía. UNTA. Puno, Perú. 89 p.

TAPIA et al. 1979. Quinua y Cañiwa, cultivos andinos. En:. (eds.). CIID, IICA, Bogotá, Colombia. Serie Libros y materiales educativos. No 40 217 p.

GONZALES, A.E. 1979. Evaluación fenotípica de siete cultivares de quinua (Chenopodium quinoa Willd.). Tesis Ing. Agro. Facultad de Agronomía. UNTA. Puno, Perú 52 p.

HUANCA, J.E. 1998. Selección de genotípos de quinua (Chenopodium quinoa Willd.). Tesis Ing. Agro. FCA-UNA. Puno, Perú 163 p.

IGNACIO, J. y VERA, R. 1976. Observación sobre la intensidad de floración durante las diferentes horas del día, efectuada en quinua (Chenopodium quinoa Willd.). En Convención Internacional de Chenopodiáceas. 2da Potosí, Bolivia. 26-29 abril. IICA. Serie informes de conferencias, cursos y reuniones. No 96 Bolivia pp. 104.

IICA, GTZ, INIAP, ERPE. Manual de producción de quinua de calidad en el Ecuador [en línea] (consultado el 16 de abril del 2005 – 08:24). Disponible en URL: http://www.ecuarural.gov.ec/ecuagro/paginas/PRODUCTOS/MANUALES.

LESCANO, J.L. 1994. Genética y mejoramiento de cultivos altoandinos. 1a.ed.: en Producciones CIMA. La Paz, Bolivia 459 p.

LESCANO, J.L. y PALOMINO, C. 1976. Metodología del cruzamiento de quinua (Chenopodium quinoa Willd.). En Convención Internacional de Chenopodiáceas. 2da Potosí, Bolivia. 26-29 abril. IICA. Serie informes de conferencias, cursos y reuniones. No 96 Bolivia pp. 78-80.

MUJICA, A.M.H. 1988. Parámetros genéticos e índices de selección en quinua (Chenopodium quinoa Willd.). Tesis de Doctor en Ciencias. Colegio de postgrado, Montecillo, México 113 p.

POEHLMAN, J.M. 1992. Mejoramiento genético de las cosechas. 11a reimp.: Limusa. México pp.72-79.

PONCE, J.R. 1978. Evaluación biométrica de 330 líneas del Banco de Germoplasma de quinua (Chenopodium quinoa Willd.). Tesis Ing. Agro. Facultad de Agronomía UNTA. Puno, Perú 48 p.

REYES, P. 1985. Fitogenotécnia básica y aplicada 1a. ed: A.G.T. Editor. México 460 p.

8. ANEXOS

Anexo 1. Características fenotípicas del cultivar Pasankalla.

Donde: #P/cód. = número de planta por código, LP = longitud de panoja (cm), DP = diámetro de panoja (cm), FP = forma de panoja o tipo de panoja, DeP = densidad de panoja, DT = diámetro de tallo (cm), AP = altura de planta (cm), PV = periodo vegetativo (días), CT = color de tallo, CE = color de estría, Cax = color de la pigmentación axilar, CG = color de grano, TG = tamaño de grano (mm), PGSI = peso de grano sin impurezas por panoja (g), PGCI = peso de grano con impurezas por panoja (g). PBA = peso de biomasa aérea (g), G = glomérulada, A = amarantiforme, SL = semilaxa, Ros = rosado, Bcr = blanco cremoso, Pl = plomo, P = púrpura.

Anexo 2. Características fenotípicas del cultivar Salcedo-INIA.

Donde: #P/cód. = número de planta por código, LP = longitud de panoja (cm), DP = diámetro de panoja (cm), FP = forma de panoja o tipo de panoja, DeP = densidad de panoja, DT = diámetro de tallo (cm), AP = altura de planta (cm), PV = periodo vegetativo (días), CT = color de tallo, CE = color de estría, Cax = color de la pigmentación axilar, CG = color de grano, TG = tamaño de grano (mm), PGSI = peso de grano sin impurezas por panoja (g), PGCI = peso de grano con impurezas por panoja (g). PBA = peso de biomasa aérea (g), G = glomérulada, C = compacta, ACL = amarillo claro limón, Bcr = blanco cremoso, AO = amarillo oro, P = púrpura.

Anexo 3. Características fenotípicas del cultivar Choclo.

Donde: #P/cód. = número de planta por código, LP = longitud de panoja (cm), DP = diámetro de panoja (cm), FP = forma de panoja o tipo de panoja, DeP = densidad de panoja, DT = diámetro de tallo (cm), AP = altura de planta (cm), PV = periodo vegetativo (días), CT = color de tallo, CE = color de estría, Cax = color de la pigmentación axilar, CG = color de grano, TG = tamaño de grano (mm), PGSI = peso de grano sin impurezas por panoja (g), PGCI = peso de grano con impurezas por panoja (g). PBA = peso de biomasa aérea (g), G = glomérulada, A = amarantiforme, SL = semilaxa, Ros = rosado, ACL = amarillo claro limón, Bcr = blanco cremoso, AO = amarillo oro, NT = no tiene.

Anexo 4. Características fenotípicas del cultivar Pasaleo.

Donde: #P/cód. = número de planta por código, LP = longitud de panoja (cm), DP = diámetro de panoja (cm), FP = forma de panoja o tipo de panoja, DeP = densidad de panoja, DT = diámetro de tallo (cm), AP = altura de planta (cm), PV = periodo vegetativo (días), CT = color de tallo, CE = color de estría, Cax = color de la pigmentación axilar, CG = color de grano, TG = tamaño de grano (mm), PGSI = peso de grano sin impurezas por panoja (g), PGCI = peso de grano con impurezas por panoja (g), PBA = peso de biomasa aérea (g), G = glomérulada, C = compacta, Ros = rosado, Bcr = blanco cremoso, P = púrpura, Pl = plomo.

Anexo 5. Características fenotípicas del cultivar Pacholeo.

Donde: #P/cód. = número de planta por código, LP = longitud de panoja (cm), DP = diámetro de panoja (cm), FP = forma de panoja o tipo de panoja, DeP = densidad de panoja, DT = diámetro de tallo (cm), AP = altura de planta (cm), PV = periodo vegetativo (días), CT = color de tallo, CE = color de estría, Cax = color de la pigmentación axilar, CG = color de grano, TG = tamaño de grano (mm), PGSI = peso de grano sin impurezas por panoja (g), PGCI = peso de grano con impurezas por panoja (g). PBA = peso de biomasa aérea (g), G = glomérulada, SL = semilaxa, Ros = rosado, Bcr = blanco cremoso, P = púrpura, Pl = plomo.

Anexo 6. Promedio del tamaño de grano (mm).

Donde: ∑Xj = sumatoria de las repeticiones, ∑Xi = sumatoria de los tratamientos y = promedios.

En el anexo 6 los progenitores presentan el mismo tamaño, debido a que se utilizó, plantas bien seleccionadas, pero solo en la raza Choclo se observo variabilidad en el tamaño de grano, debido a que la estabilidad genética no es estable, y en cuanto a la F1, se nota variabilidad debido a que se esta dando el efecto de recombinación de genes; en cuanto al color de grano también vario, porque en la teoría dice que la recombinación de genes recién se manifiesta en la F2, pero en este caso ocurrió lo contrario, razón por la cual se realizó cruzas reciprocas con los mismos progenitores, para seguir investigando y llegar a una conclusión precisa.

Anexo 7. Promedio de longitud de panoja (cm).

Donde: ∑Xj = sumatoria de las repeticiones, ∑Xi = sumatoria de los tratamientos y = promedios.

La F1 Pacholeo, sobresalió en cuanto a sus progenitores; y la F1 Pasaleo tienen casi la misma longitud que sus progenitores. En cuanto a los progenitores la variedad Salcedo-INIA resulto superior en cuanto a los demás, seguido por la variedad Pasankalla. Ver anexo 7.

Anexo 8. Promedio del diámetro de panoja (cm).

Donde: ∑Xj = sumatoria de las repeticiones, ∑Xi = sumatoria de los tratamientos y = promedios.

De acuerdo a el anexo 8 el progenitor Choclo, sobresale frente a los demás cultivares, seguido de la F1 Pasaleo.

Anexo 9. Promedio de precocidad (días).

Donde: ∑Xj = sumatoria de las repeticiones, ∑Xi = sumatoria de los tratamientos y = promedios.

En el anexo 9, se muestra las diferencias en la precocidad, donde resultó más precoz de todos los tratamientos (cultivares), la F1 Pasaleo, en seguida viene su progenitor Salcedo-INIA, con mínima diferencia; la más tardía fue la raza Choclo.

Anexo 10. Distribuciones de parcelas de los progenitores.

Donde:

P = Pasankalla

SI = Salcedo-INIA

C = Choclo

ENTONCES:

SI x P = Se cruzaron 20 granos (en 4 plantas), en cada planta se hizo 5 cruzas (o sea 5 granos)

P x C = Se cruzaron 20 granos (en 4 plantas), en cada planta se realizó 5 cruzas (o sea 5 granos)

NOTA.- Según las investigaciones realizadas por mi persona en la campaña agrícola del año 2002-2003; se llegó a la conclusión de que la diferencia de la maduración de las variedades precoces y tardías es de 49 días (más de un mes y medio). Por lo cual se planteó una siembra escalonada para hacer coincidir las épocas de floración. Se sembró de la siguiente manera:

1 = Primera siembra se realizó el 1º de septiembre del 2003

2 = Segunda siembra realizó cuando la primera siembra este en la fase fenológica de seis hojas verdaderas.

Además una planta tardía ya tiene algunas flores que florecen junto con las variedades precoces.

Anexo 11. Distribuciones de parcelas de evaluación de progenitores con la F1.

Donde:

T1 = Pasankalla

T2 = Salcedo-INIA

T3 = Choclo

T4 = Salcedo INIA X Pasankalla

T5 = Pasankalla X Choclo

En cada bloque se tendrá:

Donde: p. = plantas, = promedios

DEDICATORIA

A mis progenitores Pedro Martín y Felipa, quienes me apoyaron constante e incansablemente en cada momento de mi vida y en la culminación de mi profesión. Para ellos mi eterna gratitud.

A mis hermanos: Jhon, Flavio, José y Melitón.

A mi amigo Oscar Ventura Castillo, por apoyarme desinteresadamente en la conducción del presente trabajo de investigación.

AGRADECIMIENTOS

A la Universidad Nacional del Altiplano, en especial a la Facultad de Ciencias Agrarias, por mi formación profesional.

A los docentes de la Facultad de Ciencias Agrarias, por sus sabias enseñanzas impartidas en mi formación profesional.

Al Ing. M.Sc. Rafael Velásquez Huallpa, por su acertada dirección en la ejecución del presente trabajo de investigación.

Al Ing. Aurelio Suca Yanarico e Ing. Fernando Ruelas Enriquez, por sus asesoramientos en el presente trabajo de investigación.

A los Srs. Roberto Barra, Félix Coila, Luciano Dueñas, Gabino Chalco y Marcial Vilchez, por sus apoyos generosos.

Término agradeciendo eternamente, los sacrificios que hicieron mis progenitores Pedro Martín y Felipa, para la formación profesional de sus hijos.

Juvenal León

UNIVERSIDAD NACIONAL DEL ALTIPLANO

FACULTAD DE CIENCIAS AGRARIAS

ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA AGRONÓMICA