Parámetros genéticos, rendimiento y calidad forrajera en alfalfas (Medicago sativa L.) extremadamente sin reposo con expresión variable del carácter multifoliado obtenidas por selección fenotípica recurrente

Abstract

La calidad nutricional de las plantas de alfalfa se correlaciona positivamente con la presencia de hojas multifolioladas (MF). Mediante selección fenotípica recurrente se desarrollaron poblaciones (Pob) extremadamente sin reposo invernal con un porcentaje de expresión MF (%MF) que fue desde 6,7 % en la población original (C0) y alcanzó un 77,7 % en el cuarto ciclo (C4), con estabilidad en la expresión. Uno de los objetivos se planteó en planta individual sobre C0, C1, C2 y C3 y bajo cuatro ambientes [humedad edáfica (secano y riego) y temporada de evaluación (2010-2011 y 2011-2012)] y otro de los objetivos en stand denso en secano para las temporadas 2012/2014 sobre C3 y C4 en comparación con C0, Ruano, Mireya y CW1010. En ambos objetivos, se determinó la variabilidad y correlación entre variables productivas, morfológicas y de calidad forrajera. La Pob C0 presentó los máximos valores de rendimiento de forraje con plantas más altas, mayor número de tallos y número de hojas. Dichas variables fueron significativamente menores en C3 y C4 en evaluaciones a planta individual pero no fue así cuando se las evaluó en cultivo denso. De manera diferente C3 y C4 presentaron los valores más altos en cuanto a %MF, relación hoja/tallo y porcentaje de proteína bruta. La caracterización sanitaria en lo que respecta a resistencia a pulgones (azul y moteado) y antracnosis fue otro de los objetivos, encontrándose que el proceso de selección no modificó el comportamiento sanitario de la Pob C4 en comparación con la población original. En un cuarto objetivo se evaluó la diversidad genética de C0 y C4 representadas por 40 plantas cada una y utilizando 25 microsatélites. Se observó un alto número de alelos por locus en C0 y C4. La diversidad genética dentro de la Pob (HE) fue de 0,723 para C0 y 0,726 para C4 con ausencia de diferencias significativas entre las dos Pob, indicando que la diversidad genética presente en C4 fue tan grande como en C0. La diferenciación según Nei (GST) entre las Pob indicó que sólo el 1,3 % de la diversidad genética total fue entre las poblaciones y el 98,7 % estaba dentro de ellas, mostrando así un proceso de selección eficiente sin aumento de la consanguinidad.

The nutritional quality of alfalfa plants correlate positively with the presence of multifoliolate (MF) leaves. Using phenotypic recurrent selection we developed extremely non-dormant populations (Pop) with an increased percentage of MF expression (%MF) that was 6.7 % in the original population (C0) and reached 77.7 % in the fourth cycle (C4), with stable expression. The objectives of this study were to evaluate forage yield and quality and stem and leaf morphology on individual plants of C0, C1, C2 and C3 Pop under four environments defined by the combination of growing seasons (2010-2011 and 2011-2012) and moisture condition (rainfed or irrigated) and on stand dense in rainfed seasons 2012/2014 on C3 and C4 compared to C0, Ruano, Mireya and CW1010. The Pob C0 values showed the maximum forage yield with taller plants, higher stem and leaf numbers. These variables were lower in C3 and C4 although these differences were significant at individual plant evaluations but not when they were evaluated in dense culture. Differently C3 and C4 showed the highest values in terms of % MF, leaf/stem ratio and crude protein percentage. Pest (blue and spoted aphid) and desease (anthracnose) resistance were characterized, finding that the selection process did not change the resistance behavior of Pop C4 compared with the original population. Also, the effect of selection on genetic diversity was evaluated. The Pop C0 and C4 were represented by 40 plants each that were genotyped by 25 SSR markers. The number of alleles per locus was large in both C0 and C4, averaging 6.28. The within population genetic diversity (HE) overall estimation, was 0.723 for C0 and 0.726 for C4. The absence of significant differences for HE between the two populations indicated that the genetic diversity present in C4 was as large as the diversity observed in C0. The Nei‟s population differentiation (GST) overall estimation was 0.013, meaning that only 1.3% of the total genetic diversity was between populations and 98.7% was within populations. These results showed that an efficient selection process was conducted without any increase in inbreeding.