Post on 05-Aug-2020
LA ESTABILIDAD
FENOTIPICA EN EL
MEJORAMIENTO VEGETAL
Conceptos
• La estabilidad de un cultivar es la
capacidad genética de mantener un
rendimiento alto y estable a través de
una serie de ambientes (Finlay and
Wilkinson, 1963; Allard and Bradshaw,
1964).
Estabilidad estática y dinámica
• Concepto estático.
• Un genotipo posee un comportamiento
constante, independientemente de cualquier
variación del ambiente.
• Este genotipo no muestra desviación en el
comportamiento esperado del carácter.
• Su varianza entre ambientes igual a cero.
Estabilidad estática
Ambientes
Carácter
- +
Estabilidad estática y dinámica
• Concepto dinámico.
• Los genotipos pueden reaccionar en
forma distinta frente a distintos
ambientes
• Respuesta predecible frente al
ambiente.
Estabilidad dinámica
Ambientes
Carácter
- +
Interacción Genotipo-Ambiente
• La causa principal de las diferencias
entre genotipos respecto a la
estabilidad de los rendimientos es la
amplia ocurrencia de la interacción
genotipo-ambiente.
Interacción Genotipo-Ambiente
• Esta interacción es manifiesta cuando
la respuesta fenotípica producida por un
cambio en las condiciones ambientales
no es la misma para todos los
genotipos (Comstock and Moll, 1963).
Interacción Genotipo-Ambiente
• Diferencias en la expresiones
de los genotipos según el
ambiente.
No Interacción GxE
Rto.
Ambientes
- +
G1
G2
No Interacción GxE
Rto.
Ambientes
- +
G1
G2
Interacción Cuantitativa
Rto.
Ambientes
- +
G1
G2
Interacción Cualitativa
Rto.
Ambientes
- +
G1
G2
Estimación
• Varianza Ambiental
• Rendimiento Relativo
• Regresión
• Desviación de Regresión
• Agrupamiento de Genotipos
Varianza ambiental
• De acuerdo al concepto estático la
estabilidad fenotípica puede ser
estimada empleando la varianza de
un genotipo a través de los
ambientes
Varianza ambiental
S2xi = Σj (Xij - Xi.)2/ A – 1
• Siendo A: número de ambientes
• Genotipo estable S2xi = 0.
Rendimiento Relativo
(Yau, 1991)
• Transforma los rendimientos de
acuerdo a la media ambiental
• El empleo del rendimiento relativo
asigna igual "peso" a cada
ambiente
Rendimientos Relativo
jY
YijRYij
.
Donde
Yij: es la media del genotipo i en el
ambiente j
Y.j: rendimiento medio del ambiente j
RY: rendimiento relativo
Varianza de los rendimientos
relativos
• S2i = Σ(RYij - RYi.)2 / A - 1
• Donde:
•
• RYi.: es el rendimiento relativo
medio del genotipo i
• A: número de ambientes.
Rendimiento
Ambientes
A1 A2 A3 Media Var
G1 1500 3500 5500 3500 400000
G2 2000 3000 4000 3000 200000
G3 2500 2500 2500 2500 0
Media 2000 3000 4000
Rendimiento
Ambientes
A1 A2 A3 Media Var
G1 1500 3500 5500 3500 400000
G2 2000 3000 4000 3000 200000
G3 2500 2500 2500 2500 0
Media 2000 3000 4000
Rendimiento Relativo
Ambientes
A1 A2 A3 Media Var
G1 0,75 1,17 1,37 1,10 0,102
G2 1,0 1,0 1,0 1,00 0
G3 1,25 0,83 0,63 0,90 0,102
Media 1,00 1,00 1,00
Regresión
(Finlay y Wilkinson, 1963) .
• El rendimiento medio del ensayo en
cada localidad y en cada año es
utilizado como una medida del
ambiente.
• Una variedad "ideal" debe tener un
alto rendimiento promedio y un
coeficiente de regresión de uno
(bi=1).
Regresión
Ambientes
Rendimiento
bi = 1
- +
bi < 1
bi > 1
Ideal
Desviación de Regresión
Ambientes
Rendimiento
- +
di
Clasificación de acuerdo a
bi y S2di
Alta Estabilidad
Baja Estabilidad
bi < 1 bi > 1
Ambientes
Pobres
Ambientes
Óptimos
Baja
S2di
Alta
S2di
Regresión
• Variedad con bi>1 es adaptada a ambientes óptimos.
• Variedad con bi<1, es adaptada a ambientes pobres.
• La adaptación y el rendimiento deben ser considerados como atributos distintos de un mismo genotipo (Finlay y Wilkinson, 1963) .
Agrupamiento de Genotipos (Francis y Kannenberg, 1978)
• Grafica los genotipos de acuerdo al
rendimiento promedio y al CV (%)
promedio
Agrupamiento de Genotipos
Coeficiente de Variación %
Rendimiento
q/ha Alto R
Bajo CV
Alto R
Alto CV
Bajo R
Bajo CV
Bajo R
Alto CV
Media
Media
Agrupamiento de Genotipos
Coeficiente de Variación %
Rendimiento
q/ha Alto R
Bajo CV
Alto R
Alto CV
Bajo R
Bajo CV
Bajo R
Alto CV
Media
Media
Selección para Estabilidad
• Tipo de variedad
• Elección de los progenitores
• Selección directa e indirecta
Tipo de variedad
• El Grado de heterocigocidad de los
individuos.
• La dimensión de la heterogeneidad
genética dentro de la variedad.
Estructura genética de varios tipos
de cultivares (Becker, 1983).
Heterocigosidad
Líneas Puras
Mezcla de Líneas
Razas de Autógamas
Clones
H. Dobles
H. Triples
H. Simples
Poblaciones
Heterogeneidad
Tipo de variedad y
adaptación
Homeostasis
• La habilidad de una población en
panmixia para equilibrar su composición
genética y resistir cambios repentinos
(Lerner, 1954).
• Genotipo con mayor homeostasis es
aquel que presenta una menor varianza
entre ambientes de evaluación.
Líneas Puras Híbridos Simples
Homeostasis Individual
Variedades genéticamente
homogéneas
Variedades genéticamente
heterogéneas
1. Mezcla de individuos con el mismo nivel de endocría (Multilíneas).
Homeostasis Poblacional
Variedades genéticamente
heterogéneas
2. Mezcla de individuos con diferente nivel de
endocría (Poblaciones de alógamas).
Homeostasis Poblacional e Individual
Elección de los progenitores
• La elección de padres con altos o bajos
valores de bi se reflejan en la descendencia,
por ejemplo en trigo.
• Los parámetros de estabilidad deben ser
estimados en base a muchos ambientes.
• No ocurre lo mismo con la desviación de
regresión di.
Selección directa e indirecta
• Selección directa es ineficiente por
su baja heredabilidad.
• Selección indirecta basada en
tolerancia a factores bióticos y
abióticos.
Conclusiones
• Cálculo de bi y di en base a 10 o más
ambientes ( en varios años).
• Con menor número de ambientes
utilizar el rendimiento relativo
• Mejorar para tolerancia a factores
bióticos y abióticos
Bibliografía
• Mariotti, J. A., 1994. La interacción genotipo-
ambiente, su significado e importancia en el
mejoramiento genético y en la evaluación de
cultivares. INTA–CRTS, Serie monográfica n°
1, 38 pp.