Control genético de la aptitud a la propagación vegetativa y de la resistencia a " Phytophthora cinnamomi " en familias de polinizaciones controladas de castanea

Resumen

Resumen El castaño (Castanea sativa Miller) es una especie de doble aptitud para la producción de castaña y de madera. Su madera es muy valorada por la formación temprana del duramen que le confiere muy buenas características de durabilidad en exteriores. La madera de pequeñas dimensiones se emplea en cerramientos, estacas de viña, leña etc. Por otro lado, el número de variedades injertadas para producción de fruto son elevadas, tienen distribución comarcal y proceden de selecciones tradicionales. Muchos castañares han sido abandonados durante las últimas décadas debido a la despoblación rural y a las diferentes enfermedades, como la tinta, el chancro y a la plaga causada por la avispa del castaño, que están azotando a esta especie durante el último siglo. A pesar de esto en la actualidad están aumentando las plantaciones para la producción de fruto y las plantaciones clonales orientadas a la producción de madera de calidad. Los programas de mejora del castaño realizadas en el período 1940-1960 se centraron en la obtención de resistencia a P. cinnamomi, para ello se emplearon parentales de C. sativa procedentes de la Galicia Atlántica que se cruzaron con parentales asiáticos, obteniéndose híbridos que en general tienen problemas de adaptación a zonas frías o con sequía estival. El actual Programa de Mejora del Castaño del Centro de Lourizán, iniciado en el año 2010, tiene como objetivo principal incrementar la producción de madera, la calidad de esta y la resistencia a factores limitantes mediante cruzamientos controlados entre parentales seleccionados incluidos en la Población Elite, obteniéndose de esta forma nuevos materiales de reproducción. Otro objetivo es obtener variedades de castaño con doble aptitud para producción de castaña y madera y nuevos portainjertos con buena compatibilidad con las variedades tradicionales gallegas de fruto y con mejor adaptabilidad a continentalidad. A pesar del largo historial de la mejora del castaño por resistencia a enfermedades y a la cantidad de estudios de aptitud a la propagación vegetativa, se sabe poco sobre el control genético y el valor de mejora de diferentes materiales en estas características. En consecuencia, en la presente tesis se estudió qué tipo de control genético y qué importancia tiene este control para las características aptitud al enraizamiento y resistencia a P. cinnamomi. Para ello se estimaron los valores de mejora de los parentales, de las familias e individuos (clones) dentro de familia y se estimaron también las correlaciones fenotípicas y genéticas entre las variables evaluadas. Otros objetivos planteados fueron estudiar si hay correlaciones fenotípicas y genéticas entre las características capacidad de enraizamiento, vigor y la resistencia a P. cinnamomi, para una posible selección multicaracter y la evolución de la capacidad de enraizamiento en el tiempo. Para el estudio de la característica aptitud al enraizamiento se realizaron dos ensayos en 2012 y 2013, en los que se emplearon 705 individuos de 25 familias obtenidas en las polinizaciones controladas del 2010 y 2011. Para el estudio de la característica resistencia a P. cinnnamomi, realizado en el 2014, se emplearon 389 individuos procedentes del ensayo de enraizamiento del 2013. Por último, los datos empleados para el análisis de las correlaciones entre las características capacidad de enraizamiento, vigor y resistencia a P. cinnamomi y el análisis de la evolución de la capacidad de enraizamiento en el tiempo proceden de los ensayos del 2012, 2013 y 2014. En el 2014 también se realizó un estaquillado de portainjertos híbridos antiguos. Las variables de los estudios de enraizamiento, de resistencia a P. cinnamomi y del estudio de la correlación entre enraizamiento, vigor y resistencia a P. cinnamomi se analizaron con el modelo dialelo incompleto, que fue una modificación del modelo parental de Isik (2009), en el que se incluyó el efecto individuo dentro de familia. El modelo se basó en el método de máxima verosimilitud restringida (REML) del procedimiento MIXED, que estima los componentes de la varianza, las mejores predicciones lineales no sesgadas (BLUPs) de los efectos aleatorios y sus valores de mejora. Por otro lado, se empleó un segundo modelo para el análisis del enraizamiento de los ensayos del 2012, 2013 y 2014. Este modelo es también una modificación del modelo parental de Isik (2009) en el que se incluyó, además del efecto individuo dentro de familia, el efecto de edad y las interacciones de los diferentes efectos aleatorios con la edad. En los ensayos del control genético del enraizamiento se obtuvieron unos porcentajes de enraizamiento elevados, con un 91% en el primer ensayo y un 77% en el segundo. La supervivencia de las estaquillas también fue elevada y se mantuvo en torno al 99% en ambos ensayos. La aptitud al enraizamiento presenta un moderado control genético debido fundamentalmente a dominancia y epistasis. Por lo tanto, un buen enraizamiento se encuentra en ciertas familias y en ciertos individuos (clones) dentro de gran parte de las familias. En el ensayo de inoculación con P. cinnamomi el porcentaje de supervivencia del conjunto de las familias fue de un 80%. Los parentales con los valores de mejora más altos fueron en general los que tienen ancestría en C. crenata y las familias con los mejores valores de mejora fueron la mayoría de los retrocruzamientos a C. sativa y los híbridos F1. Aunque también se observó que las familias puras de C. sativa presentaron cierta resistencia a la tinta. Teniendo en cuenta estos resultados se concluye que la resistencia a P. cinnamomi presenta un elevado control genético fundamentalmente de tipo aditivo, es decir, controlado por muchos genes y aportada por los parentales, aunque también presenta dominancia y cierta epistasia. Por lo tanto, una buena resistencia a P. cinnamomi se encuentra en ciertos parentales y familias y también en ciertos individuos (clones) dentro de gran parte de las familias. Finalmente, se obtuvieron correlaciones entre capacidad de enraizamiento y vigor; entre vigor y resistencia a P. cinnamomi, por lo que se puede realizar selección de varias características al mismo tiempo. También hubo correlaciones entre los diferentes años de enraizamiento, con unos porcentajes medios de enraizamiento al tercer año del 67% para las familias de las nuevas polinizaciones y un 62% para los portainjertos híbridos antiguos. Esto indica que la aptitud enraizamiento disminuye con la maduración del material vegetal y que se puede predecir en el tiempo la capacidad de enraizamiento de una familia o de un clon concreto.