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LA ESTABILIDAD FENOTIPICA EN EL
MEJORAMIENTO VEGETAL
Curso l
Mejoramiento Gentico VegetalAutor l
Ma. Cristina del Valle Nazar; Ma. Virginia de la Torre; Ma. Jos Allende; Juan Conrero, Julia Carreras; Daniel Peiretti; Carlos Biasutti
Conceptos
La estabilidad de un cultivar es la capacidad gentica de mantener un rendimiento alto y estable a travs de una serie de ambientes (Finlay and Wilkinson, 1963; Allard and Bradshaw, 1964).
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Ma. Cristina del Valle Nazar; Ma. Virginia de la Torre; Ma. Jos Allende; Juan Conrero, Julia Carreras; Daniel Peirett; Carlos Biasutti
Estabilidad esttica y dinmica
Concepto esttico. Un genotipo posee un comportamiento
constante, independientemente de cualquier variacin del ambiente.
Este genotipo no muestra desviacin en el comportamiento esperado del carcter.
Su varianza entre ambientes igual a cero.
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Estabilidad esttica
Ambientes
Carcter
- +
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Estabilidad esttica y dinmica
Concepto dinmico. Los genotipos pueden reaccionar en
forma distinta frente a distintos ambientes
Respuesta predecible frente al ambiente.
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Estabilidad dinmica
Ambientes
Carcter
- +
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Interaccin Genotipo-Ambiente
La causa principal de las diferencias entre genotipos respecto a la estabilidad de los rendimientos es la amplia ocurrencia de la interaccin genotipo-ambiente.
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Interaccin Genotipo-Ambiente
Esta interaccin es manifiesta cuando la respuesta fenotpica producida por un cambio en las condiciones ambientales no es la misma para todos los genotipos (Comstock and Moll, 1963).
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Interaccin Genotipo-Ambiente
Diferencias en la expresiones de los genotipos segn el ambiente.
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No Interaccin GxE
Rto.
Ambientes- +
G1
G2
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No Interaccin GxE
Rto.
Ambientes- +
G1
G2
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Interaccin Cuantitativa
Rto.
Ambientes- +
G1
G2
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Interaccin Cualitativa
Rto.
Ambientes- +
G1
G2
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Estimacin
Varianza Ambiental Rendimiento Relativo Regresin Desviacin de Regresin Agrupamiento de Genotipos
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Varianza ambiental
De acuerdo al concepto esttico la estabilidad fenotpica puede ser estimada empleando la varianza de un genotipo a travs de los ambientes
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Varianza ambiental
S2xi = j (Xij
-
Xi.)2/ A
1
Siendo
A: nmero de ambientes Genotipo estable S2xi = 0.
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Rendimiento Relativo (Yau, 1991)
Transforma los rendimientos de acuerdo a la media ambiental
El empleo del rendimiento relativo asigna igual "peso" a cada ambiente
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Rendimientos Relativo
jYYijRYij .
=Donde
Yij: es la media del genotipo i en el ambiente j
Y.j: rendimiento medio del ambiente jRY: rendimiento relativo
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Varianza de los rendimientos relativos
S2i = (RYij
-
RYi.)2
/ A -
1 Donde:
RYi.: es el rendimiento relativo medio del genotipo i
A: nmero de ambientes.
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Rendimiento
Ambientes
A1 A2 A3 Media VarG1 1500 3500 5500 3500 400000
G2 2000 3000 4000 3000 200000G3 2500 2500 2500 2500 0
Media 2000 3000 4000
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Rendimiento
Ambientes
A1 A2 A3 Media VarG1 1500 3500 5500 3500 400000
G2 2000 3000 4000 3000 200000G3 2500 2500 2500 2500 0
Media 2000 3000 4000
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Rendimiento Relativo
Ambientes
A1 A2 A3 Media VarG1 0,75 1,17 1,37 1,10 0,102
G2 1,0 1,0 1,0 1,00 0G3 1,25 0,83 0,63 0,90 0,102
Media 1,00 1,00 1,00
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Regresin (Finlay y Wilkinson, 1963) .
El rendimiento medio del ensayo en cada localidad y en cada ao es utilizado como una medida del ambiente.
Una variedad "ideal" debe tener un alto rendimiento promedio y un coeficiente de regresin de uno (bi=1).
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Regresin
Ambientes
Rendimiento
bi
= 1
- +
bi
< 1
bi
> 1
Ideal
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Desviacin de Regresin
Ambientes
Rendimiento
- +
di
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Clasificacin de acuerdo a bi y S
2di
Alta Estabilidad
Baja Estabilidad
bi
< 1 bi
> 1
AmbientesPobres
Ambientesptimos
BajaS2di
AltaS2di
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Regresin
Variedad con bi>1 es adaptada a ambientes ptimos.
Variedad con bi
Agrupamiento de Genotipos (Francis y Kannenberg, 1978)
Grafica los genotipos de acuerdo al rendimiento promedio y al CV (%) promedio
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Agrupamiento de Genotipos
Coeficiente de Variacin %
Rendimientoq/ha
Alto RBajo CV
Alto RAlto CV
Bajo RBajo CV
Bajo RAlto CV
Media
Media
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Agrupamiento de Genotipos
Coeficiente de Variacin %
Rendimientoq/ha
Alto RBajo CV
Alto RAlto CV
Bajo RBajo CV
Bajo RAlto CV
Media
Media
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Seleccin para Estabilidad
Tipo de variedad Eleccin de los progenitores Seleccin directa e indirecta
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Tipo de variedad
El Grado de heterocigocidad de los individuos.
La dimensin de la heterogeneidad gentica dentro de la variedad.
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Estructura gentica de varios tipos de cultivares (Becker, 1983).
Heterocigosidad
Lneas Puras
Mezcla de Lneas
Razas de Autgamas
Clones
H. DoblesH. TriplesH. Simples
Poblaciones
Heterogeneidad
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Tipo de variedad y adaptacin
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Homeostasis
La habilidad de una poblacin en panmixia para equilibrar su composicin gentica y resistir cambios repentinos (Lerner, 1954).
Genotipo con mayor homeostasis es aquel que presenta una menor varianza entre ambientes de evaluacin.
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Lneas Puras Hbridos Simples
Homeostasis Individual
Variedades genticamente homogneas
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Variedades genticamente heterogneas
1.
Mezcla de individuos con el mismo nivel de endocra
(Multilneas).
Homeostasis Poblacional
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Variedades genticamente heterogneas
2. Mezcla de individuos con diferente nivel de endocra (Poblaciones de algamas).
Homeostasis Poblacional e Individual
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Eleccin de los progenitores
La eleccin de padres con altos o bajos valores de bi se reflejan en la descendencia, por ejemplo en trigo.
Los parmetros de estabilidad deben ser estimados en base a muchos ambientes.
No ocurre lo mismo con la desviacin de regresin di.
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Seleccin directa e indirecta
Seleccin directa es ineficiente por su baja heredabilidad.
Seleccin indirecta basada en tolerancia a factores biticos y abiticos.
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Conclusiones
Clculo de bi y di en base a 10 o ms ambientes ( en varios aos).
Con menor nmero de ambientes utilizar el rendimiento relativo
Mejorar para tolerancia a factores biticos y abiticos
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Bibliografa
Mariotti, J. A., 1994. La interaccin genotipo- ambiente, su significado e importancia en el mejoramiento gentico y en la evaluacin de cultivares. INTACRTS, Serie monogrfica n 1, 38 pp.
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LA ESTABILIDAD FENOTIPICA EN EL MEJORAMIENTO VEGETALConceptosEstabilidad esttica y dinmica Estabilidad estticaEstabilidad esttica y dinmicaEstabilidad dinmicaInteraccin Genotipo-AmbienteInteraccin Genotipo-AmbienteInteraccin Genotipo-AmbienteNo Interaccin GxENo Interaccin GxEInteraccin CuantitativaInteraccin CualitativaEstimacinVarianza ambientalVarianza ambiental Rendimiento Relativo(Yau, 1991) Rendimientos Relativo Varianza de los rendimientos relativosRendimientoRendimientoRendimiento RelativoRegresin(Finlay y Wilkinson, 1963) . RegresinDesviacin de RegresinClasificacin de acuerdo a bi y S2diRegresinAgrupamiento de Genotipos(Francis y Kannenberg, 1978)Agrupamiento de GenotiposAgrupamiento de GenotiposSeleccin para EstabilidadTipo de variedadEstructura gentica de varios tipos de cultivares (Becker, 1983).Tipo de variedad y adaptacinHomeostasisVariedades genticamente homogneasVariedades genticamente heterogneasVariedades genticamente heterogneasEleccin de los progenitoresSeleccin directa e indirectaConclusionesBibliografa