Evaluación de una colección activa de germoplasma de caña de azúcar (Saccharum spp.) para contenido de azúcar en el primer tercio de la zafra en Ecuador

Ilustraciones, tablas

Autores:
Madrid León, Cervando Roberto
Tipo de recurso:
Fecha de publicación:
2021
Institución:
Universidad Nacional de Colombia
Repositorio:
Universidad Nacional de Colombia
Idioma:
spa
OAI Identifier:
oai:repositorio.unal.edu.co:unal/81281
Acceso en línea:
https://repositorio.unal.edu.co/handle/unal/81281
https://repositorio.unal.edu.co/
Palabra clave:
630 - Agricultura y tecnologías relacionadas::633 - Cultivos de campo y de plantación
630 - Agricultura y tecnologías relacionadas::631 - Técnicas específicas, aparatos, equipos, materiales
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Recursos genéticos vegetales
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Ecuador
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openAccess
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La siembra y evaluación de los genotipos se llevaron a cabo en tres localidades, Ingenio COAZÚCAR, sector Vainillo A014-150, Ingenio San Carlos, sector 020604 y la tercera localidad en el Centro de Investigación de la Caña de Azúcar del Ecuador (CINCAE), los tratamientos estuvieron formados por 90 genotipos, cada genotipo, se sembró en una parcela de dos surcos de cinco metros de longitud, distanciados a 1.5 m entre surcos (CINCAE) o 1.9 en doble surco (COAZÚCAR y San Carlos). Se utilizó un diseño de bloques completos aleatorizados con dos repeticiones, bajo un modelo mixto, a los 12 meses en caña planta y 12 meses en caña soca, se tomaron una muestra de siete tallos primarios y se realizó el análisis de calidad de la caña, con los datos obtenidos de Pol, Brix, pureza y fibra en caña, se calculó el rendimiento de azúcar en POL% (solutos totales). Los análisis de varianza (ADEVAS) individuales por año (corte) y por localidad, así como los análisis combinados a través de seis localidades (donde se combinó localidades x corte), se obtuvieron con el programa InfoStat, para la separación de medias se utilizó la prueba de Tukey al 5% de probabilidad. Para determinar los componentes de varianza genética, ambiental y fenotípica y calcular la heredabilidad en sentido amplio, se revisó la esperanza de los cuadrados medios de cada ADEVA. Los genotipos presentaron la misma tendencia de acumulación de azúcar tanto en caña planta como en primera soca. La heredabilidad en sentido amplio para la variable POL% fue media (0.56). La estimación de los componentes de varianza y heredabilidad en sentido amplio para la variable sacarosa aparente (POL) realizados en este estudio, permitieron conocer la variabilidad del material genético que controla este carácter de importancia, con base en estos, se realizará la conformación de poblaciones elites de parentales para hacer combinaciones a través de nuevos cruzamientos y permitirá también definir métodos de mejoramiento que contribuirá a incrementar la eficiencia del programa de mejoramiento del CINCAE, en el proceso de desarrollo y selección de nuevos cultivares bajo un enfoque de agricultura especifica por sitio, con mejor adopción al cambio climático y que respondan a las necesidades del sector azucarero del Ecuador. (Texto tomado de la fuente)El objetivo del presente trabajo fue identificar y seleccionar genotipos con alto contenido y buen potencial de acumulación temprana de sacarosa, para utilizarlos como progenitores en un programa de cruzamientos. La siembra y evaluación de los genotipos se llevaron a cabo en tres localidades, Ingenio COAZÚCAR, sector Vainillo AO14-150, Ingenio San Carlos, sector 020604 y la tercera localidad en el Centro de Investigación de la Caña de Azúcar del Ecuador (CINCAE), los tratamientos estuvieron formados por 90 genotipos, cada genotipo, se sembró en una parcela de dos surcos de cinco metros de longitud, distanciados a 1.5 m entre surcos (CINCAE) o 1.9 en doble surco (COAZÚCAR y San Carlos). Se utilizó un diseño de bloque completos aleatorizados con dos repeticiones, bajo el supuesto de un modelo mixto, el análisis combinado de varianza se realizó a través de 3 localidades en caña planta y primera soca, así también un análisis combinado a través de seis localidades, donde se combinó las 3 localidades y dos cortes, se obtuvieron con el programa InfoStat. Para el análisis de la información, se usó el modelo matemático asociado al diseño de bloques completos aleatorizados, a los 12 meses en caña planta y 12 meses en caña soca, se tomaron una muestra de siete tallos primarios y se realizó el análisis de calidad de la caña, con los datos obtenidos de Pol, Brix, pureza y fibra en caña, se calculó el rendimiento de azúcar en POL% (solutos totales), valores con los cuales se realizó la identificación de las variedades con mayor contenido azucarero, donde se escogieron, aquellos genotipos que presentaron, valores de POL% superiores a la media más una desviación estándar (> = x + 1ᵟ). Para la separación de medias tanto individuales como combinadas a través de localidades, se utilizó la prueba de Tukey al 5 % de probabilidad. Para determinar variedades con buen potencial de acumulación temprana de sacarosa, con los datos obtenidos del análisis calidad de caña a los 10, 11 y 12 meses en primera soca, se construyeron curvas de maduración de los mejores genotipos. Para identificar genotipos con buenas características, se construyó un índice de selección (IS), además de las variables de calidad de la caña (POL%), para la construcción del índice de selección, se evaluaron las variables de tipo cualitativas como rebrote, floración y apariencia. Se identificaron y seleccionaron genotipos con altos contenidos y acumulación temprana de azúcar, y que presentaron características agronómicas deseables como buen rebrote, escasa o baja floración y muy buena apariencia EC-08, ECSP07-287, EC04-161, EC03-590, otros genotipos como ECSP04-744, RD75-11, CC85-92, EC06-500 ECSP02- 192, EC-07, EC03-256, EC01-750, CC85-63, PR1059 y CC01-1228, también pueden ser consideradas para progenitores en cruzamientos por presentan altos contenidos y características agronómicas deseables aunque con un IS más bajo, mostrando la variabilidad genética existente en la colección activa del CINCAE y la oportunidad de escoger las mejores genotipos, con alto contenido de azúcar, buen potencial de acumulación temprana de sacarosa y buenas características agronómicas para hacer combinaciones a través de nuevos cruzamientos. (Texto tomado de la fuente)El objetivo del presente trabajo fue evaluar la variación del contenido de azúcar, la adaptación y estabilidad de los genotipos de la colección activa de germoplasma de CINCAE, a través de los ambientes, con el fin de seleccionar genotipos de adaptación específica a las zonas agroecológicas de mayor importancia económica de los ingenios. La siembra y evaluación de los genotipos se llevaron a cabo en tres localidades, Ingenio COAZÚCAR, sector Vainillo AO14-150, Ingenio San Carlos, sector 020604 y la tercera localidad en el Centro de Investigación de la Caña de Azúcar del Ecuador (CINCAE), los tratamientos estuvieron formados por 90 genotipos, cada genotipo, se sembró en una parcela de dos surcos de cinco metros de longitud, distanciados a 1.5 m entre surcos (CINCAE) o 1.9 en doble surco (COAZÚCAR y San Carlos). Se utilizó un diseño de bloques completos aleatorizados con dos repeticiones, bajo un modelo mixto, el análisis combinado de varianza se realizó a través de 3 localidades en caña planta y primera soca, así también un análisis combinado para seis localidades, donde se combinó las 3 localidades y dos cortes, se obtuvieron con el programa InfoStat. Para el análisis de la información, se usó el modelo matemático asociado al diseño de bloques completos aleatorizados, a los 12 meses en caña planta y 12 meses en caña soca, se tomaron una muestra de siete tallos primarios y se realizó el análisis de calidad de la caña, con los datos obtenidos de Pol, Brix, pureza y fibra en caña, se calculó el rendimiento de azúcar en POL% (solutos totales), valores con los cuales se realizó la identificación de las variedades con mayor contenido azucarero, donde se escogieron, aquellos genotipos que presentaron, valores de POL% superiores a la media más una desviación estándar (> = x + 1ᵟ). Para la separación de medias tanto individuales como combinadas a través de localidades, se utilizó la prueba de Tukey al 5 % de probabilidad. Para analizar la variación del contenido de azúcar a través de los ambientes, los análisis de estabilidad se realizaron con el método AMMI, mediante un análisis combinado con los datos obtenidos en las tres localidades, para lo cual se utilizó el programa GEA-R, y además se realizó un análisis de estabilidad fenotípica a través de seis localidades (combinado las tres localidades y los dos cortes), usando el coeficiente de regresión y la desviación de la regresión propuesto por Eberhart & Russell, se usó el programa GenesDos. De acuerdo con los parámetros de estabilidad a través de las diferentes metodologías, AMMI, y Eberhart y Russell, se identificaron y seleccionaron genotipos estables, con adaptación y con altos contenidos de sacarosa a través de los diferentes ambientes. Las metodologías para el análisis de estabilidad para IGA complementaron información de los diferentes genotipos evaluados, con características de buena estabilidad, predecibles y contenidos de sacarosa superiores, lo cual es útil para evaluar el potencial de nuevos cultivares en las diferentes zonas agroecológicas de mayor importancia económica de los ingenios, para incrementar la producción azucarera y la eficiencia en el programa de mejoramiento genéticos del cultivo en Ecuador. (Texto tomado de la fuente)The objective of this study was to determine the variance components and heritability in broad sense for sugar content. Genotype planting and evaluation was carried out in three locations: AGROAZUCAR sugar mill, sector Vainillo A014-150, San Carlos sugar mill, sector 020604, and at the research station of the Ecuadorian Sugarcane Research Center (CINCAE). The treatments at CINCAE consisted of 90 genotypes, planted in a plot of two rows of five meters long separated 1.5 m between rows. In AGROAZUCAR and San Carlos mills the 90 genotypes were planted in double rows separated 1.9 m. A randomized complete block design (RCBD) with a mix model with two replications was used. A sample of seven primary stalks were taken and juice quality analysis was performed at 12 months in both plant cane and first ratoon. Sugar content expressed in % pol (total solutes) was calculated using pol (POL), brix, purity and fiber (FIB) values in cane juice. The individual analyses of variance (ANOVA) by year (cane harvest) and by locality, as well as the combined analyses across six locations (combining locations x year), were calculated using the InfoStat program. Mean separation was performed using Tukey 5% probability. Genetic, environmental and phenotypic variance components and the broad senses heritability was determined based on the mean squares of each ANOVA. Genotypes had the same sugar accumulation trend in both plant cane and first ratoon. The heritability in the broad sense for the variable sucrose content (POL%) was average (0.56). The estimation of the variance components and heritability in broad sense carried out for the POL%, allowed to distinguish the variability of the genetic material controlling this important character. Based on these materials, groups of elite populations of parents will be formed to make combinations through new crossings and will also allow to define methods of improvement to contribute and increase efficiency of the Breeding Program at CINCAE; at same time, developing and selecting new cultivars under a site-specific agriculture approach, with better adaptation to climate change and respond the needs of the Ecuadorian sugar sector.The objective of this study was to identify and select genotypes with high sucrose content and good potential for early sucrose accumulation to use as parental clones in breeding programs. Genotype planting and evaluation was carried out in three locations: AGROAZUCAR sugar mill, sector Vainillo AO14-150, San Carlos sugar mill, sector 020604, and at the research station of the Ecuadorian Sugarcane Research Center (CINCAE). The treatments at CINCAE consisted of 90 genotypes, planted in a plot of two rows of five meters long separated 1.5 m between rows. In AGROAZUCAR and San Carlos mills the 90 genotypes were planted in double rows separated 1.9 m apart. A randomized complete block design (RCBD) was applied with two replicates, under a mixed model, the combined analysis of variance was performed with InfoStat program through 3 locations in plant cane and first ratoon, including a combined analysis through six locations, where the 3 locations and two years harvesting (cuts) were combined. A mathematical model associated to the RCBD was used for data analysis. A sample of seven primary stalks were taken and juice quality analysis was performed at 12 months in both plant cane and first ratoon. Sugar content expressed in % pol (total solutes) was calculated using pol (POL), brix, purity and fiber (FIB) in cane juice. These values were used to identify the best performing high sucrose content clones. These values identified the varieties with the highest sugar content, choosing genotypes with above average % pol values plus one standard deviation (> = x + 1 δ ). The Tukey test was used at a 5% probability for mean separation of both individual and combined across locations. With the data obtained from the cane quality analysis at 10, 11 and 12 months in first ratoon the maturation curves of the best genotypes were built to determine varieties with good potential for early sucrose accumulation. To identify genotypes with good agronomic characteristics a selection index (SI) was constructed using regrowth, flowering and appearance characters together with the cane quality variable (% pol). These indices allowed to identify and select the genotypes EC-08, ECSP07-287, EC04-161, EC03-590 with high sucrose content and its early accumulation with outstanding agronomic characters showing good regrowth, low flowering with good general stalk appearance. Other genotypes with lower SI (ECSP04-744, RD75-11, CC85-92, EC06-500 ECSP02-192, EC-07, EC03-256, EC01-750, CC85-63, PR1059 y CC01-1228) could also be considered parental materials for future crosses. These results showed genetic variation in the active collection of CINCAE allowing to choose the best performing high sucrose content, early sugar accumulation and good agronomic performance genotypes to carry on specific genetic combination of new crosses.The objective of this study was to evaluate the variation in sugar content, adaptation and stability of 90 genotypes of CINCAE's active germplasm collection throughout environments in order to select genotypes of specific adaptation to the most economically important agroecological zones of the sugar mills. Genotype planting and evaluation was carried out in three locations: AGROAZUCAR sugar mill, sector Vainillo AO14-150, San Carlos sugar mill, sector 020604, and at the research station of the Ecuadorian Sugarcane Research Center (CINCAE). The treatments at CINCAE consisted of 90 genotypes, planted in a plot of two rows of five meters long separated 1.5 m between rows. In AGROAZUCAR and San Carlos mills the 90 genotypes were planted in double rows separated 1.9 m. Using the InfoStat program, a complete randomized blocks design (CRBD) with two replicates was applied; under a mixed model, the combined analysis of variance was performed through three locations in plant cane and first ratoon; in addition, a combined analysis for six localities, where the three localities were combined with two harvesting years (cuts) were calculated. A sample of seven primary stalks were taken and juice quality analysis was performed at 12 months in both plant cane and first ratoon. Sugar content expressed in % pol (total solutes) was calculated using pol (POL), brix, purity and fiber (FIB) in cane juice. These values were used to identify the best performing high sucrose content clones. These values identified the varieties with the highest sugar content, choosing genotypes with above average % pol values plus one standard deviation (> = x + 1δ ). The Tukey test was used at 5% probability for mean separation of both individual and combined across locations. To analyze the variation in sugar content across environments, the stability analyses were performed with the AMMI method through a combined analysis with the data obtained in three locations, here the GEA-R program was used. Likewise, using the regression coefficient and the regression deviation proposed by Eberhart & Russell in the GenesDos program a phenotypic stability analysis was performed through six localities (combined the three localities and the two harvesting years (cuts). According to stability parameters based on the applied methodologies, (AMMI, Eberhart and Russell) stable genotypes with general and specific adaptation and with high sucrose content were identified and selected from the different environments. Methodologies for stability analysis for genotype-by-environment interaction (IGA) complemented information from the different genotypes evaluated with good stability characteristics, predictable and superior in sucrose content. This is useful for assessing the potential of new cultivars with general and specific adaptability in the different agro-ecological areas of greater economic importance of sugar mills increasing sugar production and the breeding program efficiency at the Sugarcane Research Center-CINCAE in EcuadorCentro de Investigación de la Caña de Azúcar del EcuadorMaestríaMagíster en Ciencias AgrariasSe utilizó un diseño de bloques completos aleatorizados con dos repeticiones, los análisis de varianza (ADEVAS) individuales por año (corte) y por localidad, así como los análisis combinados a través de seis localidades en donde se combinó localidades y cortes, en una sola fuente de variación (localidad x corte), se realizaron bajo el supuesto de un modelo mixto, donde los genotipos son de efecto fijo, mientras que, para localidades y los cortes fueron aleatorios. Se utilizó el paquete estadístico InfoStat (Di Rienzo, J.A; Casanoves, F; Balzarini, M.G; Gonzáles, L; Tablada, M; Robledo, 2019), para la separación de medias se utilizó la prueba de Tukey al 5% de probabilidad. A los 12 meses en caña planta y primera soca, se tomaron una muestra de siete tallos primarios y se realizó el análisis de calidad de la caña mediante el método porcentual (prensa hidráulica). Con los datos obtenidos de Pol, Brix, pureza y fibra en caña, se calculó el rendimiento de azúcar en POL% (solutos totales). Para determinar los componentes de varianza genética, ambiental y fenotípica y calcular la heredabilidad en sentido amplio, se realizaron cálculos con base en medias, por lo tanto, la varianza de la interacción y ambiental y se ponderaron para el número de repeticiones y localidades como valor de ajuste y se revisó la esperanza de los cuadrados medios de cada ADEVA. Así para los análisis combinados por corte y localidades x cortes.xiv, 220 páginas +anexosapplication/pdfspaUniversidad Nacional de ColombiaPalmira - Ciencias Agropecuarias - Maestría en Ciencias AgrariasFacultad de Ciencias AgropecuariasPalmiraUniversidad Nacional de Colombia - Sede Palmira630 - Agricultura y tecnologías relacionadas::633 - Cultivos de campo y de plantación630 - Agricultura y tecnologías relacionadas::631 - Técnicas específicas, aparatos, equipos, materialesGermoplasmaRecursos genéticos vegetalesplant genetic resourcessugar caneSaccharumEcuadorVarianza genéticaGenotiposCaña de azúcarHeredabilidadContenido de azúcarAdaptabilidadEstabilidadEvaluación de una colección activa de germoplasma de caña de azúcar (Saccharum spp.) para contenido de azúcar en el primer tercio de la zafra en EcuadorEvaluation for sugar content of an active sugarcane (Saccharum spp.) germplasm collection in the first harvesting period in EcuadorTrabajo de grado - Maestríainfo:eu-repo/semantics/masterThesisinfo:eu-repo/semantics/acceptedVersionTexthttp://purl.org/redcol/resource_type/TMAgboire, S.; Wada, A.C.; Ishap, M. 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