Progreso genético y expresión fenotípica de caracteres morfofisiológicos de resistencia a la sequía en variedades de trigo candeal liberadas en Chile entre 1915 y 2014

Abstract

El programa de mejoramiento genético de trigo candeal del Instituto de Investigaciones Agropecuarias (INIA) ha venido liberado variedades adaptadas a condiciones de alto rendimiento, bajo riego. Sin embargo, la creciente escasez hídrica y el desplazamiento del cultivo a zonas de secano exige reevaluar el progreso genético que se ha obtenido en el secano a lo largo del tiempo. Dado que los caracteres asociados a la resistencia a la sequía se expresan solo bajo condiciones de estrés hídrico, se desconoce si estos caracteres están presentes en los cultivares previamente liberados. El objetivo del presente trabajo fue cuantificar el progreso genético expresado como rendimiento de grano bajo condiciones de sequía, caracterizando la expresión fenotípica de los caracteres morfofisiológicos, incorporando una estimación general de heredabilidad de cada carácter. Para ello, se evaluaron 18 variedades (1915 – 2014) en un diseño de bloque completos aleatorizados (BCA) con cuatro repeticiones, dos regímenes hídricos, en dos temporadas de cultivo (2021 – 2022). Se midió el rendimiento de grano, la altura de la planta, su fenología, la glaucosidad y el contenido de carbohidratos solubles, estimados a través de la comparación del peso seco del tallo en espigadura y madurez fisiológica. El progreso genético se estimó mediante una regresión lineal y usando Modelos Lineales Mixtos (MLM) para separar los efectos fijos de los aleatorios y estimando las diferencias entre las medias de los tratamientos mediante la Prueba de Rangos Múltiples de Duncan (DGC); se establecieron asociaciones entre variables a través de Análisis de Componentes Principales (ACP); y, la heredabilidad en sentido amplio se estimó sobre la base de los componentes de la varianza. El progreso genético del rendimiento bajo sequía fue menor que en condiciones potenciales. Se observó progreso bajo sequía moderada y nulo bajo sequía severa. La glaucosidad aumentó con el año y exhibió alta heredabilidad.

The durum wheat breeding program of the Instituto de Investigaciones Agropecuarias (INIA) has been releasing varieties adapted to high-yield conditions under irrigation. However, growing water scarcity and the shift of cultivation to rainfed areas make it necessary to re-evaluate the genetic progress achieved under rainfed conditions over time. Since traits associated with drought resistance are expressed only under water-stress conditions, it is unknown whether these traits are present in previously released cultivars. The objective of this study was to quantify genetic progress expressed as grain yield under drought, to characterize the phenotypic expression of morphophysiological traits, and to incorporate a general heritability estimate for each trait. To this end, 18 varieties (1915–2014) were evaluated in a randomized complete block design (RCBD) with four replications, under two water regimes, across two growing seasons (2021–2022). Grain yield, plant height, phenology, glaucousness, and soluble carbohydrate content were measured; the latter was estimated by comparing stem dry weight at heading and at physiological maturity. Genetic progress was estimated using linear regression; linear mixed models (LMMs) were used to separate fixed and random effects, and differences among treatment means were assessed with the DGC multiple comparison test; associations among variables were examined by principal component analysis (PCA); and broad-sense heritability was estimated based on variance components. Genetic progress for yield under drought was lower than under potential conditions. Progress was observed under moderate drought and was null under severe drought. Glaucousness increased with year and exhibited high heritability.