Habilidad combinatoria y efectos heteroticos en líneas de sorgo (Sorghum bicolor (L.) Moench) evaluadas por tolerancia al aluminio

Abstract

Nueve líneas restauradoras de sorgo (Sorghum bicolor (L.) Moench), dos de ellas evaluadas como susceptibles y siete como tolerantes al aluminio (Al) y sus progenies F1 resultantes de un cruzamiento dialélico, fueron evaluadas por tolerancia al Al en soluciones nutritivas en un laboratorio de Mississippi State University (USA) en 1987. Las concentraciones de Al utilizadas fueron 77 uM L elevado a la menos 1 (control) y 222 uM L elevado a la menos 1. La producción de materia seca (MS) de raíces, tallos y planta completa, de cuatro semanas de edad, fue analizada por habilidad combinatoria y heterosis respecto al promedio de los padres y heterosis con relación al padre superior. El estrés causado por el tratamiento de 222 uM L elevado a la menos 1 de Al fue suficiente para diferenciar líneas e híbridos tolerantes y susceptibles. Diferencias significativas (P < .01) se encontraron entre padres y entre progenies F1 en todas las variedades y concentraciones de Al; también se observaron interacciones genotipo por nivel de Al. Los efectos de habilidad combinatoria general (GCA) y habilidad combinatoria específica (SCA) fueron significativos. Dos padres exhibieron varianzas más altas de GCA que SCA, mientras 4 mostraron varianzas más altas de SCA que GCA. Un examen de los grupos susceptibles por tolernate (SxT) y tolerante por tolerante (TxT) indicó que la tolerancia al Al expresada por la producción de MS de raíces y tallos de plantas, era dominante en sorgo. Los valores de heterosis respecto al promedio de los padres del grupo SxT (109%) y la heterosis respecto al padre superior del grupo TxT (21%) para la producción de MS de la planta completa, indicaron acción génica no aditiva. Estos resultados indican que en la tolerancia al Al en sorgo estarían envueltas la acción génica aditiva y la no aditiva. La porción aditiva de la varianza genética podría ser fijada mediante selección, en un programa de mejoramiento.

Nine sorghum (Sorghum bicolor (L.) Moench) restorer lines, two of them evaluated as aluminum (Al) susceptible, and seven evaluated as Al tolerant and their F1 progeny from a diallel cross were evaluated for tolerance to Al toxicity in nutrient culture. Concentrations of Al used were 77 uM Al L° (control) and stress level of 222 uM Al L. Dry matter (DM) yield of roots, shoot and total plant of 4-week-old seedlings were analized for combining ability, mid-parent an high-parent heterosis. Stress caused by the 222 uM Al L treatment was sufficient to differentiate susceptible from Al tolerant lines and hybrids. Differences (P < .01) between Al concentrations for all variables were found among parents and among F1 progeny. Genotype by Al-level interactions were also observed. Significant general (GCA) and specific combining ability (SCA) effects were observed. Two parents exhibited higher GCA variances than SCA variances, while four parents exhibited higher SCA variances relative to their GCA variances. Examination of the susceptible by tolerant (SxT) and tolerant by tolerant (TxT) groups of hybrids indicated that Al tolerance was dominat in sorghum. Mid-parent heterosis of the TxT group (21%) for total plant DM yield indicated non-additive gene action. These results indicate that Al tolerance in sorghum involves both additive and non additive gene action. The additive portion of genetic variance could be fixed through selection in a breeding program. However, the large SCA variance would be best utilized in F1 hybrids.