Establecimiento de las bases genéticas para la mejora del algodón en el valle del Guadalquivir
- Autores: Elena Peláez Andérica
- Directores de la Tesis: Juan Gil Ligero (dir. tes.), Manuel López García (codir. tes.)
- Lectura: En la Universidad de Córdoba (ESP) ( España ) en 2018
- Idioma: español
- Tribunal Calificador de la Tesis: Luis Miguel Martín Martín (presid.), José María Carrillo Becerril (secret.), Rosa Ana Malvar Pintos (voc.)
- Programa de doctorado: Programa de Doctorado en Ingeniería Agraria, Alimentaria, Forestal y del Desarrollo Rural Sostenible por la Universidad de Córdoba y la Universidad de Sevilla
- Materias:
- Enlaces
- Tesis en acceso abierto en: Helvia
- Resumen
1. Introducción o motivación de la tesis El algodón (Gossypium spp.) sigue siendo en la actualidad la principal fuente de fibra de origen natural a nivel mundial, y es uno de los cultivos que más enriquece a la población rural por la alta mano de obra demandada en todo el proceso industrial de la fibra (producción, desmotación, hilatura, tejidos, confección y distribución) (ICAC, 2017). Dentro de la Unión Europea, el algodón tiene un papel fundamental en el gran mercado de la moda, pero especialmente a nivel social para los dos únicos Estados productores, Grecia y España, con el 79% y el 21% de la superficie cultivada respectivamente (MAPAMA, 2017). En estas regiones el algodón y su industria asociada generan más empleo y beneficios que ningún otro cultivo alternativo. Sin embargo, numerosos motivos políticos, bursátiles y de competencia con otras fibras han provocado en los últimos años una gran incertidumbre en el sector algodonero europeo. En España, casi el 100% del algodón se cultiva en Andalucía (principalmente en las provincias de Sevilla y Cádiz), abarcando una superficie en la actualidad de 68,000 ha y la mayoría de regadío. Dadas las peculiaridades climáticas y el riguroso manejo que acontecen en esta zona, la mejora varietal del algodón se presenta como una de las soluciones más sonadas. Por tanto existe la necesidad de ampliar el catálogo de variedades europeas, buscando una mayor sostenibilidad y calidad de la fibra, pero también una mejor adaptación de los ciclos y el vigor de las futuras variedades.
El 90% de la producción mundial de algodón corresponde a la especie Gossypium hirsutum (Upland) que ofrece grandes producciones y buena adaptabilidad, pero una aceptable calidad de fibra (categoría “larga”) (Abdurakhmonov et al., 2012). Sin embargo, la diversidad genética dentro de estas variedades Upland comerciales es baja, y la uniformidad genética está suponiendo muchos obstáculos a los mejoradores (Lacape et al., 2007). La segunda especie cultivada a nivel mundial es G. barbadense (Pima), elegida por su Fibra Extra Larga (ELS) altamente demandada aunque su producción suele ser menor (Campbell et al., 2010). En Andalucía, las variedades Pima no encajan dado el largo ciclo que poseen y en los últimos años, la empresa Algodonera del Sur S.A., ha estado apostando por los híbridos interespecíficos (G. hirsutum × G. barbadense) comerciales, que pese a su excesivo vigor para nuestras condiciones climáticas, prometen ser la respuesta a las necesidades del sector. Es en este punto donde surge el proyecto de la presente tesis, al comprobar que apenas había información fenotípica y molecular para apoyar a la mejora del algodón europeo, tanto de nuevas variedades Upland como de híbridos ELS mejor adaptados.
2. Contenido de la investigación Por tanto, el primer objetivo de este trabajo consistió en la selección y caracterización de una colección de 48 variedades comerciales y experimentales de algodón (sobre todo Upland y Pima) con potencial para la mejora. Para conocer la diversidad genética contenida en la colección, se empleó una batería de 67 marcadores microsatélites (SSR) cuyos datos permitieron un posterior estudio de las relaciones filogenéticas entre variedades. Estos datos moleculares fueron acompañados con datos de campo sobre caracteres morfológicos, de potencial productivo y de calidad de la fibra, obtenidos de ensayos con diseños en bloques al azar con tres repeticiones. Con estos datos fenotípicos se realizaron análisis estadísticos y de componentes principales para determinar las diferencias significativas entre variedades. Los resultados obtenidos, guiaron el segundo objetivo de esta tesis: iniciar un programa de cruzamientos para la futura obtención de híbridos ELS interespecíficos con menor vigor que los testigos comerciales Intercott-211 e Intercott-670. Para ello realizó un esquema de cruzamientos North Carolina II entre los 4 parentales femeninos (Upland) y los 5 parentales masculinos (Pima), para obtener finalmente 19 combinaciones experimentales de híbridos. De nuevo, estos híbridos fueron llevados a campo en ensayos en bloques al azar con tres repeticiones y se tomaron anotaciones fenotípicas de 29 caracteres relacionados con caracteres morfológicos, de potencial productivo, de vigor y de calidad de la fibra. Con estos datos se realizaron comparaciones de medias con los testigos, análisis de la varianza y análisis de aptitud combinatoria general y específica.
3. Conclusión En primer lugar, pudo constatarse la importante diversidad genética y fenotípica contenida en esta colección vegetal de 48 variedades, tanto inter como intra especie. Algunas variedades resultaron interesantes como parental donante de ciertos caracteres, como una arquitectura columnar (Fantom) o por sus hojas tipo Okra (WC-19NSSL). Otras variedades han mostrado su interés como fondo genético recurrente (Ej.: Elpida, TM-1, Campo o GW-4269) para futuros procesos de selección y mejora. La información fenotípica unida al conocimiento de las distancias genéticas entre variedades, permitieron la selección de distintos parentales superiores para la obtención de híbridos ELS. Tras los estudios de caracterización fenotípica de los híbridos, comprobamos cómo la aptitud combinatoria específica (ACE) resultó menos importante que la aptitud combinatoria general (ACG), aunque se mostró posible obtener híbridos mejor adaptados que los testigos a las condiciones de cultivo de Andalucía (menor vigor, ciclos más cortos y buen rendimiento). La variedad griega Lider (Upland) resultó ser el parental femenino con mejor ACG, pues sus descendencias han mostrado generalmente un menor vigor, ciclos más cortos y buenos rendimientos debido al gran número y peso de los frutos, en comparación con los testigos comerciales. Así que la variedad Lider habría que tenerla en cuenta en nuevas combinaciones híbridas, además de realizar nuevas evaluaciones de estos y otros híbridos en diferentes años o localidades para confirmar los resultados de esta tesis.
En conclusión, la mejora genética de nuevas variedades de algodón Upland adaptadas a las condiciones de cultivo europeas, aumentaría la productividad, mejoraría el precio de la fibra, y además en el caso de nuevos híbridos ELS, el precio de la fibra sería mayor por defecto y además se reducirían las pérdidas económicas derivadas de la falta de agua y las plagas, dada la mayor tolerancia y resistencia de los híbridos ante los distintos estreses ambientales. Por tanto, la mejora varietal permitiría un aumento de la rentabilidad del cultivo, y una mejora de la competitividad y sostenibilidad del sector algodonero.
4. Bibliografía Abdurakhmonov IY, Buriev ZT, Shermatov SE, Abdullaev A, Urmonov K, Kushanov F, Egamberdiev SS, Shapulatov U, Abdukarimov A, Saha S, Jenkins JN, Kohel RJ, Yu JZ, Pepper AE, Kumpatla SP, Ulloa M (2012). Genetic diversity in Gossypium genus. In: Genetic Diversity in Plants; Galiskan M (ed), pp: 331-338. InTech, Rijeka, Croacia.
Campbell BT, Saha S, Percy R, Frelichowski J, Jenkins JN, Park W, Mayee CD, Gotmare V, Dessauw D, Giband M, Du X, Jia Y, Constable G, Dillon S, Abdurakhmonov IY, Abdukarimov A, Rizaeva SM, Adullaev A, Barroso PAV, Pádua JG, Hoffmann LV, Podolnaya L (2010). Status of the Global Cotton Germplasm Resources. Crop Sci 50: 1161-1179.
ICAC (2017). The European Union (EU) is now a member of the International Cotton Advisory Committee (ICAC). Publicado: 31 mayo 2017. Nota de prensa: https://www.icac.org/Press-Release/2017/PR-17-17-The-European-Union-Joins-ICAC [Acceso 12 febrero 2018].
Lacape JM, Dessauw D, Rajab M, Noyer JL, Hau B (2007). Microsatellite diversity in tetraploid Gossypium germplasm: assembling a highly informative genotyping set of cotton SSRs. Mol Breeding 19(1): 45-58.
MAPAMA (2017). Producción y superficies (Contenido web). Algodón. Cultivos herbáceos industriales. Producciones agrícolas. [Acceso 1 octubre 2017].
