Avances en el programa de mejora genética gallego de Pinus pinaster: resistencia a Bursaphelenchus xylophilus y calidad de madera

• Autores: Esteban Torres Sánchez
• Directores de la Tesis: Raquel Díaz Vázquez (dir. tes.), Eva M. Prada Ojea (dir. tes.)
• Lectura: En la Universidade de Vigo ( España ) en 2024
• Idioma: español
• Tribunal Calificador de la Tesis: Julio Javier Díez Casero (presid.), Eva Hermoso Prieto (secret.), Leopoldo Sánchez Rodríguez (voc.)
• Programa de doctorado: Programa de Doctorado en Metodología y Aplicaciones en Ciencias de la Vida por la Universidad de Vigo
• Materias:
  • Ciencias agrarias
    • Ciencia forestal
      • Productos
• Enlaces
  • Tesis en acceso abierto en: Investigo
• Resumen

  • A finales de los años 80, el Centro de Investigación Forestal de Lourizán (CIF Lourizán) inició un programa de mejora genética para Pinus pinaster en Galicia. Se seleccionaron 116 árboles superiores en masas de P. pinaster ubicadas a lo largo de la costa gallega, basándose en el crecimiento, forma, ramosidad y espesor de la corteza. Para evaluar el comportamiento de estas familias para todos estos caracteres, se establecieron ensayos de progenie de polinización abierta en diferentes ambientes del territorio gallego. Como resultado de estos ensayos, se crearon varios huertos semilleros de primera generación y un huerto semillero de generación 1.5, con genotipos con un mayor rendimiento en crecimiento y mejor forma del tronco. En el año 2013, ante la amenaza que supone el nematodo de la madera del pino, Bursaphelenchus xylophilus, para las masas gallegas de P. pinaster, el CIF Lourizán inició una línea de investigación centrada en la mejora genética de la población del programa en la resistencia a este patógeno. Más adelante, en 2017, se comenzó otra línea de investigación enfocada en las propiedades de la madera (i.e., módulo de elasticidad y densidad básica de la madera), con el fin de adaptar la población de mejora a las necesidades de la industria forestal gallega.

    Esta tesis aporta resultados valiosos para ambas líneas de investigación con el fin de avanzar hacia una población de mejora de segunda generación, que presente una mayor resistencia a B. xylophilus y mayores rendimientos en otros caracteres de interés para el sector forestal. Para ello, los principales objetivos de este trabajo son estudiar la variabilidad en la resistencia a B. xylophilus en diversas poblaciones de P. pinaster; determinar la viabilidad de incluir las propiedades de la madera como criterios de selección en el programa; analizar la relación entre el crecimiento, forma del tronco, propiedades de la madera y resistencia a B. xylophilus en las familias del programa; y estudiar diferentes escenarios de selección familiar e individual.

    En esta tesis se han analizado 34 poblaciones, de las cuales 32 son diferentes procedencias y dos son poblaciones de los programas de mejora genética francés y gallego. Se observó que algunas de las poblaciones estudiadas mostraron una alta resistencia. Estas poblaciones podrían ser consideradas para realizar cruces controlados con la población de mejora gallega y obtener un híbrido interprocedencias con un alto grado de resistencia al nematodo. El estudio de la relación entre la resistencia a B. xylophilus y el clima de origen de cada población reveló que las que provienen de climas más áridos y cálidos tienden a ser más resistentes.

    Los resultados señalan que la densidad básica y el módulo de elasticidad de la madera pueden ser incluidos como criterios de selección en el programa, dado que ambas propiedades exhibieron buenos parámetros genéticos y una ausencia de interacción genotipo-ambiente. Además, las correlaciones juvenil-adulto indicaron que es viable realizar una selección a los 12 años por cualquiera de las dos propiedades, consiguiéndose una mejora en ambas debido a la correlación genética positiva que hay entre ellas.

    Las correlaciones juvenil-adulto obtenidas para el volumen demuestran que 12 años también es una edad adecuada para realizar una selección por este carácter. La interacción genotipo-ambiente para el volumen no limita la selección, pues es debida a la inestabilidad de algunas familias que tuvieron altos rendimientos en algunos ambientes. Por tanto, no se recomienda su exclusión del programa.

    El análisis de las correlaciones entre todos los caracteres permite conocer si la mejora por un carácter puede tener algún efecto en otro. Se observó que crecimiento, forma y propiedades de la madera medidos en los ensayos de campo a la edad de 12 años, no correlacionaron significativamente con la resistencia a B. xylophilus evaluada en plántulas de 2-3 años. Esto permite incluir en el programa de mejora la resistencia a B. xylophilus como un criterio de selección, ya que no implicaría pérdidas en los demás caracteres.

    El índice de selección es una herramienta eficiente para realizar una selección simultánea de múltiples caracteres en un programa de mejora genética como es el gallego para P. pinaster. Para determinar los caracteres más relevantes en la actualidad para el programa, se realizó una encuesta al sector forestal gallego. En ella, se posicionó en primer lugar la rectitud del tronco, seguida por el volumen, la resistencia al nematodo y el módulo de elasticidad. Si bien, se decidió priorizar la resistencia al nematodo, debido a la amenaza que supone para las masas de P. pinaster en Galicia. De los índices estudiados, aquel que selecciona a los mejores individuos de las mejores familias en base a los cuatro caracteres resultó ser la opción que mejor cubre las necesidades actuales del sector forestal gallego.