¿Genes de enanismo para incrementar el rendimiento potencial en quínoa?

C MIGNONE; P AGUIRRE CASTRO; M B GÓMEZ; H D BERTERO

Mar del Plata

Workshop; Workshop Internacional: Ecofisiología Aplicada al Estudio de la Determinación del Rendimiento y la Calidad de los Cultivos de Granos; 2007

Red Raíces de Ecofisiología SECyT

¿Genes de enanismo para incrementar el rendimiento potencial en quínoa?   César Mignone, Paula Aguirre Castro, María Belén Gómez  y Daniel Bertero. Cátedra de Producción Vegetal- FAUBA. Avda. San Martín 4453 (C1417DSE). Buenos Aires. Argentina E-mail: mignone@agro.uba.ar   Introducción El rendimiento en grano de un cultivo depende de cuánta biomasa acumula durante su ciclo y  en qué proporción esa biomasa es destinada al grano. Dicha proporción puede expresarse como el índice de cosecha del cultivo (IC).  El aumento del IC fue la base de la denominada “revolución verde”, que permitió incrementar en forma marcada los rendimientos potenciales (aquellos obtenidos sin limitaciones bióticas ni abióticas) y reales de especies como trigo y arroz (1). La base de ese incremento se encuentra en la disminución del crecimiento del tallo y el aumento consecuente de la partición a estructuras reproductivas, al reducirse la competencia entre estos órganos. La estrategia utilizada en el proceso de mejoramiento en trigo fue la introgresión de genes de enanismo Rht1 y Rht2 presentes en el cultivar Norin 10 que disminuyen la sensibilidad a las giberelinas endógenas, hormona involucrada en el crecimiento de tallo, entre otras funciones (2). El objetivo del presente trabajo es analizar el potencial de mejora en el rendimiento en grano del cultivo de quínoa asociado a una mayor partición de asimilados a la panoja producto de un menor crecimiento del tallo. Materiales y métodos Durante 2006-2007 se condujo un experimento en la Facultad de Agronomía de la Univ. de Buenos Aires, en que plantas tratadas a partir de botón floral (BF) 30 días desde emergencia (momento en que comienza el crecimiento activo del tallo y la panoja)  con Paclobutrazol, un herbicida que aplicado en dosis adecuadas reduce la síntesis de giberelinas (3), se compararon con plantas no tratadas (Control). La fecha de siembra fue el 11/10/2006 y el cultivo fue regado, fertilizado y se mantuvo libre de plagas y enfermedades con el objetivo de alcanzar rendimientos potenciales. Se realizaron las siguientes mediciones durante el ciclo del cultivo: fenología, altura de planta, valor de spad y peso seco de órganos aéreos. En floración se contaron las flores por nudo y se midió el índice de área foliar (IAF) y a madurez se cálculo el rendimiento en grano, sus componentes numéricos y el IC. Resultados                                                                                                                                                         La aplicación de Paclobutrazol no modifico el tiempo a floración, sin embargo produjo una reducción marcada en el crecimiento de tallo y la altura final de las plantas (Fig. 1.a), en paralelo con un aumento marcado en la partición a panoja (Fig. 1.b). El rendimiento en grano final se incrementó ca. 50% (de 517 a 791 g m-2) y el IC un 44% (de 0.28 a 0.40) en respuesta a la aplicación de Paclobutrazol, mientras que la producción de biomasa aérea total (BAT) no difirió entre tratamientos  y en promedio fue de 1.921 g m-2 (Fig. 2). El mayor rendimiento estuvo asociado a un mayor número de granos por m-2 (r2= 0.98). Las plantas tratadas duplicaron el número de flores al momento de floración con respecto al control (27170 vs 12820 flores planta-1), las mayores diferencias se presentaron en los nudos centrales (Fig. 3).No hubo diferencias en la relación biomasa nudo-1 y número de flores nudo-1 (r2= 0.94) entre tratamientos. La aplicación de Paclobutrazol disminuyó el IAF, sin generar diferencias en la eficiencia de intercepción, sin embargo hubo diferencias en el peso foliar específico (g cm-2 hoja-1) y en el valor de spad (indicador del contenido de clorofila y N en hojas) tanto en hojas del tallo principal como de las ramas. Conclusiones Estos resultados son contundentes en mostrar el potencial de mejora en el rendimiento en grano en el cultivo de quínoa  mediante aumentos en la partición a panoja. Una mayor cantidad de asimilados disponibles para el crecimiento de la panoja permitiría obtener un mayor número de flores y fijar un mayor número de granos por unidad de superficie, componente numérico del rendimiento que muestra una robusta relación positiva con el rendimiento. La aplicación de Paclobutrazol redujo la expansión foliar, sin embargo esto no expuso al cultivo a valores de IAF inferiores al crítico  y las plantas tratadas presentaron un mayor peso foliar específico y cantidad de clorofila. Referencias: 1. Austin, et al. 1989 J. Agric. Sci. 112:295-301;  2. Miralles & Slafer 1995 Plant Breeding Res.114:392-396; 3. Silverstone & Sun 2000 Trends in plant science. Vol. 5:1-2.