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Gonzlez, Mara E.; Estvez, Ana; Castillo, J. G.; Salomn, J. L.; Varela, M.; Ortiz,

Ursula; Ortiz, E.

ANLISIS DE LA ESTABILIDAD GENOTPICA EN EL CULTIVO DE LA PAPA

(Solanum tuberosum L.) MEDIANTE LAS REPRESENTACIONES BIPLOTS

Cultivos Tropicales, vol. 24, nm. 1, 2003, pp. 81-84

Instituto Nacional de Ciencias Agrcolas

La Habana, Cuba

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Cultivos Tropicales

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Cuba

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Cultivos Tropicales, 2003, vol. 24, no. 1, p. 81-84

Key words: potatoes, genetic stability, genotypeenvironment interaction, statistical methods

Palabras clave: papa, estabilidad gentica, interaccingenotipo ambiente, mtodos estadsticos

INTRODUCCINEn la actualidad, en muchos pases se trabaja en el

mejoramiento de la papa, teniendo como va fundamentalla tradicional y a su vez se trabaja e investiga en nuevasformas que hagan ms seguro y dinmico dicho trabajo.

En el caso de la papa que bsicamente su repro-duccin es asexual, muchos individuos con el mismogenotipo (clones) pueden ser producidos y plantados endiferentes condiciones ambientales, observndose efec-tos marcados del ambiente sobre la expresin fenotpicade estos; por lo que la variacin genotpica observada esdebido a la variacin gentica ms el efecto del ambien-

ANLISIS DE LA ESTABILIDAD GENOTPICAEN EL CULTIVO DE LA PAPA (Solanum tuberosum L.)MEDIANTE LAS REPRESENTACIONES BIPLOTS

Mara E. Gonzlez, Ana Estvez, J. G. Castillo, J. L. Salomn,M. Varela, Ursula Ortiz y E. Ortiz

ABSTRACT. At the National Institute of Agricultural Sciences,for five years (1996-2001), data were taken from 12 clones andthree controls (Desire,Baraka and Red Pontiac) planted in arandomized block design and four replicates, with the objectiveof knowing the potato genotypic stability using Biplot method.Genotype-environment variance analysis for yield per plantwas performed; the effect of environment replication wasestimated and EMMI model was adjusted by means of resi-dual matrix of Linear Model interaction. Highly significativegenotype x year interaction was evident. Biplot analysispermited to identify that 5-340-87 clon was the most stable. Itwas verified that technique is useful for potato breeding, sinceit allows to know genotype stability according to its approachto coordinate origin, and the genotypes causing significativeinteraction.

RESUMEN. Con el objetivo de determinar la estabilidadgenotpica en el cultivo de la papa mediante el uso del mtodoBiplot, se tomaron los datos provenientes de experimentos decampo con 12 clones y tres controles ( Desire, Baraka y RedPontiac), plantados en un diseo de bloques al azar con cuatrorplicas durante cinco aos (1996-2001) en el Instituto Nacio-nal de Ciencias Agrcolas. Se realiz un anlisis de varianzagenotipo-ambiente para el rendimiento por planta, donde seelimin el efecto de las rplicas en los ambientes y se ajust unmodelo AMMI. Consiste en ajustar un Biplot a la matriz deresiduales de interaccin del Modelo Lineal. Se evidenci laexistencia de interaccin altamente significativa genotipo x ao.El anlisis Biplot permiti identificar al clon 5-340-87 como elms estable, pudindose constatar que esta tcnica es de uti-lidad para el mejoramiento en papa, ya que permite conocer laestabilidad de los genotipos de acuerdo con la proximidad alorigen de coordenadas, as como los genotipos responsablesde la interaccin significativa.

Dr.C. Mara E. Gonzlez, Investigador Auxiliar; Dr.C. Ana Estvez,Investigador Titular; Ms.C. J. G. Castillo, Investigador; Ms.C. J. L.Salomn, Investigador Agregado; Ursula Ortiz y E. Ortiz, Especialistasdel Departamento de Gentica y Mejoramiento Vegetal; Dr.C. M. Varela,Investigador Agregado del Departamento de Matemtica Aplicada, Ins-tituto Nacional de Ciencias Agrcolas, Gaveta Postal 1, San Jos de lasLajas, La Habana, Cuba, CP 32 700. juanc@inca.edu.cu

te, debindose trabajar por disminuir el efecto ambientalmediante el uso de diseos experimentales apropiados yser cuidadosos en la experimentacin.

Son muchos los investigadores que han estudiado lainteraccin del genotipo con el ambiente en el cultivo dela papa y los mtodos estadsticos de anlisis de losparmetros de estabilidad, como son los mtodos deEcovalencia, Finlay y Wilkinson, Everhart y Russell y deTai, entre otros.

En la actualidad, los mtodos multivariados son he-rramientas muy tiles para el anlisis de datos y espe-cialmente en el mejoramiento. En particular los modelosAMMI, los cuales permiten representar los resultados apartir de un Biplot, posibilitando representaciones simul-tneas de individuos y variables, donde las variables pue-den ser aos, localidades o ambas a la vez y de esta formase pueden identificar los genotipos ms estables (1, 2).

El objetivo del trabajo fue determinar la estabilidadgenotpica en el cultivo de la papa mediante la utilizacindel mtodo Biplot.

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MATERIALES Y MTODOSLos experimentos se realizaron en el rea central

del Instituto Nacional de Ciencias Agrcolas (INCA), SanJos de las Lajas, a 2300' de latitud norte, 3212' delongitud oeste y 130 m snm, en la provincia de La Haba-na, sobre un suelo Ferraltico Rojo Compactado (3) du-rante los meses comprendidos de diciembre a marzo yentre los aos 1996 y 2001. Se plantaron doce clones ytres variedades controles (Desire, Baraka y Red Pontiac),sobre un diseo de bloques al azar con cuatro rplicas yparcelas de cuatro surcos de 16 plantas, donde se eva-lu el rendimiento por planta (kg). Las labores culturalesy fitosanitarias se realizaron segn los instructivos tcni-cos para el cultivo (4). La distancia de plantacin utiliza-da fue de 0.90 m entre surcos y 0.25 m entre plantas.

Se realizaron anlisis de varianza de clasificacindoble con arreglo factorial (15x5), donde los factores fue-ron genotipos y aos. Se elimin el efecto de rplicas enlos aos y las medias fueron comparadas segn la prue-ba de rangos mltiples de Duncan (p

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En la Tabla III se aprecia que los dos primeros ejesexplican el 87.77 % de la variabilidad total, de la cual el54.96 % corresponde al eje 1.

Tabla III. Inercia explicada por cada factor (eje)

Como se puede observar en la Tabla IV, los genotiposbien representados en el eje 1 son el 5-460-87, el 5-15-87y el control Desire, mientras que en el eje 2 fueron el5-340-87, el 5-1-87 y la Red Pontiac. La variedad Barakaest representada en los dos ejes y el clon 5-84-87 noqued bien representado.

Tabla IV. Contribuciones relativas del factor al ele-mento filas (genotipos)

Si consideramos que los dos componentes debensumar 1000, esto significa que al quedarnos con dos com-ponentes, los clones 5-15-87, 5-340-87, 5-460-87 y laDesire fueron los que alcanzaron los mejores porcenta-jes de explicacin en ambos ejes, con valores superioresal 97 %.

Al hacer un anlisis similar para los aos (Tabla V),vemos que los aos dos y cinco quedaron bien represen-tados en el primer eje, mientras que el ao tres hace unamayor contribucin al segundo eje, y el primer ao estrepresentado de forma similar en ambos ejes.

Tabla V. Contribuciones relativas del factor al ele-mento columnas (aos)

Los aos cinco y dos presentaron los mayores por-centajes de explicacin, con 96.8 y 93.7 % respectiva-mente.

La representacin grafica del anlisis Biplot de losgenotipos y los aos estudiados se presentan en la Figura 1,donde se aprecia que el genotipo 5-84-87 (C2) es el mscercano al origen de coordenadas; sin embargo, este clonest mal representado como se pudo ver en la Tabla IV,no pudindose analizar, por lo que el clon 5-340-87 (C3)

Anlisis de la estabilidad genotpica en el cultivo de la papa (Solanum tuberosum L.) mediante las representaciones Biplots

Factor 1 Factor 2 Valor propio 0.376 0.290 Inercia acumulada (%) 54.96 87.77

No. orden

Genotipos Eje 1 Eje 2 Total Explicado (%)

1 5-460-87 916 68 984 98.4 2 5-84-87 207 60 267 26.7 3 5-340-87 38 947 985 98.5 4 5-1-87 0 782 782 78.2 5 5-15-87 701 290 991 99.1 6 Desire 655 323 978 97.8 7 Baraka 409 367 776 77.6 8 Red Pontiac 205 566 771 77.1

es el ms estable, ya que este anlisis considera comogenotipo ms estable al que se encuentre ms prximoal origen de coordenadas.

Figura 1. Representacin grafica de los genotiposy aos

El eje 1 contrapone los clones 5-460-87 (C1) y lavariedad Baraka (C7) del clon 5-15-87 (C5) y la variedadDesire (C6). Los dos primeros se caracterizan por pre-sentar valores altos del rendimiento en el ao dos y bajoen el ao cinco, mientras que la variedad Desire (C6) yel clon 5-15-87 (C5) alcanzaron rendimientos altos enambos aos. Por otra parte, el eje dos muestra un com-portamiento negativo del clon 5-1-87 (C4) fundamental-mente en el ao tres; de la misma forma, presenta unainteraccin positiva (rendimiento alto) en el ao dos.

Los resultados encontrados pusieron de manifiestola existencia de interaccin altamente significativa genotipopor ao para el rendimiento.

El anlisis Biplot permiti identificar al clon 5-340-87como el ms estable, pudindose constatar que esta tc-nica es de utilidad para el mejoramiento en papa, ya quepermite conocer la estabilidad de los genotipos de acuer-do con la proximidad al origen de coordenadas, as comolos genotipos responsables de la interaccin significativa.

REFERENCIAS1. Van Eeuwijk, F. A. y Kroonenberg, P. M. Multiplicative

models for interaction in three-way ANOVA, withApplications to plant breeding. Biometrics, 1998, vol. 54,p. 1315-1333.

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3. CUBA-MINAGRI. Instituto de Suelos. Nueva versin declasificacin gentica de los suelos de Cuba. La Haba-na : Agrinfor, 1999, 64 p.

Aos Eje 1 Eje 2 Total Explicado (%) 1 441 415 856 85.6 2 631 306 937 93.7 3 22 876 898 89.8 4 416 144 560 56.0 5 963 5 968 96.8

-0.4 -0.3 -0.2 -0.1 0 0.1 0.2 0.3 0.4-0.3

-0.2

-0.1

0

0.1

0.2

0.3

c1

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c6c7

c8

Analisis biplot: Ejes 1 y 2

Analisis biplot

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a3

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4. CUBA-MINAGRI. Normas tcnicas para el cultivo de lapapa. La Habana, Ministerio de la Agricultura, 1990, 126 p.

5. Varela, M. Los mtodos Biplots como herramientas deanlisis de interaccin de orden superior en un ModeloLineal/Bilineal, 2002. Tesis de Doctorado. Tutor: J. L Vi-cente Villardn, Universidad de Salamanca, 2002.

6. Zamora, N.; Estvez, A.; Snchez, H.; Salomn, J. L.;Gonzlez, M. E.; Cordero, M.; Morales, A. y Rodrguez, J.M. Evaluacin de nuevas variedades de papa (Solanumtuberosum L.), en diferentes ambientes en la Repblicade Cuba. Agrotecnia de Cuba, 1997, vol. 26, no. 2.

7. Caldis, D. O. Genetic improvement of yield, crop geneticimprovement and associated physiological changes inthe potato. 1994, Parkville, Marcel Dekker, 411 p. Univer-sidad de Salamanca. Tutor: Vicente Villardn, J. L., 1994.

8. Vayda, M. E. Environmental stress and its impact on potatoyield, 1994. En: Potato Genetic. Wallingford, CABInternational. p. 3-42, 1994.

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Recibido: 19 de junio del 2002Aceptado: 21 de octubre del 2002

Mara E. Gonzlez, Ana Estvez, J. G. Castillo, J. L. Salomn, M. Varela, Ursula Ortiz y E. Ortiz

Precio: 200 USD

Uso de tcnicas biotecnolgicas y nucleares en el mejoramiento genticopara la tolerancia al estrs abitico

Coordinador: Dra.C. Mara C. Gonzlez Cepero Duracin: 30 horas Fecha: 1 al 5 de julio

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Dr.C. Walfredo Torres de la Noval Direccin de Educacin, Servicios Informativos

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