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Revista Colombiana de Biotecnología

versão impressa ISSN 0123-3475

Rev. colomb. biotecnol vol.25 no.1 Bogotá jan./jun. 2023  Epub 06-Dez-2023

https://doi.org/10.15446/rev.colomb.biote.v25n1.107284 

Artículos/Investigación

Evaluación de cultivares de arroz (Oryza sativa L.) de Vietnam, para su introducción en Cuba

Evaluation of rice cultivars (Oryza sativa L.) from Vietnam, for their introduction in Cuba

Noraida de J. Pérez León* 

Guillermo Díaz López** 

Lienys Melkis Rodríguez Díaz*** 

Teresa Hernández Pérez**** 

* Dra. C., Instituto Nacional de Ciencias Agrícolas (INCA), carretera San José-Tapaste, km 3½, San José de las Lajas, Mayabeque, Cuba. CP 32 700. Gaveta Postal 1, nory@inca.edu.cu , noraidadejesusperezleon@gmail.com

** MSc., Instituto Nacional de Ciencias Agrícolas (INCA), carretera San José-Tapaste, km 3½, San José de las Lajas, Mayabeque, Cuba. CP 32 700. Gaveta Postal 1, gdiaz@inca.edu.cu

*** Ingeniera Agrónoma, Centro Universitario Municipio Los Palacios, Universidad de Pinar del Río, lienysr1@gmail.com

**** MSc., Centro Universitario Municipio Los Palacios, Universidad de Pinar del Río, teresahernandezperez60@gmail.com


RESUMEN

Con el objetivo de evaluar la diversidad fenotípica de ocho cultivares de arroz (Oryza sativa L.) procedentes de Vietnam, para su introducción en los programas de mejora y en la producción en Cuba, apoyados en caracteres morfoagronómicos y técnicas de análisis multivariado, fue desarrollado este trabajo en la Unidad Científico Tecnológica de Base “Los Palacios”, perteneciente al Instituto Nacional de Ciencias Agrícolas de Cuba. Los cultivares vietnamitas se sembraron en campo junto a los comerciales INCA LP-5 e INCA LP-7, para ser caracterizados agronómicamente con la utilización de 29 descriptores cualitativos y 22 cuantitativos. Los resultados mostraron que 16 caracteres cualitativos resultaron homogéneos para los ocho cultivares procedentes de Vietnam y los dos cultivares comerciales cubanos, la asociación entre varios caracteres cuantitativos reafirma la influencia que ejercen algunos componentes sobre el rendimiento, los que son considerados como marcadores para la selección, tres cultivares de procedencia vietnamita (GL301, LCG3-4 y DS1) no pueden ser utilizados en la producción arrocera en Cuba, por su susceptibilidad a Tagosodes. Todos los cultivares mostraron resistencia a Rhizoctonia solani y Sarocladium oryzae y dos (GL 301 y LTH 31) fueron susceptibles a Pyricularia grisea. Los cultivares OM6976, OM5451 y OM8087 alcanzaron valores altos de rendimiento, por lo que pudieran ser utilizados, como progenitores en los programas de mejora, así como cultivares comerciales.

Palabras clave: fitomejoramiento; variabilidad genética; caracteres morfoagronómicos; descriptores; morfología; rendimiento

ABSTRACT

With the objective of evaluating the phenotypic diversity of eight rice cultivars (Oryza sativa L.) from Vietnam, for their introduction in breeding programs and production in Cuba, supported by morphoagronomic characters and multivariate analysis techniques, this work was developed in Scientific and Technological Base Unit belonging to the National Agricultural Sciences Institute of Cuba. The Vietnamese cultivars were planted in the field together with the commercial cultivars INCA LP-5 and INCA LP-7, to be characterized agronomically with the use of 29 qualitative and 22 quantitative descriptors. The results showed that 16 qualitative characters were homogeneous for the eight cultivars from Vietnam and the two Cuban commercial cultivars, the association between various quantitative characters reaffirms the influence exerted by some components on yield, which are considered as markers for selection. Three cultivars of Vietnamese origin (GL301, LCG3-4 and DS1) cannot be used in Cuban rice production, due to their susceptibility to Tagosodes. All cultivars showed resistance to Rhizoctonia solani and Sarocladium oryzae and two (GL 301 and LTH 31) were susceptible to Pyricularia grisea. The OM6976, OM5451 and OM8087 cultivars reached high yield values, so they could be used as parents in breeding programs, as well as commercial cultivars.

Key words: plant breeding; genetic variability; morph agronomic characters; descriptors; morphology; yield

INTRODUCCIÓN

El arroz (Oryza sativa L.) es uno de los cereales de mayor producción a nivel mundial, es un alimento básico en muchos países (Sushmitharaj et al., 2020; Villanueva et al., 2020; Zúñiga y Carrodeguas 2022) y en Cuba forma parte de la dieta obligada de su población. Aunque los programas de mejoramiento han desarrollado cultivares de mayor rendimiento, la estrecha base genética existente se cree es un obstáculo para continuar aumentando este carácter (Morejón y Díaz 2019).

En América Latina y el Caribe, donde Cuba no está exenta, el mejoramiento del cultivo ha dependido de una base genética estrecha y un alto grado de consanguinidad, lo que conlleva a una tasa más lenta de progreso genético y unido a la explotación comercial de un limitado número de cultivares, existe una alta uniformidad genética en campo que aumenta la vulnerabilidad a plagas y puede ser una barrera importante para elevar los rendimientos, lo cual es una de las principales prioridades para poder hacer frente a las necesidades de la creciente población humana (Berrio et al., 2016).

Los programas de mejoramiento del arroz, en Cuba, se han sustentado principalmente en las hibridaciones, técnica mediante la cual, la Unidad Científico Tecnológica de Base “Los Palacios”, perteneciente al Instituto Nacional de Ciencias Agrícolas de Cuba, obtuvo el cultivar 'INCA LP-5', el que se ha mantenido en áreas de producción por más de 20 años y se caracteriza por ser muy vigoroso, de ciclo vegetativo corto, excelente rendimiento agrícola e industrial y resistencia a plagas. Otros cultivares como INCA LP-7, Anays LP-14 y Ginés LP-18 obtenidos mediante las técnicas de cultivo in vitro de semillas, cultivo in vitro de anteras e inducción de mutaciones con protones, respectivamente, han mostrado resistencias a diversos estreses bióticos y abióticos y están presentes en áreas arroceras del país. Otra herramienta ampliamente utilizada ha sido la introducción de materiales foráneos (Pérez et al., 2020).

Teniendo en cuenta todo lo antes expuesto se desarrolló el presente trabajo que tuvo como objetivo caracterizar ocho cultivares de arroz (Oryza sativa L.) procedentes de Vietnam, para su introducción en los programas de mejora y en la producción en Cuba, lo que contribuirá a mejorar la diversidad del cultivo.

MATERIALES Y MÉTODOS

El trabajo se desarrolló en áreas de la Unidad Científico Tecnológica de Base “Los Palacios”, perteneciente al Instituto Nacional de Ciencias Agrícolas (INCA), en condiciones de aniego, en la época del período poco lluvioso (frio) 2021 - 2022, fueron utilizados ocho cultivares de arroz (Tabla 1), procedentes de Vietnam (V1 al V8) y dos comerciales (INCA LP-5 e INCA LP-7), obtenidos mediante el programa de mejoramiento, desarrollado por investigadores del mencionado instituto.

Tabla 1 Cultivares procedentes de Vietnam evaluados junto a dos comerciales cubanos. 

V1 LTH 31
V2 GL 301
V3 LCG 3-4
V4 OM 2517
V5 OM 5451
V6 OM 6976
V7 OM 8087
V8 DS 1
V9 INCA LP-5
V10 INCA LP-7

Las características de fertilidad química del suelo se presentan en la Tabla 2 y la clasificación, según Hernández 2015, fue Hidromórfico Gley Nodular Petroférrico.

Tabla 2 Valores de la fertilidad química del suelo y pH en la localidad del estudio. 

Indicadores
Materia orgánica (%) 3,1
P2O5 (mg.100 g de suelo-1) 12,3
K2O (mg.100 g de suelo-1) 12,3
pH (en KCl y en H2O) 6,3

En el mes de noviembre del 2021, siguiendo el procedimiento propuesto por Díaz y Castell (2015), la semilla de cada cultivar, individualmente, se sumergió en agua para eliminar toda la que no estaba bien formada, posteriormente se mantuvo en agua corriente de canales de riego, durante 24 horas, previo remojo con superfosfato triple, a razón de 500g por cada 100 kg de semilla. Pasado este tiempo se enjuagó, se sumergió nuevamente en agua durante 3 horas, a continuación, se mantuvo 12 horas tapada con paja y posteriormente se sembraron en bandejas. A continuación, se taparon con nylon 48 horas y posteriormente se llevaron al área de semillero.

Al quinto día, después de la siembra, se realizó una fertilización de forma manual, con una mezcla homogénea de urea y cloruro de potasio a razón de 7 y 4 g, respectivamente, por cada m2 de área de semillero, lo que se repitió a los 10 y 15 días. Cinco días después se estableció lámina de agua permanente con una altura de 3 cm, hasta el décimo día en que subió a 6 cm y se mantuvo hasta el décimo sexto día en que se retiró la misma. Siempre antes de reponer la lámina de agua, se revisó el estado fitosanitario de las posturas en los canteros, en caso de aparición de plagas se procedió a su control químico.

Por su parte, el área para el trasplante, siguiendo las indicaciones del Instructivo técnico del cultivo (MINAG, 2020) fue fangueada con rotovator y antes del último pase se aplicó una fertilización de fondo que contenía 50 kg.ha-1 de urea, 18 kg.ha-1 de cloruro de potasio y 60 kg.ha-1 de superfosfato triple.

A los 21 días posteriores a la germinación, las alfombras de posturas se sacaron de las bandejas se enrollaron y trasladaron al campo, allí se ubicaron en la máquina trasplantadora para el trasplante.

Cada cultivar se trasplantó en franjas de 100 m2, con 16 surcos separados a 30 cm, y 12 cm entre plantas, distancia necesaria para realizar una adecuada caracterización, así como realizar selecciones negativas de plantas diferentes, en caso de ser necesario. Las labores fitotécnicas se realizaron según las indicaciones establecidas en el Instructivo Técnico del Cultivo del Arroz (MINAG 2020).

Para completar la fertilización, con nitrógeno y potasio, los portadores se fraccionaron en dos momentos: 56 días después de la germinación y en el cambio de primordio, para lo cual se emplearon 112,5 y 87,5 kg.ha-1 de urea y 18 y 24 kg.ha-1 de cloruro de potasio, respectivamente. Adicionalmente se realizaron dos aplicaciones de una mezcla del fertilizante CBFERT (1,4 L.ha-1) con Quitomax (100 mL.ha-1), a los 10 días después del trasplante y 10 días después de la última fertilización mineral.

Ante la presencia de la Chinche (Oebalus insularis), se aplicó el insecticida Cyperkill 25 EC (Cipermetrina 25% EC) con una dosis de 1 L.ha-1 y un fungicida, Dominio 25 EC (Difenoconazol 25% p/v 250g/L) a razón de 0,6 L.ha-1, con acción preventiva para protección de la panícula.

En cinco plantas por cultivar fueron evaluados descriptores cualitativos y cuantitativos propuestos por el IRRI (2002), así como granos llenos y granos totales por panícula; por su parte en cinco muestras de 1m2 se contaron las panículas y fue evaluado el rendimiento agrícola (t.ha-1). El ciclo se evaluó en días, desde la germinación a la maduración, para la parcela en general.

A los 45 y 75 días después de germinado (ddg) el arroz, teniendo en cuenta las escalas propuestas por el IRRI (2002) y mediante la fórmula (Townsend y Heuberger, 1943) se evaluó la severidad de las enfermedades Tizón de la vaina (Rhizotocnia solani), Helmintosporiosis (Helminthosporium oryzae), Piriculariosis (Pyricularia grisea), Cercosporiosis (Cercospora oryzae) y Podredumbre de la vaina (Sarocladium oryzae). (Townsend y Heuberger, 1943)

S=a*bN*K*100

donde:

S- Severidad

[∑ (a.b).- Sumatoria de los productos del número de órganos o plantas con síntomas (a) por su correspondiente grado de la escala (b)

N- Número total de plantas observadas

K- Mayor grado de la escala

En el Instituto de Investigaciones de Granos se evaluó la resistencia frente a Tagosodes orizicolus (Muir) (Sogata) según la metodología desarrollada por el CIAT y que detallan García et al. (2014).

Todos los caracteres cuantitativos fueron procesados mediante análisis de varianza, excepto el ciclo, además se realizó un análisis de correlación múltiple con los datos obtenidos para la longitud de la hoja bandera, ancho de la hoja bandera, longitud de la hoja por debajo de la hoja bandera, ancho de la hoja por debajo de la hoja bandera, altura de la planta, longitud, ancho y espesor del grano, longitud de la panícula, granos llenos y totales por panícula, masa de 1000 granos, panículas por metro cuadrado y el rendimiento agrícola.

Con los datos obtenidos de cada enfermedad, se realizó un análisis de varianza simple y las medias se docimaron mediante la prueba de rangos múltiples de Duncan, con un nivel de significación de 0,05. Para el procesamiento de los datos se utilizó el paquete estadístico SPSS versión 22 sobre Windows.

RESULTADOS Y DISCUSION

De los 29 caracteres cualitativos evaluados 16 resultaron homogéneos (Tabla 3) para los ocho cultivares procedentes de Vietnam y los dos cultivares comerciales cubanos, todos presentan, lema y palea, de color verde pálido y parcial o totalmente cubiertas con vello corto, glumas de color blanquecino, lígula hendida, hojas verdes y granos de color paja, además, son resistentes al acame, insensibles al fotoperíodo y las panículas son compactas y bien emergidas.

Tabla 3 Descriptores cualitativos con caracteres homogéneos en los ocho cultivares procedentes de Vietnam y los dos cultivares comerciales cubanos evaluados. 

Descriptores Características
Color del ápice de la lemma y la pálea Verde pálido
Pubescencia de la lemma y la pálea Parcial o totalmente cubiertas con vello corto
Color de las glumas Blanquecino
Vellosidad predominante de la lámina de la hoja Escabrosas, ásperas al tacto
Color de la lámina foliar Verde
Corrugación de la lámina de la hoja Ausente
Forma de la lígula Hendida
Color de la vaina de la hoja Verde
Resistencia al acame Resistentes
Ángulo del ápice del grano apical de la panícula Erecto
Ángulo del ápice de un grano tomado del tercio medio de la panícula Erecto
Color de ápice del grano apical de la panícula Paja
Color de las glumas fértiles (lemma y pálea) del grano apical de la panícula Paja
Densidad predominante de la panícula Compacta
Emergencia de la panícula Bien emergida
Respuesta al fotoperiodo Insensible

Caracteres tales como resistencia al acame, insensibilidad al fotoperíodo, panículas compactas y bien emergidas, generalmente son objetivos del proceso de mejora, de ahí el hecho de que no existe variabilidad para ellos dentro del material evaluado. Por su parte el acame es un carácter que depende de muchos factores tales como altura de la planta, el espesor de los tejidos del tallo, el ahijamiento, la profundidad del sistema radicular, entre otros, y puede provocar esterilidad en las panículas al cortar el suministro de nutrientes y por consiguiente disminuir el rendimiento, por todo ello generalmente se seleccionan cultivares resistentes y los susceptibles son descartados durante el proceso de mejora (Franquet y Borras, 2020).

Con respecto a la sensibilidad al fotoperíodo ocurre algo similar, el mejorador enfoca su selección hacia cultivares insensibles que le permitan ampliar la fecha de siembra, aunque en estos casos la temperatura es quien determina el ciclo de vida de la planta ya que generalmente son termoperiódicas. En este sentido, Maqueira (2014), en un trabajo desarrollado con cultivares cubanos de arroz, encontró que la duración real de sus ciclos de desarrollo, varía en función de la fecha de siembra, atendiendo a las particularidades del comportamiento de la temperatura del aire en la localidad, también Rodríguez et al., 2022 aseguran que el ciclo del arroz está condicionado por la temperatura.

Los caracteres densidad y fertilidad de la panícula nos indican la capacidad de la planta para fertilizar y llenar los granos y proporcionan una medida indirecta del rendimiento en etapas tempranas de selección (Pérez et al., 2022). En cuanto a la emergencia de la panícula se considera que es regulada genéticamente, y la excersión completa es una característica deseada en los programas de mejoramiento genético (Paredes et al., 2021).

Por su parte se encontró variabilidad en 13 caracteres cualitativos (Tabla 4), dentro de ellos el hábito de crecimiento y el porte de las hojas, predomina de forma erecta, pero se distinguen los cultivares V3 e INCA LP-7, con un hábito de crecimiento semierecto y los cultivares V3 y V4, poseen hojas semierectas. Los portes erecto e intermedio permiten que penetre mejor la luz solar en el follaje, por lo que mejora el potencial fotosintético y aumenta el rendimiento, este carácter es regulado por un gen que confiere insensibilidad a las hormonas del grupo brasinoesteroides que participan en la división y diferenciación celular (Paredes et al., 2021).

Tabla 4 Descriptores cualitativos con caracteres variables en los ocho cultivares procedentes de Vietnam y los dos cultivares comerciales cubanos evaluados. 

Cultivares de Vietnam Comerciales
Descriptores V1 V2 V3 V4 V5 V6 V7 V8 INCA LP-5 INCA LP-7
Hábito de crecimiento Erecto E* Se E E E E E E Se
Color del estigma Blanquecino B B A B B B B B B
Porte de la hoja bandera Erecto E Se Se E E E E E E
Posición del ápice de la primera hoja por debajo de la hoja bandera Erecto E Se Se E E E E E E
Color predominante de la lígula Amarillo pálido Ap Cr Cr Cr Cr Ap Cr Ap Ap
Resistencia de las aurículas al desprendimiento Resistentes Ca R R R Ca Ca Ca Ca Ca
Color de las aurículas Amarillo pálido Ap Cr Cr Cr Cr Ap Cr Ap Ap
Color del nudo Verde oscuro Vo Vc Va Va Vc Vc V A A
Color del entrenudo Verde amarillento Va Va Va Va Va Va Va Vo Va
Color del anillo subnodal Verde amarillento Va Va Vc Va Va Va Va Va Va
Color de la base del tallo Crema Va B Va Va Cr Cr Cr Vc Vc
Aristado de las semillas Ausente Au Au Ac Au Au Au Au Au Au
Desgranado de la panícula Difícil D MD D MD MD D D D D
Longevidad foliar Rápida L L R L L L L L L
Resistencia a Tagosodes orizicolus Resistente S S R R R R S R R

*E- Erecto, Se-Semi Erecto, B- Blanquecino, A-Amarillo, Ap-Amarillo pálido, Cr-Crema, R-Resistentes, Ca-Caedizas, Vo-Verde oscuro, Vc-Verde claro, Va-Verde amarillento, V-Verde, Au-Ausente, Ac-Arista corta, D- Difícil, MD-Moderadamente difícil, R-Rápida, L-Lenta, R-Resistente, S-Susceptible.

Los atributos de color para algunos órganos como el estigma, la lígula, las aurículas, el nudo, el anillo subnodal y la base del tallo, mostraron variabilidad. En ese sentido, V4 se distingue por el color amarillo del estigma y para el resto es blanquecino.

Para la lígula y la aurícula se apreciaron dos colores: amarillo pálido y crema, mientras que el nudo es amarillo en los cultivares comerciales INCA LP-5 e INCA LP-7 y los cultivares vietnamitas presentaron tres verdes diferentes (verde amarillento, verde y verde oscuro), V4 posee el anillo subnodal verde claro y el resto verde amarillento. INCA LP-5 se diferencia del resto por el entrenudo verde oscuro y la base del tallo fue muy variable, entre cultivares, con cuatro colores (blanquecino, verde pálido, verde amarillento y crema).

Los cultivares V1, V3, V4 y V5 fueron resistentes al desprendimiento de las aurículas, para el resto de los evaluados fueron caedizas.

Un solo cultivar presentó aristas cortas y en menos del 50 % de los granos (V4), el resto fueron múticos. A lo largo de los años la domesticación de gramíneas como el arroz, el trigo, la cebada y el sorgo ha resultado en modificaciones en su morfología, una de ellas es la eliminación parcial o completa de las aristas, ya que, aunque sirven de protección contra aves su presencia dificulta la recolección manual y reduce su valor como alimento para el ganado (Takanashi et al., 2022).

Con respecto al desgrane de la panícula, la mayoría presentó menos del 15 % de granos desprendidos lo que los clasifica como de difícil desgrane, solo V3, V5 y V6 se comportaron como moderadamente difíciles, con un porcentaje entre 16 y 21, inferior al límite de dicha clasificación en la escala, la cual permite hasta el 30 %.

Cuando se emplea el término “desgranable” indica que el grano, cuando llega a la madurez, se desgrana con mucha facilidad y no que sea fácilmente trillable por la máquina cosechadora. Se considera que es consecuencia de uno o dos genes, aunque existen hipótesis verosímiles que señalan la influencia de una base poligénica y estos influyen en el grado de desarrollo y en la variación de la suberificación o lignificación de la capa de células que unen la cariópside con el pedúnculo, por su parte la variabilidad genética, derivada del cruzamiento, es responsable por la segregación del carácter (Franquet y Borras 2020).

La longevidad foliar fue lenta para la mayoría de los cultivares, mientras que V1, V4 mostraron un comportamiento intermedio con 1 o 2 hojas verdes. La vida de las hojas es corta y para la época de floración solamente hay 4 o 5 hojas verdes en cada tallo o hijo; de ellas, las dos hojas superiores son responsables de la fotosíntesis de un 75 % de los carbohidratos que van al grano (Degiovanni et al., 2010).

Los cultivares vietnamitas V2, V3 y V8 mostraron susceptibilidad a Tagosodes orizicolus (Muir) (Sogata), lo cual es un impedimento para su siembra en Cuba, debido a que, en la década del 70 el insecto y el Virus de la Hoja Blanca que éste transmite, provocaron la destrucción de las áreas arroceras de Sancti Spiritus y Granma, razón por la cual se estableció un sistema de producción de semillas a partir de la evaluación de 500 panículas donde se seleccionan solo las líneas que muestran resistencia (Alfonso et al., 2000).

Al evaluar el comportamiento en campo de los cultivares se observó menor severidad de las enfermedades Tizón de la vaina y Podredumbre de la vaina, no así para el resto de las enfermedades evaluadas (Tabla 5). La enfermedad de mayor severidad fue Pyricularia grisea y los cultivares más susceptibles, independientemente del momento evaluado fueron GL 301 y LTH 31, además destacan V4, V5, V6, V7, V8 e INCA LP-5, sin síntomas de la enfermedad.

Tabla 5 Severidad de las enfermedades fúngicas presentes en ocho cultivares de arroz procedentes de Vietnam y dos testigos comerciales cubanos INCALP-5 e INCALP-7. 

Cultivar Momento Tizón de la vaina (R. solani) Piriculariosis (P. grisea) Helmintosporiosis (Helminthosporium oryzae) Cercosporiosis (Cercospora oryzae) Podredumbre de la vaina (S. oryzae)
ddg Severidad (%)
LTH 31 45 0 20 0 0 0
75 5 55 35 12 10
GL 301 45 0 60 0 0 0
75 5 88 30 23 20
LCG 3-4 45 0 0 0 0 0
75 0 10 15 12 0
OM 2517 45 0 0 0 0 0
75 0 0 14 4 0
OM 5451 45 0 0 0 0 0
75 0 0 17 5 0
OM 6976 45 0 0 0 0 0
75 0 0 19 10 0
OM 8087 45 0 0 0 0 0
75 0 0 18 12 0
DS 1 45 0 0 0 0 0
75 0 0 20 20 0
INCA LP-5 45 0 0 0 0 0
75 0 0 21 9 0
INCA LP-7 45 0 0 0 0 0
75 0 5 14 3 0

Un comportamiento similar se observó al evaluar los hongos Helmintosporium y Cercospora, aunque con menor grado de severidad.

La Piriculariosis, enfermedad que provoca el hongo P. grisea, es considerada como la más devastadora a nivel mundial, debido a su amplia distribución. Afecta hojas, tallos, nudos de la planta y las diferentes partes de las panículas y granos, lo que produce una significativa disminución en los rendimientos agrícolas y en ocasiones, la pérdida completa de la cosecha, todo lo cual presenta a esta enfermedad como una seria limitación en la producción de este cultivo y es un problema fitopatológico en Cuba (Rodríguez et al., 2021).

En este sentido, se conoce que varios genes están involucrados en la herencia de la resistencia a la enfermedad y la alta variabilidad que muestra el patógeno, provoca la aparición de nuevos haplotipos capaces de superar la resistencia de los cultivares (Livore 2020). Todo ello implica que, para evaluar la resistencia de cultivares, se requiere tener identificado el sitio donde exista una alta presión y diversidad del patógeno, asociada a condiciones ambientales favorables para su desarrollo, lo que permitirá la selección de líneas de arroz que combinen un gran número de genes, que posibiliten que la resistencia sea más estable y duradera (Zambrano et al., 2006).

El resto de los cultivares evaluados, pudieran por tanto resultar susceptibles ante la presencia de nuevos haplotipos del hongo, por lo que sería adecuada su evaluación en la zona 'hot spot' seleccionada en Cuba, para ese propósito, aunque es meritorio destacar que los datos de severidad observados demuestran que el hongo puede ser un patógeno potencial bajo las condiciones de la zona de estudio y los cinco cultivares con cero severidad son una primera aproximación para identificar esos materiales promisorios con resistencia frente a este patógeno.

La matriz de correlaciones fenotípicas de los caracteres cuantitativos evaluados a los ocho cultivares procedentes de Vietnam y los cultivares comerciales cubanos INCA LP-5 e INCA LP-7 muestra correlación positiva y significativa entre el rendimiento y las panículas por metro cuadrado, el rendimiento y longitud del grano, rendimiento y ancho del grano, rendimiento y los granos llenos por panícula y rendimiento y granos totales por panícula (Tabla 6). Espitia et al. (2021), informaron asociación positiva y significativa tanto fenotípica como genotípica entre el rendimiento y el número de tallos por planta, numero de panículas por planta y el número de granos por panícula, por su parte la masa de 1000 granos mostró asociación positiva significativa genotípica. Estos componentes, por la influencia que ejercen sobre el rendimiento, son considerados como marcadores para la selección, en generaciones tempranas, de cultivares de alto rendimiento.

Tabla 6 Matriz de correlaciones fenotípicas de los caracteres cuantitativos evaluados a los ocho cultivares procedentes de Vietnam y los cultivares comerciales cubanos INCA LP-5 e INCA LP-7. 

LHB AHB LH AH A LG AG EG LP GLl GT MMG R
PM 0,155 0,179 0,121 -0,006 -0.365** 0,102 -0,142 -0,130 -0,012 -0,232 -0,256 -0.360* 0,059*
LHB 0,268 0,225 0.324* 0,069 0.460** -0,270 -0,073 0.295* -0.304* -0,271 -0,126 -0.320*
AHB 0,202 0.292* 0,094 0,248 0,022 0,025 0,017 0,118 -0,020 0,117 -0,037
LH 0,170 0,034 0,187 -0,166 0,118 0.297* 0,055 0,051 0,025 -0,060
AH 0.335* 0,087 0,129 0,184 0,129 0,083 0,060 0,149 0,070
A 0,039 0,259 0,219 0,058 0,063 0,091 0.541** -0,085
LG -0.540** -0,164 0.357* -0,065 0,014 -0,167 0.527**
AG 0.460** -0.338* 0,068 -0,086 0.552** 0.502**
EG 0,039 -0,048 -0,129 0.569** 0,046
LP 0,117 0,230 0,063 -0,121
GLl 0.898** 0,107 0.427**
GT 0,046 0.452**
MMG 0,065

PM- Panículas por metro cuadrado, LHB - Longitud de la hoja bandera, AHB - Ancho de la hoja bandera, LH - Longitud de la hoja por debajo de la hoja bandera, AH - Ancho de la hoja por debajo de la hoja bandera, A - altura de la planta (cm), LG - longitud del grano (cm), AG - ancho del grano (cm), EG - espesor del grano (cm), LP - longitud de la panícula (cm), GLl - granos llenos por panícula, GT - granos totales por panícula, MMG - masa de 1000 granos (g) y R - Rendimiento agrícola (t.ha-1).

Tanto la altura de la planta, en sentido positivo, como las panículas por metro cuadrado, de manera negativa, se correlacionaron con la masa de los granos, lo cual demuestra que plantas altas desarrollan panículas más largas y de mayor masa, mientras que, las panículas pueden ser más pequeñas y con menos masa de los granos cuando hay más panículas por metro cuadrado. Aunque es necesario señalar que en este trabajo no se aprecia correlación significativa de la altura con la longitud de la panícula, la cual sí estuvo correlacionada con la longitud de la hoja bandera y la hoja ubicada por debajo de la hoja bandera.

También se aprecia correlación negativa entre la altura y las panículas por metro cuadrado, generalmente las plantas altas producen menor número de hijos. Estos resultados de manera general son herramientas útiles a emplear por los mejoradores del cultivo.

Los 22 caracteres cuantitativos evaluados mostraron diferencias entre los cultivares (Tabla 7) y solo para la longitud del mesocotilo, ancho de la hoja situada debajo de la hoja bandera y los granos estériles en el ápice de la panícula, estas no fueron significativas estadísticamente. Este resultado coincide con lo obtenido por otros autores (Budhlakoti et al., 2019; Zúñiga et al., 2021; Zúñiga y Carrodeguas 2022), quienes informan variabilidad en los caracteres morfológicos cuantitativos evaluados los que permitieron la identificación y selección de plantas con caracteres superiores.

Tabla 7 Resultados de los análisis de varianza efectuados y valores máximos y mínimos de los descriptores cuantitativos evaluados a los ocho cultivares procedentes de Vietnam y los cultivares comerciales cubanos INCA LP-5 e INCA LP-7. 

x ESx Mínimo Máximo
Longitud del mesocotilo 0,6 0,17 0,2 1,6
Longitud del coleóptilo 1,7 0,31* 0,6 2,8
Número de hojas muertas 11 1,87* 3 20
Longitud de la hoja bandera 29,3 3,13* 17,5 46,6
Ancho de la hoja bandera 1,5 0,15* 0,7 2,5
Longitud de la hoja por debajo de la hoja bandera 40,8 3,79* 25 56
Ancho de la hoja por debajo de la hoja bandera 1,2 0,11 1,0 1,9
Longitud de la lígula 2,3 0,41* 0,3 4,0
Altura de la planta 105,0 1,51* 84 135
Longitud del grano 0,9 0,02* 0,6 1
Ancho del grano 0,3 0,01* 0,2 0,4
Relación largo/ancho del grano 3,1 0,07* 1,5 4,5
Espesor del grano 0,03 0,001* 0,014 0,037
Longitud de la panícula 22,8 0,32* 19 28
Granos estériles en el ápice de la panícula 0,2 0,28 0 1
Desgrane 11 3,56* 3 31
Granos llenos por panícula 122 3,18* 78 169
Panículas por metro cuadrado 394 4.21* 200 550
Granos totales por panícula 157 6,75* 104 296
Masa de 1000 granos 28,0 0,32* 22,4 32,5
Rendimiento agrícola 5,0 0,17* 2,1 7,6

x- Media, ESx- Error estándar de la media, * significación p < 0,05

En el caso específico del cultivar V3 procedente de Vietnam, también se apreció variabilidad en caracteres cuantitativos tales como altura, panículas y granos dentro de la parcela lo cual indica que al parecer este material aún se encontraba segregando, o pudiera manifestar segregación al ser evaluado en un ambiente diferente al que fue obtenido.

La interacción Genotipo - Ambiente se refiere al comportamiento diferencial de genotipos a través de condiciones ambientales variables, el mejoramiento genético de los cultivos requiere la evaluación de los materiales genéticos en diferentes ambientes. Su estudio ayuda a incrementar la eficiencia de la mejora y conocer su magnitud permite evaluar la estabilidad de los cultivares en la gama de ambientes en que se quiere introducir, así como los potenciales productivos y limitaciones de estos en las localidades (Márquez et al., 2020).

Los valores más altos de rendimiento, sin diferencias significativas entre ellos, se obtuvieron por los cultivares INCA LP-7, INCA LP-5, V6, V5 y V7 (Tabla 8). Debido a su excelente comportamiento en diferentes condiciones de suelo y clima, el cultivar INCA LP-5 ha permanecido en la producción arrocera cubana durante 20 años (Pérez et al., 2022) y, a pesar de mostrar un ciclo corto, es capaz de formar un número elevado de hijos fértiles, que le permiten, junto con la contribución de los componentes granos llenos por panícula y masa de 1000 granos, obtener los más altos rendimientos, similar a 'INCA LP-7', de ciclo medio.

Tabla 8 Análisis de varianza de los caracteres agronómicos de mayor importancia evaluados a los ocho cultivares procedentes de Vietnam y los cultivares comerciales cubanos INCA LP-5 e INCA LP-7. 

Cultivares R PM GLl MMG A LP C
V1 4,5 c 285 d 100 de 28,32 bc 113,6 ab 23,74 ab 149
V2 4,8 bc 394 c 106 de 25,45 d 99,6 cd 24,06 ab 154
V3 3,1 d 231 d 92 e 31,67 a 122,0 a 23,10 ab 154
V4 4,9 bc 340 c 113 cd 27,36 c 104,8 bc 21,66 bc 139
V5 5,2 abc 422 b 130 bc 23,90 e 92,2 d 23,34 ab 139
V6 5,5 abc 507 a 139 ab 27,52 c 106,4 bc 22,54 abc 142
V7 5,1 abc 438 b 129 bc 29,01 b 98,8 cd 21,98 bc 140
V8 4,8 bc 324 c 117 cd 29,18 b 104,2 bc 20,00 c 148
V9 6,0 ab 493 ab 141 ab 28,06 bc 102,0 cd 22,30 abc 141
V10 6,4 a 510 a 153 a 29,09 b 106,0 bc 25,10 a 155
x 5,0 394 122 28,0 105,0 22,8 146
ESx 0,17* 4.21* 3,18* 0,32* 1,51* 0,32*

R - Rendimiento agrícola (t.ha-1), PM - panículas por metro cuadrado, GLl - granos llenos por panícula, MMG - masa de 1000 granos (g), A - altura de la planta (cm), LP - longitud de la panícula (cm), C - ciclo en días a la madurez, x- Media, ESx- Error estándar de la media, * significación p < 0,05

INCA LP-7, INCA LP-5 y el cultivar vietnamita V6, también mostraron los valores más altos de panículas por metro cuadrado y granos llenos por panícula, seguidos de V5 y V7, aunque para estos caracteres si se aprecian diferencias significativas. Este resultado evidencia que el rendimiento está asociado con la producción de granos que se obtiene, no solamente por un incremento en las panículas por metro cuadrado; también deben ser considerados los granos llenos presentes en estas panículas (Pérez et al., 2022).

El rendimiento del arroz y los caracteres relacionados con él son regulados por múltiples genes, que están influenciados significativamente por el medio ambiente. Budhlakoti et al. (2019), encontraron los valores más altos de coeficientes de variación genotípicos y fenotípicos para el rendimiento, así como una alta heredabilidad en sentido ancho y alto avance genético lo que ellos atribuyen a la eficiencia de la selección realizada.

Por otro lado, Espitia et al. (2021), en un trabajo donde evaluaron la variabilidad genética del rendimiento, del trigo, y sus componentes, así como las correlaciones entre ellos para identificar criterios de selección, encontraron que el rendimiento posee alto coeficiente de variación genética con valores bajos de heredabilidad, mientras que los componentes granos llenos por panícula, masa de 1000 granos y panículas por metro cuadrado, tuvieron un coeficiente de variación genética intermedio.

El mayor valor de masa de 1000 granos lo obtuvo V3, seguido de V8 pero con diferencias significativas entre ellos. Es necesario recordar que se apreció mucha variabilidad dentro del cultivar V3, lo cual unido a su susceptibilidad a Tagosodes y Piriculariosis, así como el más bajo rendimiento, lo invalidan para su empleo como cultivar comercial en Cub.

La literatura plantea que la masa de 1000 granos en arroz es propia del cultivar, aunque destacan cierta variabilidad intracultivar y señalan que un incremento en el rendimiento se puede lograr seleccionando materiales de mayor masa en el grano. Espitia et al. (2021), encontraron valores altos de heredabilidad para la masa de 1000 granos y el número de granos llenos por panícula, lo que indica que esos caracteres pueden ser mejorados fácilmente ya que su variación es debida mayormente a efectos genéticos.

Asimismo, una menor altura puede sin dudas mejorar la resistencia al acamado y disminuir considerablemente las pérdidas en el rendimiento asociadas a este carácter (Sarawgi et al., 2013).

En cuanto a la longitud de la panícula todos los cultivares evaluados presentaron valores cercanos a la media de 22,8, excepto INCA LP-7 que presentó las panículas más largas, diferentes estadísticamente de V4, V7 y V8, que también fue este último quien portaba las más cortas.

Tanto INCA LP-5 como INCA LP-7 alargaron su ciclo, debido a la época en que fueron sembrados, así como por la tecnología de trasplante utilizada, lo que también se puede asumir para el resto de los cultivares evaluados. V2, V3 y V8, se comportaron como ciclos medios, similares a INCA LP-7 y el resto fueron de ciclos más cortos similares a INCA LP-5.

El ciclo más adecuado para el arroz parece estar entre 110 y 135 días, los cultivares que maduran en este tiempo rinden más, habitualmente, que las que maduran antes o después de él, en la mayoría de las condiciones agronómicas favorables. La precocidad como objetivo de mejoramiento es adecuada para escapar de las causas de estrés ambiental, como la sequía o la temperatura baja durante la fase reproductiva; además, un período vegetativo corto permite hacer un uso más eficiente del agua de riego, un mejor aprovechamiento del calendario de siembra y emplear menos fertilizantes. No obstante, combinar el carácter de precocidad con niveles óptimos de macollamiento, vigor y rendimiento es un desafío fascinante para los fitomejoradores (Franquet y Borras 2020).

CONCLUSIONES

De manera general podemos concluir que de los 29 caracteres cualitativos evaluados 16 resultaron homogéneos para los ocho cultivares procedentes de Vietnam y los dos cultivares comerciales cubanos, la asociación, entre el rendimiento y algunos de sus componentes, reafirma la influencia que estos caracteres ejercen sobre el rendimiento, tres cultivares de procedencia vietnamita (V2-GL301, V3-LCG3-4 y V8-DS1) no pueden ser utilizados en la producción arrocera en Cuba, por su bajos rendimientos y susceptibilidad a Tagosodes, la enfermedad de mayor severidad fue Pyricularia grisea y los cultivares más susceptibles fueron V1-LTH 31 y V2-GL 301. Los cultivares de mejor comportamiento, de manera general, (V5-OM5451, V6-OM6976 y V7-OM8087) pudieran ser utilizados, como progenitores en los programas de mejora, así como cultivares comerciales.

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Recibido: 14 de Marzo de 2023; Aprobado: 15 de Junio de 2023

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