Incompatibilidad necrótica en cruzamientos de trigos harineros hexaploides y trigos sintéticos que llevan genes de triticum tauschii
ABSTRACT: With the aim to increase
genetic variability and resistance to Puccinia striiformis
of wheat germplasm in the Wheat Breeding Program of the Instituto
de Investigaciones
Agropecuarias, Centro Regional de Investigación Quilamapu, Chillán,
Chile, 278 artificial crosses were made between hexaploid bread
wheats and synthetic wheats with Triticum tauschii genes.
Crosses were carried out under field conditions during 1997- 1998
season. Of total F1 hybrids, 190 were normal in growing and
development, and the remaining 88 showed necrotic
incompatibility, which was expressed as dead plants at begining
of the emergence; plants that growed up to the flag leaf stage
and then died, and very late plants with slow growth and leaves
forming a compact bunch shape. These plants died before reaching
their reproductive stage.. Fifty percent of F1 hybrid viables was
susceptible to Puccinia striiformis.
Key words: synthetic wheats, Triticum tauschii,
hybrid necrosis.
RESUMEN: Con el propósito de
aumentar la variabilidad genética y
la resistencia a
Puccinia striiformis en el germoplasma de trigo del
Proyecto de
Mejoramiento de Trigo del Instituto de Investigaciones
Agropecuarias (INIA), Centro Regional de Investigación
Quilamapu, se realizaron 278 cruzamientos artificiales entre
trigos harineros comunes y trigos que incluían a
Triticum tauschii en su pedigrí. Las cruzas
se llevaron a cabo en condiciones de campo durante la temporada
1997-98. Del total de híbridos F1, 190 fueron normales en
crecimiento y desarrollo, y
los 88 restantes mostraron incompatibilidad necrótica, que
se expresó como plantas que
murieron a los pocos días de su emergencia, plantas que se
desarrollaron hasta la emisión de la hoja bandera y luego
murieron, y plantas muy tardías y de lento desarrollo
cuyas hojas formaron una especie de racimo compacto. Estas
plantas se secaron, sin llegar al estado
reproductivo. El 50 % de los híbridos F1 viables, fue
susceptible a Puccinia striiformis.
Palabras clave: trigos sintéticos, Triticum
tauschii, necrósis híbrida.
Introducción
Triticum tauschii (Aegilops squarrosa)
es una especie silvestre diploide de 14 cromosomas cuyo
genoma se designa con la letra mayúscula D. Según
Kimber y Feldman (1987) citados por Mujeeb – Kazi y Hettel (1995)
esta gramínea aporta el genoma D al trigo harinero
(Triticum aestivum L.). Por otra parte, Valkoun et al. (1990 ),
citado por Mujeeb – Kazi y Hettel (1995), señalaron que T.
tauschii es resistente a: carbon karnal (Tilletia indica),
fusariosis (Fusarium graminearum), tizón foliar
(Helminthosporium sativum), roya colorada de la hoja (Puccinia
recondita), roya amarilla (Puccinia striiformis), salinidad, y
sequía. Considerando lo anterior, el Centro Internacional
de Mejoramiento de Maíz y
trigo (CIMMYT) ha utilizado Triticum tauschii en la
creación de trigos sintéticos hexaploides, usando
el procedimiento
empleado por Mujeeb-Kazi y Hettel (1995) (Figura 1). Ello ha
permitido aumentar la variabilidad genética y las
posibilidades de introducir características deseables a
cultivares de trigo harinero. Sin embargo, estos trigos
sintéticos también son portadores de genes que
producen distintos grados de necrosis, lo cual se expresa como
muerte de
tejidos en los
híbridos generados de cruzas con otros trigos harineros
comunes.
La necrosis híbrida, o incompatibilidad
necrótica, es un desorden fisiológico causado por
dos genes dominantes complementarios, designados con las letras
Ne, los cuales producen la muerte
prematura de las láminas y vainas (Bizimungu et al. 1998).
Según Caldwell y Compton (1943), y Heyne et al. (1943) la
necrosis híbrida se expresa como una degeneración
de los cloroplastos causada por la acción
complementaria de los alelos dominantes de los genes Ne1 y Ne2.
Este fenómeno fue informado como un serio problema en
cruzas interespecíficas de trigos hexaploides con
tetraploides (Gregory, 1980), debido a que los genes Ne
están ampliamente distribuidos en cultivares y
líneas de trigo.
Hermsen (1963) señala que todos los trigos
tetraploides llevan el gene Ne1 localizado en el cromosoma 5BL,
en tanto que solo algunos trigos hexaploides llevan el gene
necrótico Ne2, que se localiza en el cromosoma 2BS. Cuando
se efectúa un cruzamiento entre un trigo tetraploide por
un trigo hexaploide que lleva el gen Ne2, se juntan los genes
necróticos de ambas especies, y el híbrido F1
muestra
incompatibilidad necrótica; sin embargo, cuando un trigo
tetraploide se cruza con un trigo hexaploide que no lleva el gene
Ne2 la descendencia F1 es normal.
Según De Sousa (1995) el gen Ne2 con pocas
excepciones, esta ligado con el gen Lr 13, que en algunas
regiones del mundo transfiere resistencia a Puccinia
recondita.
Un trigo sintético originado al cruzar un trigo
duro (4x=28) por Triticum tauschii, siempre llevará
el gen Ne1. Por lo tanto al cruzar este sintético con un
trigo hexaploide (6x= 42), existen las dos probabilidades antes
señaladas, es decir pueden aparecer plantas con
necrósis híbrida y plantas normales, dependiendo de
la existencia del gen Ne2 en el trigo hexaploide.
En el presente trabajo se
presenta información referente al comportamiento
de híbridos F1 obtenidos al cruzar trigos hexaploides
harineros con trigos sintéticos hexaploides que llevan
genes de Triticum tauschi.
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