Plasticidad fenotípica en Panicum coloratum: variabilidad genética, heredabilidad y expresión diferencial de la plasticidad

Abstract

Plasticidad fenotípica es la capacidad de un genotipo de generar diferentes fenotipos cuando es expuesto a diferentes ambientes. Desde el punto de vista genético, en plantas de uso agronómico como las forrajeras megatérmicas, la comprensión de diferentes aspectos de la plasticidad fenotípica constituiría un aporte interesante para los planes de mejoramiento. En esta tesis se realizaron experimentos controlados con el objeto de estudiar características de la plasticidad fenotípica morfológica frente a sequía a nivel de plántula en dos variedades de la gramínea Panicum coloratum. Se halló variabilidad genética para plasticidad fenotípica entre variedades y dentro de accesiones en cada variedad. Se estableció que, la magnitud de la plasticidad fenotípica, está relacionada con la variabilidad de las precipitaciones en los sitios de colecta de las accesiones analizadas. Se estimó la heredabilidad en sentido estricto de la plasticidad fenotípica, que fue siempre más baja que la heredabilidad de los caracteres. Se determinó que, si se realizara selección, el avance genético sería muy lento, aun con alta presión de selección. También se estudió cómo las condiciones hídricas previas influencian la expresión de la plasticidad fenotípica ante la ocurrencia de un nuevo episodio de sequía. Se encontró que la expresión de la plasticidad puede ser influida por las condiciones hídricas experimentadas previamente. Se detectó variabilidad entre los genotipos, tanto en la forma en que las condiciones previas modifican la magnitud de la plasticidad fenotípica como en el tipo de carácter que expresa plasticidad fenotípica. Estos resultados constituyen un avance en la identificación, cuantificación y comprensión de la variabilidad en las respuestas plásticas de especies forrajeras con aptitud de implantación en ambientes sujetos a restricciones hídricas; y ayudarán en la detección de los mejores genotipos a implantar en dichos ambientes, mejorando la ejecución y toma de decisiones en planes de mejoramiento genético vegetal.

Phenotypic plasticity is the ability of a genotype to generate different phenotypes when exposed to different environments. From a genetic point of view, in plants with agronomic use such as warm-season forages, the understanding of different aspects of phenotypic plasticity will constitute an interesting input to breeding programs. In this thesis, controlled experiments were carried out in order to study characteristics of morphological phenotypic plasticity in response to drought, in two varieties of the grass Panicum coloratum. genetic variation for phenotypic plasticity was found both Between varieties and among accessions within varieties. Also, it was established that the magnitude of phenotypic plasticity is related to the variability in mean annual precipitation at the accessions´ collection sites. Narrow sense heritability of phenotypic plasticity was estimated, being always lower than the narrow sense heritability of the mean of the characters. Likewise, it was determined that, if selection was performed, genetic gain would be slow, even with high selection intensity. The influence of hydric previous conditions on expression of phenotypic plasticity to drought was also studied. It was found that the expression of the amount of phenotypic plasticity could be influenced by the previous hydric conditions. Variability between genotypes was also found, both in the way that previous conditions affect phenotypic plasticity magnitude and in the type of character which express phenotypic plasticity. These results constitute an advance in the identification, quantification and comprehension of the variability in the plastic responses of forage grasses able to be used in environments with hydric restrictions. This results will help to detect better genotypes to establish in such environments, improving execution and decision making in plant breeding programs.