Abstract
Under field and laboratory conditions 26 genotypes of the common bean
Statistical differences for resistance parameters were found among genotypes in both field and laboratory infestations. The wild bean lines G12952, G12891 and G10019 showed high levels of resistance to A. obtectus in comparison to the susceptible checks V8030, V7920 and Diacol Calima. F4 genotypes showed similar levels of resistance or susceptibility as they did in the previously evaluated F3 generation.
In the field infestation, significant differences were found among genotypes for number of oviposition perforations in the pods and for number of larval penetrations in the seed.
Significant correlations were found between number of adults emerged from laboratory infested seeds and number of adults emerged from field infested pods, and among the three parameters (number of adults, life cycle and dry weight of adults) evaluated for pods and seed in the laboratory. These results suggest that both infested pods and seeds can be use for evaluating A. obtectus resistance in bean genotypes.
Introduccion
El gorgojo común del fríjol,
En el banco de germoplasma de
El Programa de mejoramiento genético para incorporar resistencia a variedades de grano comercial, se inició realizando cruzamientos entre variedades cultivadas por líneas silvestres infestando la generación F2 en forma masal y seleccionando progenies F3 resistentes y susceptibles.
Los objetivos del presente trabajo fueron evaluar bajo condiciones de campo y laboratorio, la resistencia de vainas y semillas de 26 genotipos de
Materiales Y Metodos
Las evaluaciones se realizaron en la Estación Experimental del Centro Internacional de Agricultura Tropical (CIAT), en Palmira, bajo condiciones de campo (T = 22°C, H.R. = 80% y 467,3 mm. de precipitación) y en el laboratorio bajo condiciones ambientales controladas en una cámara de cría (T= 26°C y R.H. = 80%).
En el campo, se sembraron los genotipos seleccionados en F3 (Tabla 1): tres silvestres, tres cultivados, 10 silvestre x cultivado resistente y 10 silvestre x cultivado susceptibles, en un diseño de bloques al azar en tres repeticiones, sembrando en cada bloque 60 semillas por genotipo. A partir de la etapa de desarrollo R8 (Fig. 1), correspondiente a la maduración de vainas (40 días después de la siembra), se iniciaron las infestaciones con adultos de
Accesiones de
Resultados de evaluaciones anteriores: R = Resistente, S = Susceptible.
Infestaciones con adultos de
Para la evaluación de resistencia bajo condiciones de laboratorio se seleccionaron 20 vainas y 250 semillas sanas de cada genotipo. En la infestación de vainas se tuvieron cuatro repeticiones, y en cada una se utilizaron cuatro parejas de adultos para cinco vainas sanas. Para la infestación de semillas se hicieron cinco repeticiones, cada una conformada por 50 semillas sanas y 100 huevos del insecto.
En el estudio de todos los parámetros de resistencia en el campo y laboratorio se utilizó el análisis de varianza, haciendo transformaciones en los casos necesarios, principalmente del tipo logaritmo o raíz cuadrada. Se calcularon coeficientes de correlación entre las variables de resistencia de los estudios de campo y laboratorio, comparando las reacciones a campo con las mismas bajo condiciones del laboratorio.
Resultados Y Discusion
Infestaciones de campo
Se registraron diferencias significativas entre los genotipos para porcentaje de vainas con perforaciones de oviposición, semillas con perforaciones de penetración de larvas y número de adultos emergidos, (Tabla 2). Sin embargo, la mayoría de las progenies F4 no fueron diferentes significativamente de los testigos susceptibles V8030, Calima y V7920. El más alto nivel de resistencia se obtuvo con los genotipos silvestres, particularmente con el G12952.
Respecto al porcentaje de vainas con perforaciones para oviposición, sólo el testigo resistente G12952 tuvo significativamente menor número de perforaciones que los testigos susceptibles (Tabla 2). Sin embargo, las progenies BAT 1274 x G12952-35, G12891 x GO 4017-19, BAT 1235 x G10019-4, V8030 x G10019-1, V7920 x G12891-14 y V7920 x G12891-2 no fueron significativamente diferentes de los padres resistentes G12952, G10019 y G12891.
En cuanto al porcentaje de semillas con perforaciones de penetración de larvas y número de adultos emergidos (Tabla 2), las progenies V8030 x G10019-1, V7920 x G12891-14 y V7920 x G12891-2, mostraron significativamente mayor resistencia que los testigos susceptibles Calima y V7920, aunque no fueron diferentes de los padres resistentes G12952, G12891 y G10019.
Se obtuvieron correlaciones altamente significativas (
Evaluación de la resistencia de 26 genotipos de
Promedios seguidos por la misma letra en la misma columna no difieren significativamente al nivel del 5% (prueba de Duncan).
Infestaciones en laboratorio
En las evaluaciones de laboratorio se registraron diferencias significativas entre los genotipos para el número de adultos emergidos, duración del ciclo de vida y peso seco de los adultos, en condiciones de cámara de cría cuando se infestaron vainas y semillas (Tablas 3 y 4) con adultos y huevos de
Infestación de vainas
En los resultados de la infestación de vainas (Tabla 3), las accesiones silvestres G12952 y G10019 presentaron significativamente menor emergencia de adultos que todos los otros genotipos. Todas las progenies F4, sin embargo, registraron menor emergencia de adultos que el testigo susceptible Calima.
El ciclo de vida de
En los testigos resistentes G12952, G10019 y G12891 se obtuvieron los adultos de menor peso seco respecto a los testigos susceptibles y no difieren significativamente de las progenies BAT 1274 x G12952-35 y BAT1274 x G12952-2. La mayoría de las otras progenies fueron intermedias en cuanto a peso seco por adulto de los testigos resistentes y susceptibles en vainas infestadas en laboratorio.
Parámetros de resistencia de 26 genotipos de
Vainas/genotipo infestadas con 4 parejas de adultos. 4 repeticiones.
Promedios seguidos por la misma letra en la misma columna no difieren significativamente al nivel del 5% (Prueba de Duncan).
Infestación de semillas
En las infestacines de semillas con huevos de
Parámetros de resistencia de 26 genotipos de
50 semillas/genotipo infestadas con 100 huevos de
Promedios seguidos por la misma letra en la misma columna, no difieren significativamente al nivel del 5% (Prueba de Duncan).
Las progenies BAT 1274 x G12952-2, G12891 x G04017-35, EMP 84 x G12952-5, G12891 x G04017-19, V7920 x G12891-14, no fueron significativamente diferentes del testigo G 12891 respecto a la duración del ciclo de vida y fueron significativamente diferentes de los susceptibles y el padre resistente G12952. Todas las progenies fueron intermedias en cuanto al peso seco por adulto entre los testigos susceptibles y resistentes, con excepción de BAT 1274 x G12952-2, y EMP 84 x G12952-50 que no fueron significativamente diferentes de los padres resistentes.
En promedio la duración del ciclo de vida de los adultos fue mayor cuando se infestaron vainas con adultos (44,5 días) que cuando se infestaron semillas con huevos (40,4 días), debido al tiempo que transcurre entre la oviposición del adulto en la vaina y la penetración de la larva en la semilla.
Los coeficientes de correlación entre los parámetros de resistencia medida en vainas y semillas, en condiciones de laboratorio, resultaron significativos, p = 0.001 (Tabla 5), lo que permite escoger entre las dos metodologías en la evaluación de la resistencia a
Al comparar la resistencia medida en número de adultos emergidos, no se obtuvo una correlación significativa para vainas infestadas en campo y laboratorio (
Cuando se comparó la resistencia de las generaciones F3 y F4 se obtuvieron correlaciones significativas entre los parámetros evaluados a nivel de semillas en el laboratorio, lo que indica que las características de la resistencia o susceptibilidad en las progenies F3 se expresaron también en las progenies F4.
Coeficientes de correlación entre las variables evaluadas para
n = 75
Todos los valores son significativos al nivel de 0,001.
Los resultados de este estudio permiten comprobar la resistencia de la vaina con la resistencia de la semilla, establecen la permanencia de los niveles de resistencia de una generación a otra y también confrontan la metodología de la evaluación entre campo y laboratorio para vainas y semillas. Además, permiten establecer que aunque no se han obtenido tamaños de fríjoles comerciales, se han incrementado el tamaño (4-6 g.) en algunas de las progenies evaluadas, aunque hay que considerar que se exige por lo menos una generación de cruzas adicionales para obtener semilla de tamaño comercial.
Los niveles de resistencia e incremento del tamaño de la semilla obtenidos, constituyen la base de las investigaciones actuales, que complementadas con el estudio de la herencia y mecanismo de resistencia, permitirán la obtención de fríjoles comerciales resistentes a brúchidos.
Actualmente se adelantan estudios sobre el mecanismo de resistencia de las accesiones silvestres y sobre los efectos antinutricionales que puedan tener en los humanos. Estos estudios vienen siendo realizados por H.N.F. Gatehause y D. Boulter de la Universidad de Durhan y por R.J. Hodges, C.P. Haines y J. Meik del Instituto de Investigación y Desarrollo Tropical (TDRI) en Inglaterra, en convenio con CIAT y sugieren un mecanismo de antibiosis. Inicialmente, no se encontraron en la testa de la semilla fuentes de resistencia a
Esta proteína adicional se encontró también en una accesión intermedia, la G12942, que no fue deficiente en niveles de glicoproteína II. Los estudios futuros están orientados a la investigación de la proteína e incluyen el tamizado de semillas para otros compuestos antimetabólicos para los brúchidos, proteínicos y no proteínicos, presentes en semillas de leguminosas y las implicaciones nutricionales para el consumo humano de estos compuestos.
Conclusiones
En el ensayo de campo se obtuvieron correlaciones significativas entre los parámetros: perforaciones para oviposición en vainas, penetración en semillas, adultos emergidos y peso por adulto.
Se establecieron correlaciones significativas entre vainas y semillas evaluadas en condiciones de laboratorio para número de adultos, duración del ciclo de vida y peso seco por adulto, aunque los métodos de infestación fueron diferentes.
En el ensayo de laboratorio, la duración promedio del ciclo de vida de
Aunque no se encontró correlación en cuanto al número de adultos emergidos de vainas infestadas en campo y laboratorio, se han obtenido genotipos silvestres con resistencia a
Se obtuvieron correlaciones significativas entre las generaciones F3 y F4 para los parámetros de resistencia evaluados en laboratorio, número de adultos, ciclo de vida y peso seco/adulto.
La antibiosis es el mecanismo de resistencia encontrado en las accesiones silvestres, por lo cual se han iniciado estudios que permitan conocer sus características de heredabilidad y efectos nutricionales de los compuestos involucrados en la antibiosis, para incorporar resistencia en las variedades comerciales.