Duval 1995 Manejo y evaluacion coleccion Martinica

Duvaletal / Fscursosg€nélicos/ piila

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Reu. Fac.Agron. (Maracay) 21:147-155. 1995.

Manejo y evaluaciôn de los recursos genéticos de prna en Martinica Marie France lluval B. Ilènnasconi G. Coppens dDgckeribrugge*

ABSTRACT 'Ihe CIRAD-FLIIOR presently possessesone of the most important collections,with more than 450 clonesobtained through prospections or exchanges. lt includes representativesof the five classical pineapple groups ahd of all the speciesof tùe genus Azcnzs, except A. nonstrosus srrdA. fritzmuelleri. Every cbne in the collectionis identifred with generaldata, such as its area of distribution, its local name, its uses,etc. This data set consritutesthe variety passport.Aft,erbeingplantædin Martinique, the clon is studied for morphologicaltraits ofthe plant, the flower and the fruit. These.data are analyzed with descriptive statistical methods, evidencingthe geneticvariability. ftey are completedby a study ofthe compatibility relations within the groups. The objectiveis to evaluate genetic reletions between.clones.For this, new studies on molecular markers are planned afur the studies on isozymesof 1g89. '

Ccnl,rede CoopérationInrarnstn'nulcn RcchcrchcAsmnomiqu€Dourte Dévetoooclrtenl Dépa €m€nt dcs I'radùctionnFruirières cr Horticoles1CIRAIF Jôir)BP 163,972û2I'orl dc l'rsncc. Maninique. Trabsjoâceptâdoparaiù pubtiuiciôn,Mayo,t995.

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REv.FAc.AGRoN (MARACAY) 2r(3.4)199s

Other charâctersstudied are: Trrits ofagronomical interest and resistances,particulârly to Fusariosis nrrrl fruitlet core rot, aiming to identify clonesofpotential intærestfor brccding. Key wo1d9: pineapple,Ananas,geneticresources,statisticalanalysis.

COMPENDIO La coleccirindel CIRAD-FLHOR cs una dc las mds importantes del momento. Poseémâs de 450 clonesobtenidosmediante prcspecciones e intercambios. Comprendetodas las especiesdel géneroAnanas, menosA. mon.strosusy A. fritzmuelleri. y reprcsentantesde los cinco gtupos cldsicosde pifra. Cada clon de la coleccidnestâ identificado coû dâtos generales, tales como su érea de distribucidn, su nombrc local, su uso, etc. Este conjuntode informacionesconstituyeel pasaportede la variedad, Después de su siembra en Martinica, el clon es estudiadopor los cÂrâcteres morfoldgicosde la planta, flor y fruto. Estos datos son estudiudoscon métodosestadisticos quc mucstrenla variabilide âniilisisdescriptivo, dad genética; ellos se completan con el estudio de las relacionesde compatibilidad en los grupos. El objetivo es de evaluar las relaciones de parentescoentre clones. Por eso, nuevos trabajos de andlisis con marcadoresmolecularesestân programados,despuésdel prirner trabajo sobreenzimasconducido en 1989. Otros criterios estudiadosson: los agrondmicosy los de resistencia, particularmente a Ia fusariosisy a la mancha negra, con cl fin de identificar clonesde interés potenciâl para el mojoramiento. Palabrasclave; pina, Ananas,recursosgenéticos,anâlisisesladislico.

PRESENTACION DE LA COLECCION La coleccidndel CIITAD-FLHOR comprendemés de 450 clones cultivadosy silvestres. Estin representadaslas especiesAnanascomosw, A4anus onan4ssoides,Anan4s nanus, Annnas parguazensis, Ananas lucidus y Ananasbruîteatus- Ciertos clonesno sepuedenclasificar, porque presentan caracte.es silvestres asociadoscon caracl,eresde A. comosus.Los cincogrupos cultivados clâsicosdc esta especie,Cayena, Pernambuco,Queen,Espanolay Mordilona estân representados,al lado de un gtan nùmero de clonesde fenotiposinteimedios o atipicos.

genétlcos Duvalélal / R€cursos / pina

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Esta coleccidnfue constituida gracias a intercambioscon varios paiseso prospecciones en América del Sur, principalmenteen Venezuela, Brasil, Peni y Paraguay (prospecciones de 1985y 1986,junta conF. prospecciones y Leal en Venezuela, de 1992 1993conEMBRAPA" en el Brasil).

INTRODUCCION DE LAS ACCESIONES Cuando posible,cada clon fue introducido con datos conseguidos dur"antelâ prospeccidno a través del instituto que lo envi6, Para su primerosellevanlosclonesa Montpellier(Francia),donde inl,roduccirin, se cultivan in uitro ê.nLesde mandarlos a Martinicâ. Esta p.ecaucidn 6tosanitaria es imprescindible antes de introducir cualquier material de piflâ en esta isla, Despuésde su aclimatacidn,las vitroplaûtas son multiplicadas para la evaluaciôndel nuevomaterial. Iæs datos relativos a cada accesidnestén resumidosen una ficha que constituye su "pasaporte". Esta {icha se completard con nuevas para ofreceruna descripciénlo mds completaposible. Se observaciones pasaporte para intercambios de material o de informacidn usarâ este conotras colecciones.

EVALUACIÔN El objetivode la evaluacidnes doble. Primero, permite identificar los clones interesantes para la selecciôn,sea porque presentan un interés agronômicoinmediato, seaporquetienen un carâct€r.de intærés mayor (por ejemplo,una resistenciaala manchanegra,una enfermedad que tiene mucho impacto econdmicoen Martinica) o una buena combinacidnde caracteresdeseables.En el primer caso,puedenserutilizados directamente. En el segundocaso,comogenitoresen un programa de seleccitin. Luego, los datos conseguidosserân analizadospara comprender la organizacidndel géneroAndnos y las rclacionesde parentescoentre clones, lo que es indispensable para ilefinir nuevos programas de mejoramiento. Prdcticainente,despuésdc multiplicar el material introducido,se cultiva en parcelasde 20 plantas,y sehacentres repeticionesa int€rvalos de seis meses.En cada serie de clonesevaluados.se introducetambién

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REv.Fac.AcRoN.(MABAcay) 2r(3.4)rss

onceclonesde referenciabienconocidos,representativosde las diferentes especiesy grupos de la coleccidn.

Caracleresmorlolôgicos Doe seriesde obsewacionesy rnedidashan sido realizadassobre un primer grupo de 89 clones incluyendo 23 clones de Cayena, 13 de Espaitola,S de Queen,9 de Pernambuco,14 de Mordilona. onceclones de  comosus no clasificados, 5 clones de A- anawlssoi.d.es, 5 de A, bra4teatus y un clon d,e A. lucidus. Veintisiete caracterea cuantitativoe y 18 cualitativos de la planta, Ilor y fruto fueron estudiadosy analizadospor métodosestadfsticos multivariados. Anâlisis lactorlal de las coræspondencias Los datoscuantits.tivoshan sidorepartidosen clasesdiscontinuas y los 46 caracteresrepresentadospor 166 categorfas,estudiadospor un anélisis factorial de correspondencia. f,a Figura l muestia el plano de los dosprimeros ejesdestacadospor este anâlisis. El primer ejeexplica 11% de la variabilidad, y esLi relacionadocon caracteresrelativos al tamafrode la fruta opuestosa caracteresasociadoscon especiessilvestres (peso de corona importante relativo al peso del fruto, espinas largas, gran lapso de tiempo entre induccidn {loral y cosecha). El segundoeje estd relacionadopor variables cualitativas asociadasconla morfologia floral y con los caracteresde las espinas.El plano separa claramentc lag especiessilvestres en dos grupos: A bro,cleaaus de nn lado y del otro lado lado clones de las especiesÂ. ana,nassoid,es y A. lucidus. El clon triploide lAnanas dosindios" (A oncncsoides?) estâ cerca de los clonesde Espaflola. Dentro de A. cozosas, los clones de Cayena lisa y los de Mordilona ee distinguen bien de un tercer grupo mée confusoque incluye los de 'Eepaflola''Queen','Pernambuco'y los clonesatlpicos.

.

jerârquica Clasiticacion

Se utilizaron lae coordenadaede los seigprimeroeejesdel anéIieis precedente(explicdndo42.4%de la variabilidad) para una clasilicacidn jerârquica. La prinera particidn (Figura 2) separa A. comosus de las especiessilvestres, Entre los clones silvestres, otra particidn separa A. ôrqctec,zs de los otros.

genéticos Ouvalerâl/ R€cursos / plia

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Dentro de A. como$us,unâ primera particidn separa clonescon frutos de tamafio grande, subdivididosentre los'Cayena'y la mayorla de los clones de Mordilona ('Perolera'de un lado, y otro subgrupo constituido por variedades homocigotaspara el cardcter 'piping' 'Primavera-- de otro lado). Los clonegde tamatlo menor aereparten en dos grupos. El primero estd formado por loe de 'Queerf y de 'Pernambuco' que se separan por la particiôn siguiente. El segundo grupo estd separadoen un oubgrupobastante homogéneoque incluye clonegdel tipo Espafiola (frutos cilindricos, pulpa amarilla) y sus mutÀnt€s 6in antocianinay otro subgrupoque incluye otrostipos de Espanola,redondos de pulpa blanca (Espaiiola Roja'), y gran parte de los clones sin clasificaci6n.

ESTUDTO DE LAS RET.ACTONpSDE INCOMPATTBT. LIDAI) El estudio de la variacidn entre los clonesy entre las variedades eshi basadoen caracteresmodoldgicosque tienen una base genétic mds o menoa importante y evidencia la heterogeneidadde algunos grupos. Por ejemplo,el grupo Mordilona se define ûnicamentepor el 1 0.8 0.6 0.4 o.2 ul

x

o -o.2 -o.4

-0.0

-r

-o.s

0

0.5 AXE1

Figura l.

An6lisie factorial de las correepodencias.

1995 21(3-4) RÊv.FAc.AcRoN.(MAFAoAY)

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F ::. ::::-''-I t , .-,-.---,-

I

ï

g5

E8pâliola rojâ

sr

Espaûota roja

cN 4o

Singâpôre

Canoing

ct

7t

:ï$:Ë:t: ::Hii?3à1;"^.,*

,..àaràssôtd6s

^. bracte;Eùs

Figura2. Clasilicacidnjerdrquica

Duvaleratl Recursos / piia 0€nélicos

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carÉcter"piping'de las hojas; Besabeque este cÀr6ctereEgobetnado pol ur solo gen dominante, En el grupo Mordilona, se distinguen claramente doa subgrupos: Perolera, y otro que se podrla llamar Primavera que reÉne clones homocigotos para el carâcter "piping" pero ciertos clones8e encuentrandispersos,lo que se debeprobablementea un alto nivel de recombinacidn. También log clonesagrupadosbajo los nombresEepafiolao Pernambucopresentan una gran hetctogeneidad. Para aclarar loe problemaa de parentescoen estoa grupos, 6e utiliza las particularidades del siatema de incompatibilidad que existe en el género. La especificidadde la reaccidnde incompatibilidaddepende de un gene S que actûa a nivel gametofftico(Brewbaker y Gorrez, 1967). La polinizacidn del pistilo de una planta con el polen de otra planta del ûismo clon provocauna reacciônde incompatibilidad que inhibe el crecimientode los tubos polinicosen el estilo,porquelos alelos S expresadosen el polen son'loemismos que los alelospresentesen el pistilo. Estos alelos son muy estables:la generacidnde nuevosalelos es excepcionaly sdloseproduceen condicionesmuy precisa(deNettancourt, 1977). De manera que dos clonesproviniendode un mismo clon original por reproducciônvegetativÀtienen los mismos alelos S y son incompatibles. Por otra parte, estos alelos son muy numerososy la probabilidad que dos clonesde origen diferente compa.tan los rnismos alelosesmuy reducida. Reciprocamente,la incompatibilidadentre dos clonesconllevauna fuette presunciônde que derivan de un mismo clon original. Estâ metodologiafue ensayadaprimero en el grupo EspaÉol,que comprendeun tipo'Espaiola Roja'y un tipo'SingaporeCanning'que se distinguen claramentesegrlnlos resultadosde la clasificacidnjerérquica. Un crucedialélicofue realizadoentre cincoclonesde estægrupo: dos clonesdel tipo'Espaflola Roja'y tres del tipo'Singapore Canningl, con5 repeticiones.La compatibilidadfue estudiadapor observaciôndel crecimientode los tubos polinicos en el estilo usando microscoiriacon (Evain,1988). fl uorescencia Los resultadosobtcnidoscstân presentadosen el Cuadro 1. Todas las autopolinizacionessonincompatiblesde manera que todoslos tubos creciendoa lo largo del estilo pueden ser atribuidos al alopolén (el sistema de incompatibilidad siendo del tipo gametofftico no se debe sospecharun efectode intæracci6n).Los dos clonesde Espaiola Roja, SI 85 y CN 48, sonincompatibles,exactamentecomouna autopolinizaciôn. Son parcialmente cornpatiblescon los otros tres clones, Dos de los clonesde SingaporeCanning, CA 23 y GU 49, son también incom-

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REV.FAc. AGRoN.(MAaAcÂy)21(3-4)is95

patibles. Finalmente estos resultâdos sort muy coherentescon los resultados de la clasificaciônjerdrquicâ (Figura 2). Es mds diffcil interpretar los resultadosenlos crucescompatiblesporqueno esposible distinguir entre los casosde semi-compatibilidad (cuando los genitores tienen solo un alelo comrin) y loe casosde compatibilidad (genitores diferentespor los dos alelos). Cùrdro l.

Estudiode lasrelæioncsdc compatibilidad cn ol grupoEspaiola Tipo Singagrrc Canning

Tipo FrpânolaRojâ

GU?1

irc 4

comp 3

comp I

comp I

comp I

Singaporc

cA23

comp3

inc 4

comp 3

urmp 3

comp 3

Csn'ling

GU49

comp3

inc 4

inc4

comp 2

comp 3

cN48

corrrp I

comp 3

c()np 2

inc 4

inc 4

sI85

comp3

comp 3

comp 3

inc 4

inc4

lipo

Tip" Espsâol! Roj!

clrnp l: cornp 2: comp 3: icn4:

coûlpdibiudd fuenc conFtibitidrd buen., m!5 dc 20 dc los ùrbos crcaicndo compsdbilidld brjâ, ùnÂpcqucfir porcidn dc tubos crccicndo incompltibilidd.

Este métodoparecemuy interesantÆpara conFrrmaro explicar los resultadosde los métodosestadisticosde andlisis multivariado, porque se basa directamentæen un cardcter genéticode alto polimorfismo y muy estable. No implica un equipo técnico exagerado; pero requiere de un tnbqio cuidadoso. Por ésto, sdlo puedesewir para confirma. otras observacionessobrepûntos precisos.

CONCLUSION Se puede eEtudiar la variabilidad de laa eepecieede manera deecriptiva,lo que e8importantê para el primer objetivo de identifrcaperono essuficient€para ci6nde cloneeinteresantesparala seleccidn, comprenderla estructursdel género. El estudiode las relacionesde compatibilidadeBmds interesantepara comprenderlos parentescos entre clonea,peroimplica muchotrabajo, y loa resultadosestdnlimitadosa un nrlmero de genesmuy pequeflo, Estos métodos,tarnpocosolucionanel problemade loe clones "atfpicos" cuya deecripcidnno coincide con un gnrpo preciso, y que generalmente,tienen altos niveles de compÂtibilidad con todos log clonesensayados.

gonéticos Duvaleral/ Rocursos / piila

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Son necesariosotros métodos psra estudiar la organizacid'ny e6tructura de estægénero al nivel mds prdximo del gen. Eso fue intentado por primera vez por estudio de la variabilidad enzimdtica (Garcla, 1988). Actualmente el CIRAD-FLHOR estÂiniciando un trabajo sobre marcadores moleculareg (RFLP, RAPD). Con el nûmero importante de clonesconseguidospor prospeccidny la precisidndeestos métodos que permiten investigar directamente al nivel del genoma, esperamoscooseguirinformacionesmds bdsicas. Eso evitada usar en un mismo programa de seleccidn,crucesentre clonesielacionadosque inducen homocigosis,cuyo efectoes desconocido.

REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS Brewbaker,J.L.; D.D. Gorrez. 196?. Geneticsof self incompatibility in the monocotgenera,Anonas(pineapple)and Gostefio- Amer.J. Bot., 54:611616. 'llncompatibilité Evain, D. 1988. Nouvellesdonnéessur chezle genre,4ncnos. DAA ENSA Toulous€. de Nettancourt, D. 1977.Incompatibility in Angiospermss.Berlin, SpringerVerlag. 231 p. Garcfa,M.L. 1988. Etude tûxonorniquedu genreAfranas. Utilisation de la variabilite enzymatique. These drl Doctorat. Universite des Scienceset Techniquesdu Languedoc.Montpellier. 156 p.