caracterización de la arquitectura de la panícula y caracteres agronómicos en una población f2 ...

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CARACTERIZACIÓN DE LA ARQUITECTURA DE LA PANÍCULA Y CARACTERES
AGRONÓMICOS EN UNA POBLACIÓN F2 ENTRE DOS TIPOS DE PLANTA DE
ARROZ (Oryza sativa L.) CONTRASTANTE.

DIANA CATALINA GONZÁLEZ CALDERÓN

Trabajo de grado como requisito parcial para optar al título de: Ingeniero
Agrónomo.

Director:
EDGAR A. TORRES
PhD Genética y Mejoramiento de plantas

Co-Director:
MARÍA CAMILA REBOLLEDO
PhD Fisiología de Cultivos

UNIVERSIDAD DEL TOLIMA
FACULTAD DE INGENIERÍA AGRONÓMICA
PROGRAMA DE INGENIERÍA AGRONÓMICA
IBAGUÉ-TOLIMA
2015

DEDICATORIA

A mis padres Fanny Calderón y Luis Emilio González,
Por su apoyo incondicional, comprensión y aguante.

A Carolina, Fernanda, Milena, Sophi, Isa y Toyita,
Siete mujeres fuertes y luchadoras que siempre están ahí, brindando la mejor
energía.

11
AGRADECIMIENTOS

A la comunidad que conforma a la UNIVERSIDAD DEL TOLIMA, y especialmente a la
facultad de INGENIERIA AGRONOMICA, ya que son parte de un capitulo muy
importante de mi vida y me formaron como profesional y como persona.
Al CENTRO INTERNACIONAL DE AGRICULTURA TROPICAL (CIAT), por brindarme
los espacios, herramientas y recurso humano, para realizar este trabajo.
Al Dr. Edgar A. Torres, por darme la oportunidad de hacer parte de este proyecto,
A la Dra. María Camila Rebolledo, por compartir conmigo sus conocimientos, apoyo y
por su paciencia.
A James Carabalí, a Juan Bosco por sus consejos, por enseñarme y guiarme en la
parte profesional y personal.
A Mónica Martínez y Carlos Erasso, por brindarme su compañerismo y amistad.
A Myriam Cristina Duque, Lady Joanna Arbeláez, Andrea Cueltan, Jaime Borrero, Félix
Acosta, Jaime Bocanegra y, que compartieron su experiencia, conocimientos y alegría.
A todos ellos muchísimas gracias.

12
CONTENIDO

Pág.
INTRODUCCIÓN .......................................................................................................... 21

1. OBJETIVOS .............................................................................................................. 23
1.1 OBJETIVO GENERAL ............................................................................................ 23
1.2 OBJETIVOS ESPECÍFICOS ................................................................................... 23

2. MARCO TEÓRICO ................................................................................................... 24
2.1 IMPORTANCIA DEL ARROZ EN COLOMBIA Y EL MUNDO. ................................ 24
2.2 MANEJO AGRONÓMICO ....................................................................................... 26
2.3 DESCRIPCIÓN DE LA PLANTA DE ARROZ. ......................................................... 26
2.3.1 Taxonomía. .......................................................................................................... 26
2.3.2 Morfología. ........................................................................................................... 27
2.3.2.1 Órganos vegetativos ......................................................................................... 27
2.3.2.2 Órganos reproductivos. ..................................................................................... 29
2.3.3 Fenología De La Planta ........................................................................................ 32
2.4 COMPONENTES DE RENDIMIENTO EN LA PLANTA ......................................... 35
2.5 IMPORTANCIA DE LAS METODOLOGÍAS DE MEDICIÓN PARA IDENTIFICAR
CARACTERÍSTICAS RELACIONADAS CON EL RENDIMIENTO. .............................. 37
2.6 GENES ASOCIADOS A RENDIMIENTO ................................................................ 44
2.7 MAPEO DE QTL’S ASOCIADOS A F2: ................................................................. 47

3. MATERIALES Y MÉTODOS .................................................................................. 499
3.1 CARACTERÍSTICAS DEL ÁREA .......................................................................... 499
3.2 MATERIAL VEGETAL ........................................................................................... 499
3.3 DISEÑO DEL ENSAYO ........................................................................................... 50
3.4 MANEJO DEL ENSAYO ......................................................................................... 51
3.4.1 Siembra en Semillero.. ......................................................................................... 51
13
3.4.2. Trasplante en campo. .......................................................................................... 52
3.5 EVALUACIÓN FENOTÍPICA ................................................................................... 53
3.6 ANÁLISIS ESTADÍSTICO. ...................................................................................... 59

4. RESULTADOS Y DISCUSIÓN ................................................................................. 60
4.1 CARACTERIZACIÓN DE LOS PARENTALES CT21375-F4-43-1 e IR64. ............. 60
4.1.1 Variables asociadas a la arquitectura de la panícula.. ......................................... 60
4.1.2 Variables asociadas a caracteres agronómicos. .................................................. 61
4.2 CARACTERIZACIÓN DE LA POBLACIÓN F2. ....................................................... 62
4.2.1 Variables asociadas a la arquitectura de la panícula ........................................... 62
4.2.1.1 Caracteres de la población F2 que son similares al promedio de ambos padres
...................................................................................................................................... 62
4.2.1.2 Caracteres de la población F2 que superan al mejor parental. ......................... 67
4.2.2 Variables asociadas a la planta. ........................................................................... 68
4.2.2.1 Caracteres de la población F2 que son similares al promedio de ambos padres.
...................................................................................................................................... 68
4.2.2.2 Promedio de la población F2 que es menor que el promedio del parental de
menor valor. .................................................................................................................. 69
4.2.2.3 Caracteres de la población F2 igual o similar a uno de sus parentales. ........... 71
4.2.3 Analisis de individuos de la F2 con un mayor número y peso de granos. ............ 76
4.3 CARACTERIZACIÓN DEL LLENADO DE GRANO EN LA PANÍCULA. ................. 78
4.3.1. Caracterización del llenado de grano en los genotipos parentales CT21375-F4-
43-1 e IR64. .................................................................................................................. 78
4.3.2. Caracterización del llenado de grano en 41 plantas de la población F2 ............. 80
4.3.2.1. Caracteres de la población F2 que son similares al promedio de ambos padres
...................................................................................................................................... 80
4.3.2.2. Caracteres de la población F2 que superan al mejor parental ......................... 82
4.3.2.3 Caracteres de la población F2 igual o similar a uno de sus parentales ............ 87

5. PERSPECTIVAS....................................................................................................... 90

14
6. CONCLUSIONES .................................................................................................... 91

RECOMENDACIONES……………………………………………………………………….93

REFERENCIAS ……………………………………………………………………………….94

ANEXOS ..................................................................................................................... 100

15
LISTA DE FIGURAS

Pág.
Figura 1. Rendimiento por departamento de arroz mecanizado (t/ha) semestre 2009-
2013……………………………………………………………………………………………..25
Figura 2. Órganos vegetativos………………………………………………………. ........ 28
Figura 3.Estructura de la panícula de arroz………………………………………… ........ 29
Figura 4.Etapas finales del desarrollo de la inflorescencia. .......................................... 31
Figura 5. Etapa Vegetativa. .......................................................................................... 32
Figura 6. Las 10 etapas de desarrollo reproductivo del arroz con marcadores
morfológicos. ................................................................................................................. 34
Figura 7. Planta en etapa de madurez fisiológica. ........................................................ 35
Figura 8.Como se determina el rendimiento en arroz. ................................................. 36
Figura 9.Ubicación del lote. .......................................................................................... 49
Figura 10. Diseño del ensayo. ...................................................................................... 51
Figura 11.Desarrollo en invernadero. .......................................................................... 52
Figura 12.Desarrollo del cultivo en campo. .................................................................. 53
Figura 13. Estructura de la panícula. . .......................................................................... 54
Figura 14. División de la panícula en tercios ................................................................ 56
Figura 15.Diagrama de desarrollo del trabajo. ............................................................. 58
Figura 16.Comparación de las panículas de los parentales ......................................... 61
Figura 17.Distribución de medias ajustadas de la población F2................................... 63
Figura 18. Distribución de medias ajustadas de la población F2.. ................................ 64
Figura 19.Distribución de medias ajustadas de la población F2.. ................................. 65
Figura 20.Distribución de medias ajustadas de la población F2. .................................. 66
Figura 21.Distribución de medias ajustadas de la población F2.. ................................. 68
Figura 22.Distribución de medias ajustadas de la población F2................................... 69
Figura 23.Distribución de medias ajustadas de la población F2. .................................. 70
Figura 24.Distribución de medias ajustadas de la población F2................................... 73
Figura 25.Distribución de medias ajustadas de la población F2.. ................................. 74
16
Figura 26.Componentes principales de rendimiento y caracteres asociados a panícula.
...................................................................................................................................... 75
Figura 27. Comparación de las panículas de la población F2 en el número de granos.
...................................................................................................................................... 77
Figura 28.Comparación por tercios de los genotipos IR64 y CT21375-F4-43-1........... 79
Figura 29.Distribución del número de granos llenos por tercios en la panícula para 40
líneas de la población F2. . ........................................................................................... 81
Figura 30.Distribución del número de granos llenos por tercios en la panícula para 40
líneas de la población F2. ............................................................................................ 83
Figura 31.Distribución del número de granos vanos por tercios en la panícula para 40
líneas de la población F2. ............................................................................................ 84
Figura 32.Distribución del peso del raquis por tercios en la panícula para 40 líneas de
la población F2. ............................................................................................................ 86
Figura 33.Distribución para el tercer tercio en la panícula para 40 líneas de la población
F2. ................................................................................................................................. 88

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ANEXOS

Pág.
Anexo A. Panorámica de genes asociados a la panícula y funcionalmente
caracterizados en arroz. .............................................................................................. 101

Anexo B. Dispersión y normalidad de los caracteres de la población F2. ................. 109

Anexo C. Coeficiente de Correlación de Pearson para la población F2. .................... 112

Anexo D .Media, varianza, anova y significancia para los genotipos CT21375-F4-43-1 e
IR64. ............................................................................................................................ 113

Anexo E. Coeficiente de correlación de Pearson para CT21375-f4-43-1, IR64 y la
población F2. ............................................................................................................... 116

Anexo F. Coeficiente de correlación de Pearson para los tercios de la panícula de los
genotipos CT21375-f4-43-1, IR64 y la población F2. .................................................. 117

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