|
SAGPYA
FORESTAL
ALGARROBO
COMO ESPECIES PARA FORESTACIÓN: UNA ESTRATEGIA DE MEJORAMIENTO
(2DA. NOTA)
En
el caso particular de estas especies nativas, un modo económico
y rápido para la obtención de semilla con cierto grado de mejora
es la evaluación de árboles semilleros de las poblaciones naturales
mediante ensayos de progenie.
Una
vez evaluados se pueden seleccionar aquellos que produzcan progenies
con las características deseables, se puede volver a los árboles
semilleros selectos y utilizar su semilla para la forestación.
Sin
embargo hemos visto que el proceso de introgresión entre las dos
especies principales de algarrobo presentes en la región del Chaco
árido genera grupos de individuos diferenciables por su origen
genético. Las poblaciones que estamos estudiando están constituidas
por la "mezcla" de individuos que pertenecen a distintas "unidades
genéticas" con cierta independencia entre sí.
Esto
implica que un paso previo a la identificación de árboles semilleros
individuales es probar si estos orígenes genéticos se diferencian
también en cuanto a su aptitud para la ocupación de áreas a reforestar
o enriquecer, de tal forma de poseer la información necesaria
para luego, sí seleccionar árboles semilleros dentro de cada una
de estas unidades de orden mayor.
De
esta manera se puede obtener una información previa sobre cuál
o cuáles son los orígenes genéticos más adecuados para estos fines.
Debido a la posibilidad de diferenciar morfológicamente estos
orígenes esta primera etapa podría concluir con la recomendación
de cosechar semilla de determinados "tipos morfológicos" para
obtener material de propagación con cierto grado de seguridad
sobre su adaptación para instalarse bajo condiciones de reforestación
o enriquecimiento y también cierta certeza de que estaremos instalando
una "unidad genética" con posibilidades de regeneración natural
manteniendo sus características, ya que suponemos que estos orígenes
tienen cierta homogeneidad y estabilidad como entidades genéticas.
En
el caso contrario, si mezcláramos los distintos orígenes en una
plantación con progenies de árboles selectos donde se encuentren
representadas las especies puras y sus híbridos, dará lugar nuevamente
a una población heterogénea impredecible en su evolución futura
y donde seguramente se perderá el grado de mejora obtenido inicialmente
por la selección de los progenitores.
Con
este objetivo se diseñó un ensayo comparativo de cuatro orígenes
genéticos definidos según los siguientes criterios.
*
Semilla proveniente de árboles semilleros en rodales puros de
P. chilensis ("C") Si bien no es fácil encontrar en esta región
poblaciones puras de esta especie, existen rodales con cierto
aislamiento debido a razones topográficas que probablemente han
quedado como relictos de sus poblaciones originales. Se cosechó
semilla de aquellos rodales puros, lo mas distante posible de
la influencia de P. flexuosa.
*
Semilla proveniente de árboles semilleros en rodales puros de
P. flexuosa ("F") Se cosechó material principalmente en el área
central del Chaco árido, en la zona del límite entre las provincias
de Córdoba y La Rioja. Estas poblaciones puras de P. flexuosa
se encuentran lo suficientemente alejadas de la influencia de
las zonas de contacto con P. chilensis.
*
Semilla proveniente del cruzamiento natural P. chilensis (Árbol
semillero) x P. flexuosa (Polen) ("H") En las áreas de contacto
se pueden encontrar árboles de P. chilensis aislados, rodeados
por P. flexuosa. Se cosechó semilla de estos árboles luego de
comprobarse que por lo menos a 50m no se encontrara otro ejemplar
de P. chilensis.
*
Semilla proveniente de árboles semilleros híbridos ("I") Se cosechó
semilla para este origen genético en las áreas de contacto, especialmente
en aquellas que coinciden con perturbaciones de origen antrópico,
donde pueden encuentrarse árboles híbridos maduros.
La
cosecha
XX
Para la identificación de los orígenes C, F e I se utilizó la
experiencia ganada en los estudios morfológicos e isoenzimáticos
previos. El origen H corresponde a semilla cosechada sobre individuos
clasificados morfológicamente como P. chilensis (C), pero en la
situación descripta (aislamiento en rodales de P. flexuosa).
Se
cosecharon, en dos temporadas, 13 individuos C, 24 F, 26 H, y
23 I, tanto en áreas de contacto entre ambas especies como en
la zona central en el sur del Chaco árido. Además de frutos se
tomaron muestras de herbario por cada planta cosechada. Con ese
material se realizó una clasificación mediante taxonomía numérica,
obteniéndose el dendrograma donde se puede apreciar que los grupos
que se forman coinciden en la mayoría de los casos con la clasificación
realizada a campo (C y H, que corresponden al mismo grupo morfológico,
F e I). Aquellos individuos que no coincidieron en la clasificación
a campo con la numérica fueron excluidos para la formación de
los orígenes genéticos.
Isoenzimas
XX
Distintas formas de una enzima que catalizan una misma reacción
en el metabolismo, pueden ser separadas por electroforesis y visualizadas
como manchas a distancias distintas del lugar de siembra de la
muestra en un gel (zimograma). Si se comprueba que estas formas
distintas se heredan siguiendo las leyes mendelianas, pueden ser
utilizadas como marcadores genéticos y tratadas como alelos (formas
alternativas) de un mismo gen. De los estudios isoenzimáticos
sobre estas dos especies, se pudo comprobar que P. chilensis en
el área en estudio, presenta un alelo fijado en el locus "A" de
la enzima Alcohol deshidrogenasa (ADH-A3).
Aparece
con una frecuencia de 1,00, debido a la presencia de un 100% de
individuos homocigotas para ese alelo (los identificamos como
individuos de genotipo "A3A3" ya que tanto el alelo paterno como
el materno son ADH-A3) Por el otro lado, en P. flexuosa, se encuentra
prácticamente fijado (con una frecuencia superior a 0.98) otro
alelo: el ADH-A2, lo que significa que la enorme mayoría de los
individuos de esta especie, en esta región, son homocigotas A2A2
.Los individuos morfológicamente intermedios presentan frecuencias
cercanas a 0,50 para cada uno de estos alelos.
Es
de destacar que los individuos morfológicamente intermedios aparecen
tanto con genotipos A2A3, como A2A2 y A3A3 debido a las "retrocruzas"
con las especies parentales. Se comprobó que cuando encontramos
un individuo intermedio, la probabilidad de que sea A2A3 es aproximadamente
un 60% mientras que la probabilidad de encontrar intermedios A3A3
es menor que A2A2, debido a una tasa de cruzamiento mayor entre
los híbridos con P. flexuosa, también consecuencia y causa del
proceso de introgresión.
Estos
dos alelos del sistema ADH nos permiten contar con un marcador
que nos orienta sobre las especies y los híbridos en esta región.
Comprobación
de los orígenes genéticos mediante isoenzimas
A
fin de comprobar genéticamente la pertenencia de los individuos
cosechados a cada uno de los orígenes definidos para el ensayo
se estudió el sistema ADH en la semilla recolectada. Para C, F
e I, bastó con conocer la composición genética para este sistema
de una muestra de semillas pertenecientes a cada árbol, a partir
de la cual se puede deducir el genotipo del árbol semillero cosechado.
Así fueron incluídos en el origen C semilla proveniente sólo de
árboles homocigotas A3A3, en F la proveniente de homocigotas A2A2
y en I, la de heterocigotas A2A3.
De
esta forma la selección de los árboles que aportarían la semilla
para integrar cada uno de estos tres orígenes se realizó, primero
mediante la observación de los individuos a campo, luego se corroboró
su morfología mediante taxonomía numérica y finalmente se constató
su composición genética para el marcador ADH.
Para
formar el origen H, (semillas de árboles C pero aislados en rodales
F), fue necesario identificar la semilla heterocigota A2A3, proveniente
de cruzamientos interespecíficos. Para ello cada una de las semillas
si hizo germinar y con una muestra de cotiledón se analizó su
genotipo para el locus ADH-A. Aquellas plántulas heterocigotas
A2A3 fueron repicadas en envases, mientras que las homocigotas
A3A3 fueron desechadas.
Los
casos "raros"
Como
ocurre normalmente, no siempre se cumple la regla que surge del
marco teórico construido a priori para explicar los resultados
experimentales. Este fue el caso de algunos árboles H que presentaban
casi un 100% de su descendencia con genotipo homocigota A3A3 (el
genotipo materno). Esto nos llevó a observar mas detenidamente
la posición de estos árboles. En algunos casos se corroboró la
existencia de otro P. chilensis en las cercanías (menos de 50m)
que no había sido detectado en el momento de las cosecha, pero
en otros se constató que el aislamiento respecto de árboles de
su misma especie era realmente grande.
Intentar
explicar esto abre una interesante línea de investigación. El
estudio detallado del entorno de estos árboles que se comportan
diferencialmente en sus cruzamientos podría aportar mucha información
sobre el sistema de apareamiento en los enjambres híbridos y sobre
los mecanismos de aislamiento genético entra ambas especies. Ambos
temas, de gran valor académico, son también de importancia práctica
para el futuro manejo de rodales semilleros y la instalación de
huertos semilleros.
También
el caso del árbol I08, de morfología intermedia y heterocigota
A2A3, muestra en su descendencia meiosis irregular (Se espera
que un 50% de los individuos de la descendencia proveniente de
polinización libre de un árbol semillero heterocigota sea también
heterocigota para los alelos maternos sobre el total, considerando
los homocigotas para dichos alelos. Caso contrario se puede concluir
que la meiosis, para la generación de gametas femeninas no es
regular).
Este
caso indicaría la existencia de mecanismos de aislamiento precigótico
entre ambas especies. La meiosis irregular de individuos híbridos
podría provenir de que no existe una homología total entre los
cromosomas de ambas especies, generando una disminución de fertilidad,
por falta de producción de cigotas híbridas. Sin embargo el hecho
de que la gran mayoría de los híbridos presenta meiosis regular
podría indicar que los híbridos se "estabilizan" genéticamente,
probablemente como resultado de retrocruzas o de cruzamientos
entre híbridos. Aquítambién se abre una interesante línea de trabajo:
El estudio de los híbridos.
Evidentemente
el grupo híbrido no es totalmente homogéneo. Para el caso de este
ensayo se han diferenciado dos tipos: Por un lado los H, que "corresponderían"
a híbridos de primera generación (F1 para la genética). Sin embargo,
en rigor, este tampoco es un grupo homogéneo. Se debe tener en
cuenta que existe la posibilidad de que dentro de la descendencia
de los H una parte de los heterocigotas provengan de cruzamientos
con híbridos, ya que estos árboles semilleros se encuentran en
áreas del enjambre híbrido. Inclusive se puede pensar que si existen
mecanismos de aislamiento precigótico, los mismos árboles semilleros,
clasificados como P. chilensis, para la provisión de semilla H
no sean en rigor puros, sino que provengan de una hibridación
original y de posteriores retrocruzas con P. chilensis, mecanismo
que podría ser necesario para la eliminación del aislamiento precigótico.
Por
otro lado diferenciamos los híbridos I, que están representados
por semilla de polinización libre de individuos híbridos. Este
tampoco es, en rigor, un grupo homogéneo desde el punto de vista
genético, ya que los individuos híbridos adultos pueden provenir
de varias generaciones anteriores donde participaron en distinto
grado las especies parentales y otros híbridos. También los entornos
de los árboles cosechados (tanto para I como para H) pueden diferir
en su composición de híbridos y especies puras por lo que desde
el punto de vista del aporte paterno también se contribuye a la
heterogeneidad de los grupos.
Digamos
que con estas restricciones el ensayo que busca comparar estos
orígenes se podría comparar con aquellos ensayos que se realizan
para la identificación de las especies mas promisorias para una
región. Se sabe que una especie no es homogénea, pero que las
diferencias esperadas entre ellas son tan grandes que hacen que
la comparación sea válida. Una vez identificada la especie mas
apropiada (en nuestro caso el origen genético) para cada zona,
se puede continuar estudiando las posibilidades que se abren dentro
de cada especie, diferenciando así procedencias, que en nuestro
caso se podrían equiparar, por ejemplo, a los distintos tipos
de híbridos.
El
vivero
Luego
de comprobar los orígenes C, F e I y de seleccionar los heterocigotas
para conformar el origen H, se instaló en la Estación Forestal
Villa Dolores del INTA el vivero de plantas para el ensayo. Antes
de la plantación se extrajeron muestras de hojas de plántulas
de los cuatro orígenes. Con ese material se realizó un análisis
morfológico mediante taxonomía numérica. El aporte paterno del
entorno de los H ha producido que en una generación se diferencien
los suficiente de su árbol semillero como para acercarse más al
grupo de los híbridos. Esto lo hemos tomado como una comprobación
de que la selección de individuos heterocigotas en laboratorio,
mediante el análisis de isoenzimas, y la identificación de los
orígenes C, F e I, tuvo el efecto esperado.
Como
prueba crucial de la selección de los heterocigotas entre las
progenies de los H se realizó también un pequeño ensayo en cámara
de cría donde comparamos plántulas homocigotas vs heterocigotas
para ADH-A de un mismo árbol semillero (el H09). A pesar de que
el grado de parentesco entre estos dos grupos de individuos es
el de medio hermanos, ambos se diferenciaron significativamente
no sólo morfológicamente para caracteres de importancia en la
diferenciación de los orígenes genéticos (largo y ancho de foliólulo
y la relación de forma largo/ancho de foliólulo) sino también
en peso seco de plántula completa a los dos meses: Los heterocigotas,
provenientes del cruzamiento interespecífico pesaron en promedio
0.176 g contra 0.131 g de los homocigotas.
La
plantación
En
tres sitios se ha implantado el ensayo. Chancaní se encuentra
a los pies de las Sierras de Pocho, en un área de contacto entre
ambas especies. Balde de La Mora y El Totoral están en áreas típicas
de P. flexuosa bastante lejos de las áreas de contacto. Entre
los tres sitios existe un gradiente de precipitaciones que va
desde 500 mm en Chancaní hasta los 300 mm en El Totoral.
En
cada sitio se han plantado los cuatro orígenes con tres repeticiones.
Se ha repetido además en dos años (Diciembre de 1998 y de 1999).
En el segundo año (plantación 1999) se incorporó semilla de nuevos
árboles F, H e I, por lo que se repitieron los pasos indicados
mas arriba (Cosecha, análisis morfológico e isoenzimático y selección
de H).
Resultados
preliminares
Se
presentan a continuación algunos resultados preliminares que corresponden
al estado de las parcelas al segundo período de crecimiento (Plantación
1998) y al primero (Plantación 1999). En las figuras 6 y 7 se
presentan las alturas medias actuales para cada origen genético
y en cada sitio para los dos años de plantación, mientras que
en las figuras 8 y 9 se muestran los porcentajes de pérdidas actuales
también para los dos años de plantación.
Las
importantes diferencias entre los años de plantación dan una idea
sobre el peso que tienen las variaciones ambientales entre años
y probablemente también la influencia de las condiciones al momento
de la plantación sobre el crecimiento en los primeros períodos.
El año 1998 fue muy crítico en cuanto a precipitaciones al momento
de plantación para El Totoral (hubo que replantar casi el 50%
inmediatamente después de la instalación del ensayo). A este estrés
se le puede adjudicar la ausencia de diferencias significativas
entre las alturas de los orígenes genéticos para este sitio (1998).
En Chancaní y en Balde de la Mora (1998) las condiciones al momento
de plantación fueron mucho mas propicias (muy bajo nivel de pérdidas)
y aquí se pudieron comprobar diferencias significativas entre
los orígenes.
En
Chancaní (Área típica para P. chilensis) se diferencia con un
buen crecimiento C, le siguen los híbridos (sin diferencias entre
si) y finalmente F, que no está en su sitio "natural". En Balde
de la Mora H se diferencia significativamente del resto con un
mayor crecimiento. Las plantas en vivero de origen C, preparadas
para la segunda plantación (1999), fueron atacadas por el hongo
Citosphora sp. (Determinado por la Cátedra de Fitopatología de
la Facultad de Ciencias Agrarias de la Universidad Nacional de
Córdoba). Este hongo se instala en los haces vasculares provocando
la muerte del plantín o afectando su desarrollo. Esto podría explicar
el bajo crecimiento y el alto nivel de pérdidas en los tres sitios
de este origen para este año de plantación. Tanto I como F no
son atacados por el hongo, mientras que H tiene un comportamiento
intermedio (plantas susceptibles y resistentes).
Para
este año de plantación H fue en los tres sitios el origen de mayor
crecimiento (con diferencias altamente significativas). Respecto
de la variabilidad en el crecimiento en altura podemos mencionar
que I es significativamente mas variable que H. Los valores extremos
pertenecen a I, con plantas excepcionales de hasta casi 3 m de
altura (en Chancaní 1998).
Conclusiones
A
pesar de la dificultad en la interpretación de los resultados
debido a la multitud de causas que pueden generar diferencias
cuando se repite el ensayo en dos años distintos y con la limitación
del escaso tiempo transcurrido que hace que todavía tengan mucha
influencia las condiciones al momento de la plantación, pensamos
que la principal conclusión que podemos extraer de esta experiencia
es que los orígenes que hemos aislado del aparente "contínuo"
de formas existentes se diferencian significativamente en su comportamiento
ante distintos factores (condiciones de plantación, nivel de lluvias
y sanidad).
Evidentemente
podemos afirmar que C, H I y F son efectivamente grupos distintos.
La importante variación de I, que por su origen probablemente
incluya a H, alienta su estudio mas detallado, ya que se perfila
como un material base excelente para el mejoramiento. El comportamiento
de H, que se diferencia de C en todas las situaciones (sólo a
excepción de El Totoral 1998, donde no hay diferencias entre los
cuatro orígenes) reafirma el valor del marcador ADH para la identificación
de cruzamientos interespecíficos, y la metodología utilizada para
su selección.
Consideramos
que este trabajo contribuye al "ordenamiento" de este aparente
contínuo de formas. Ante la constatación de que estos orígenes
genéticos no sólo se diferencian en cuanto a su morfología sino
que también se pueden constituir en unidades para la formación
de material base para el mejoramiento desarrollamos una clave
cuantitativa para la identificación de híbridos a campo. Esto
es posible por la importante correlación que existe entre algunos
caracteres morfológicos con las diferencias genéticas. De un estudio
mas detallado pueden surgir grupos morfológicos que representen
una selección dentro de los híbridos y que tengamos la posibilidad
de diferenciarlos a campo, utilizando esta metodología para la
selección de árboles semilleros.
La
utilización de H o I para el enriquecimiento del bosque en áreas
alejadas de las zonas de contacto P. chilensis - P. flexuosa tendería
al aumento de la variabilidad y muy probablemente de la productividad
de las poblaciones existentes
Fuente:
Sagpya Forestal
FACILITADO
POR E-CAMPO
|
