Caracterización morfológica de una colección de Teramnus spp.

Morphological characterization of a collection of Teramnus spp.

R. Machado y Yuseika Olivera

Estación Experimental de Pastos y Forrajes «Indio Hatuey»

Central España Republicana, CP 44280, Matanzas, Cuba

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RESUMEN

El objetivo de este trabajo fue caracterizar una colección de Teramnus spp. formada por 48 accesiones procedentes del CIAT, Colombia; para ello se tomaron en consideración descriptores internacionales para leguminosas forrajeras y otros descriptores de interés (32 en total, cuantitativos y cualitativos). La semilla de cada accesión se sembró en 12 nichos, en parcelas sencillas de 3 x 1 m y se les colocó un tutor que les permitiera el máximo crecimiento y desarrollo. Las mediciones y observaciones se realizaron cuando las plantas alcanzaron la fenofase de semilla verde a madura. La aplicación del Análisis de Componentes Principales permitió comprobar la existencia de una variabilidad relativamente alta para todos los caracteres, ya que el acumulado solo alcanzó el 67,7% en las ocho primeras componentes; se destacaron los descriptores cuantitativos, con un 51,8% en las primeras cinco componentes. La agrupación de las accesiones sobre la base de las dimensiones foliares y el número de semillas, a través de un Análisis de Conglomerados, permitió la formación de cinco grupos contrastantes; se distinguieron dos accesiones de T. labialis (CIAT-927 y CIAT-9007), en las que se maximizaron estos caracteres en relación con las restantes de esta especie; mientras que el 62,0% de esta colección estuvo representada por fenotipos con hojas cortas, foliolos cortos y angostos, peciolos cortos y un número de semillas por legumbre que no rebasó una media superior a 8. Se concluye que la caracterización permitió comprobar la relativa variabilidad de sus componentes, aun cuando esta se amplía con relación al germoplasma existente en el país para especies de este género y, por otra parte, lo incrementa considerablemente. Se sugiere la evaluación de las potencialidades agroproductivas de interés, con fines selectivos.

Palabras clave: Colección de plantas, Teramnus spp.

ABSTRACT

The objective of this work was to characterize a collection of Teramnus spp. formed by 50 accessions from the CIAT, Colombia. For that international descriptors for forage legumes and other descriptors of interest (32 in total, quantitative and qualitative) were taken into consideration. The seed of each accession, was planted in 12 niches in simple 3 x 1 m plots and a stake was placed to allow them their highest growth and development. The measurements and observations were carried out when the plants reached the phenohase of green to ripe seed. The application of the Main Component Analysis allowed to prove the existence of a relatively high variability for all the characters, because the total only reached 67,7% in the first eight components; the quantitative descriptors stood out, with 51,8% in the first five components. The grouping of the accessions based on the foliar dimensions and number of seeds, through a Cluster Analysis, allowed the formation of five contrasting groups; two accessions of T. labialis (CIAT-927 and CIAT-9007) were distinguished, in which these characters were maximized with regards to the others of these species; while 62,0% of this collection was represented by phenotypes with short leaves, short and narrow folioles, short petioles and a number of seeds per pod that did not exceed a mean higher than 8. It is concluded that the characterization allowed to prove the relative variability of its components, although it is widened with regards to the existing germplasm in the country for species of this genus and, on the other hand, it increases the germplasm considerably. The evaluation of the agroproductive potentials of interest, with selective objectives, is recommended.

Key words: Plant collection, Teramnus spp.

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INTRODUCCIÓN

Teramnus

es un género de la familia de las leguminosas que incluye especies de hábito postrado o voluble. Entre estas, T. labialis es la de mayor importancia para el sector ganadero, por lo cual ha sido una de las más estudiadas en el país. Esta especie se puede utilizar preferentemente para el pastoreo, ya sea en asociaciones bimodales (Simón y Batista, 1998) y en asociaciones múltiples, debido a su aceptable producción de biomasa, calidad y persistencia cuando es bien manejada (Reyes, F., comunicación personal). También se ha empleado como cubierta vegetal en las plantaciones citrícolas (Fontes, 2007), estrategia que ha permitido alcanzar mejoras sustanciales en los indicadores físicos, químicos y biológicos del suelo, y en el rendimiento y la calidad de ese cultivo. En Cuba está naturalizada en varios tipos de suelo, incluso en los salinos (Oquendo, Machado, Acosta, Bernal y Cisneros, 2006) e hidromórficos (Machado y Roche, 2004; Machado, Navarro, Fung y Reino, 2005), y se ha encontrado asociada prácticamente a toda clase de vegetación, incluyendo la mayoría de las maniguas naturalizadas (Toral, Machado, Navarro, Fung y Reino, 2006). Puede nodular de forma natural, pero muestra especificidad para determinadas cepas de Rhizobium (Tang, Tamayo y Márquez, 1982; López, Estrada, Gómez, Cordoví y Benítez, 2002). Es medianamente exigente al fósforo en comparación con Lablab purpureus y Macrop­tilium atropurpureum, y menos exigente al potasio que esta última (Mesa, Martínez y Mendoza, 1987; Mesa, Hernández, Reyes y Ávila, 1989). En el caso particular de Cuba se ha reportado poca variabilidad en las poblaciones naturales de esta especie, según Yepes (1974), aunque no se ha realizado un trabajo consistente de caracterización del material colectado. Así, este autor describió solo dos variedades presumiblemente diferentes, procedentes de la zona oriental del país, una de ellas fue denominada variedad Mayor y la otra variedad Menor, las que se conocen como Semilla Clara y Semilla Oscura, respectivamente. En los años 80 se introdujo en Cuba una colección procedente del Centro Internacional de Agricultura Tropical con el objetivo de realizar su mejora genética, precedida por un trabajo incipiente de producción de variabilidad mediante técnicas de radiación ionizante ⁶⁰Co a partir de la variedad Semilla Clara (Martín, Labrada, Restoy y Suárez, 1989), programa que cesó con posterioridad. A partir de ese momento esta colección se conservó en la cámara de germoplasma de la EEPF «Indio Hatuey», pero no se realizó una adecuada caracterización y evaluación. Por tal razón, el objetivo de este trabajo fue determinar la variabilidad morfológica potencial de esta colección, apoyado en las técnicas actuales de análisis, e identificar los individuos más contrastantes, sobre la base de los indicadores cuantitativos.

MATERIALES Y MÉTODOS

La colección, formada por 48 accesiones de Teramnus spp., se estableció sobre un suelo Ferralítico Rojo compactado (Hernández et al., 1999) de la Estación Experimental de Pastos y Forrajes «Indio Hatuey». La semilla de cada accesión se sembró en 12 nichos, en parcelas sencillas de 3 x 1 m; a cada plántula se le colocó un tutor que permitiera su máximo crecimiento y desarrollo y facilitara la cosecha de semilla. Durante la etapa de establecimiento y des­pués de establecido el material no se aplicó riego ni fertilización, ni se hicieron cortes o cosechas de las partes vegetativas. Las mediciones y observaciones se realiza­ron cuando las plantas alcanzaron la fenofase de semilla verde a madura. Para ello se tomaron en consideración los aspectos que aparecen en la Lista de descriptores para leguminosas forrajeras (Anderson y Davies, 1984), así como otros descriptores de interés para estos fines. En el caso de las mediciones cuantitativas se empleó una regla graduada y un pie de rey, y en las cualitativas la observación visual, con el auxilio de lupa y estereoscopio. Los caracteres cuantitativos y cualitativos se indican en la tabla 1.

Con el fin de determinar la variabilidad en esta colección se utilizó el Análisis de Componentes Principales; mientras que la agrupación de las accesiones se realizó mediante el Análisis de Conglomerados.

RESULTADOS Y DISCUCIÓN

Al incluir tanto los caracteres cuantitativos como cualitativos se encontró que la variabilidad, para las ocho primeras componentes, alcanzó un acumulado de 67,7% (tabla 2).

Ello indica que la varianza de esta población fue relativamente alta, en comparación con la alcanzada en colecciones de otras especies de leguminosas, como es el caso de Leucaena spp., en la que se detectó un 72,9% de variabilidad en 23 accesio­nes, al incluir solamente 10 descriptores de tipo cuantitativo (Wencomo, Hilda, comunicación personal). Los descriptores que más contribuyeron a la varianza fueron los de carácter cuantitativo, los cuales estuvieron representados en las primeras cinco componentes, en las que el acumulado fue de 51,85%. Sólo cuatro de los 15 descriptores cualitativos estuvieron representados en estas cinco componentes: la forma del foliolo central, la forma de la estipela, el color de las hojas y el color del tallo; mientras que los 11 restantes fueron caracteres muy poco variables, al alcanzar menos del 6,0% de la varianza acumulada en todos los casos, por cuanto es posible aseverar la existencia de una alta similitud de las accesiones para esos caracteres. Al analizar la CP1 se comprobó que la longitud de las hojas, las dimensiones de todos sus componentes (foliolo central, foliolos laterales y peciolos) y el número de semillas por legumbre, fueron los caracteres de mayor peso en la varianza extraída por ese eje (20,2%), lo que constituye un resultado relevante, ya que las hojas representan una fracción importante del rendimiento de biomasa y de la calidad; mientras que el número de semillas es un indicador básico del potencial de propagación de toda especie que utilice esta vía. Además, si se toma en consideración que en los años 80 se desarrollaron algunos trabajos encaminados a producir variabilidad en T. labialis, por medio de técnicas basadas en la radiación con 60Co (Martín et al., l989), se reafirma la importancia de este resultado, ya que posibilitaría la mejora potencial de dicha especie por medio de la selección dentro de esta población, si existieran individuos destacados; por otra parte, podría utilizarse también como base de un trabajo de mejora, ya que existe un germoplasma basal relativamente amplio, en el que se pueden identificar individuos sobresalientes por su morfología, siempre y cuando tales caracteres se mantengan de una generación a la subsiguiente. En la CP2 los caracteres con mayor peso en la varianza extraída (9,47%) fueron: la longitud de los internodios, por cuanto debe esperarse una relativa mayor densidad de hojas en las accesiones con internodios más cortos; el número y la longitud de las semillas (esta última relacionada con la longitud de la legumbre, carácter también representado en ese eje); la forma de la estipela; el color de las hojas; la forma de las semillas y la presencia de pelos en el tallo, caracteres que pueden resultar de menor importancia desde el punto de vista agroproductivo. La varianza extraída por las componentes 3, 4 y 5 fluctuó entre 6,36 y 8,09%, lo que permite afirmar que estas accesiones fueron poco contrastantes en cuanto al grosor del tallo, el grosor del peciolo, la longitud de la inflorescencia, la forma del foliolo central, la presencia de pelos en el envés, el ancho de la semilla y el color del tallo; y menos variables aun (componentes 6, 7 y 8) en términos del hábito de crecimiento, la textura de las hojas, el color de las flores y legumbres, el color de las semillas, el número de flores y la forma de las estípulas, características poco relacionadas entre sí y que pudieran tener importancia para los especialistas vinculados con el trabajo de identificación varietal. En correspondencia con los resultados se realizó la agrupación de estas accesiones mediante el Análisis de Conglomerados, para lo cual solo se tomaron en consideración los caracteres cuantitativos mque influyeron en mayor grado en la variabilidad en la CP1, los cuales se correspondieron con las dimensiones foliares y las de sus componentes y con el número de semillas. En la tabla 3 se indica el número de individuos que contribuyeron a la formación de estos grupos y la clave correspondiente para su identificación.

En el grupo I se agruparon individuos caracterizados por la presencia de hojas muy cortas y estrechas, foliolos cortos y angostos, y peciolos muy cortos (tabla 4). Estos individuos representaron el 62% de la colección, por cuanto es posible afirmar que en ellos se concentran los tipos morfológicos más representativos de esta población para las condiciones del presente estudio. Llama la atención la presencia de Teramnus uncinatus CIAT-7622 en ese grupo, ya que mostró un fenotipo muy contrastante con el observado en T. uncinatus CIAT-508 (grupo II), cuyas hojas, foliolos y peciolos alcanzaron dimensiones mucho mayores, las que se corresponden con las encontradas en las poblaciones naturales de esta especie, al menos en Cuba (Sauget y Liogier1951), donde abundan incluso tipos con dimensiones mayores. De este último grupo también formó parte Teramnus sp. CIAT-9007, que mostró un fenotipo muy distinto al encontrado en la accesión 48 (sin clave), presente en el grupo I.

Las dos accesiones que contribuyeron a la formación del grupo III mostraron hojas más largas

y anchas, con foliolo central y lateral más largos y angostos, así como peciolo de mayor longitud, al relacionarlo con las 15 accesiones restantes de esta especie (grupos IV y V). No obstante, las dimensiones de los componentes foliares de estas dos accesiones (CIAT-927 y

CIAT-1845) difieren de las encontradas en T. labialis Semilla Clara, variedad comercial aprobada para las condiciones cubanas, cuyos foliolos son mucho más largos y anchos (Machado, R., inédito). De acuerdo con los resultados se concluye que la caracterización de esta colección permitiócomprobar su relativa variabilidad, en la que el mayor grado de contraste entre los individuos se detectó para los caracteres cuantitativos, relacionados con las dimensiones foliares y las de sus componentes, así como en el número de semillas por legumbre. No obstante, con su adquisición se amplía la variabilidad existente, al incrementarse el germoplasma de especies de este género y, en particular, de T. labialis. Se sugiere realizar de ensayos en los que se evalúen sus potencialidades para indicadores agroproductivos de interés, con fines selectivos.

REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS

1 Anderson, S. & Davies, W.E. 1984. Descriptor list for forage legumes. International Board for Plant Genetic Resources. Commission of European Communities: Committee on disease resistance. breeding and use of genebanks. IBPGR Secretariat, Rome. 29 p.

2 Fontes, Dayamí. 2007. Beneficios agroproductivos de Teramnus labialis (L.f.) Spreng. como cobertura en plantaciones de cítricos. Tesis presentada en opción al grado científico de Doctor en Ciencias Agrícolas. Universidad de Ciego de Ávila «Máximo Gómez». Facultad de Ciencias Agropecuarias. Ciego de Ávila, Cuba. 105 p.

3 Hernández, A. et al. 1999. Nueva versión de la clasificación genética de los suelos de Cuba. Instituto de Suelos. Ministerio de la Agricultura, Ciudad de La Habana, Cuba. 64 p.

4 López, R.; Estrada, Aliuska; Gómez, I.; Cordoví, E. & Benitez, D. 2002. Efectividad de cepas nativas de Rhizobium de un suelo Vertisol en la nodulación de leguminosas pratenses tropicales. Pastos y Forrajes. 25:93

5 López, R.; Estrada, Aliuska; Gómez, I.; Cordoví, E. & Benitez, D. 2002. Efectividad de cepas nativas de Rhizobium de un suelo Vertisol en la nodulación de leguminosas pratenses tropicales. Pastos y Forrajes. 25:93

6 Machado, R.; Navarro, Marlen; Fung, Carmen & Reino, J. 2005. Prospección y colecta de leguminosas multipropósito en áreas marginales de tres provincias cubanas. Pastos y Forrajes. 28:187

7 Machado, R. & Roche, R. 2004. Colecta de germoplasma forrajero en la región norte de la provincia Villa Clara, Cuba. Pastos y Forrajes. 27:219

8 Martín, G.; Labrada, Aleida; Restoy, E. & Suárez, Belkis. 1989. Resultados preliminares de la utilización de rayos gamma de 60Co en Teramnus labialis. Pastos y Forrajes. 12:135

9 Mesa, A.R.; Hernández, Marta; Reyes, F. & Ávila, Vivian. 1989. Niveles críticos de K en Teramnus labialis. Pastos y Forrajes. 12:239

10 Mesa, A.R.; Martínez, J. & Mendoza, F. 1987. Niveles críticos en leguminosas promisorias. Pastos y Forrajes. 10:142

11 Oquendo, G.; Machado, R.; Acosta, M.; Bernal, María A. & Cisneros, M. 2006. Identificación y colecta de plantas forrajeras en suelos de un agroecosistema ganadero afectados por la salinidad. Pastos y Forrajes. 29:145

12 Sauget, J.S. & Liogier, E.E. 1951. Flora de Cuba. Contribuciones ocasionales del Museo de Historia Natural del Colegio de La Salle.Vol. II Dicotiledóneas. La Habana, Cuba. p. 341

13 Simón, L. & Batista, J. 1998. Evaluación de tres asociaciones de Panicum maximum cv. Likoni con leguminosas volubles en pastoreo con terneros destetados. Pastos y Forrajes. 21:81

14 Tang, M.; Tamayo, Estela & Márquez, Beatriz. 1982. Estudio de la acción de siete cepas de Rhizobium sobre cuatro leguminosas. Pastos y Forrajes. 5:159

15 Toral, Odalys; Machado, R.; Navarro, Marlen; Fung, Carmen & Reino, J. 2006. Prospección y colecta de leguminosas multipropósito en la zona central de Cuba. Pastos y Forrajes. 29:135

16 Yepes, S. 1974. Características botánicas de las principales leguminosas tropicales de pastoreo. Serie 1. Ingeniería Agronómica, Ciencias Agropecuarias. Universidad de La Habana. 1:115

Recibido el 19 de octubre del 2007
Aceptado el 28 de diciembre del 2007