LA SEGREGACIÓN NATURAL DENTRO LOS ECOTIPOS Y VARIEDADES DE QUINUA

Alejandro Bonifacio, Amalia Vargas, Miriam AlconFundación PROINPA, La Paz, Bolivia

Congreso internacional de la QuinuaIquique, Chile, 23-26 octubre de 2007

IntroducciónLa quinua (Chenopodium quinoa Willd.) presenta una amplia diversidad genética que se ha generado durante la evolución y domesticación de la especie.

Los ecotipos y variedades de quinua generalmente son estables en sus caracteres agro morfológicos.

IntroducciónExiste algún grado de variación intra varietal, lo cual ha sido atribuido a mezclas mecánicas o al cruzamiento natural entre ecotipos.

Esta variación interna de en ecotipos y variedades no ha sido estudiado.

Objetivos Estudiar la variación morfológica natural en ecotipos y variedades

Determinar el porcentaje de variación natural

Materiales y métodosCentro de Facilidades/Investigación Letanías (BYU-Instituto Benson y Quipaquipani (PROINPA), La Paz, Bolivia.Ecotipos y variedades: Pandela, 1792, L-118 , L-320, Phisankalla, Jacha Grano entre otros.En campo e invernadero bajo polinización natural y autofecundación controlada.

Materiales y métodosSe ha realizado conteos de segregantes naturales en poblaciones, progenies panoja-surco y de autofecundación.Los fenotipos considerados fueron el color de planta, color de grano y precocidad.

Resultados y discusiónLa variación natural intra varietal ha sido evidenciado en dos generaciones sucesivas.

Los caracteres que han variado notoriamente son color de planta y color de grano en plantas individuales.

También se ha observado variación en color de grano en la misma planta y además en el mismo grano (bicolor)

Frec. segregación natural intra-varietalMaterial Tipo variedad Segregantes Pobl. Segreg. % %

1638 Pandela, grano rosado Verde, rojo, verde axila rojo, grano negro

415 16 3.2 2.7

1792 Mixtura Rojo y verde 221 19 7.9 4.8

Pandela Pandela, grano rosado Verde, rojo, precoz 215 7 3.1 2.6

Phisankalla Rojo, grano café Verde, grano blanco

401 2 0.5 2.0

L-118 Bl** Verde, grano blanco Grano café 350 5 3.3 1.6

L-118 Cf Verde, grano café y Grano blanco 180 3 1.6 2.0

L-26 Verde, grano blanco Púrpura, grano negro-café

455 6 1.3 1.7

L-320 Verde, grano blanco Precoz 356 2 0.6 0,3

M-389 Grano negro Grano blanco 386 3 0.7 1.3

La frecuencia de segregación no obedece a ninguna relación genotípica conocida.Las bajas frecuencias se aproximan a eventos de mutación .Existe una correlación entre la variación de un año y otro (r2 = 76%)

Segregantes naturales 1638 (Ciclo 1)Parental

Fenotipo Frec. % Características de planta

1638 verde (Borde rojo)

Pandela 36 8.7 Tipo Pandela, grano rosado

Rojo 10 2.4 Rojo intenso, grano rojo y negro

Verde 340 82.5

Precoz, grano blanco, protoginia pronunciada

Verde axila roja

26 6.3 Precoz, desgrane pre cosecha, ramificado tipo ajara

Total 412 100

Segregantes naturales 1638 (Ciclo 2)Parental Fenotipo Fre.1 % Fre2 % Características de la progenie

1638 Rojo Tipo 2 0.9 0 0.0 Característica propia de 1638

Rojo 208 94.5 250 95.7 Rojo intenso, glomerulado

Verde 10 4.5 8 3.1 Verde pálido, precoz, grano amarillo, negro y café

Verde axila roja 6 2.7 3 1.2 Verde axila roja, borde de lámina roja, grano negro y pequeño

Total 220 100 261 100

1638 Verde

Tipo 4 1.8 2 0.7 Característica propia de 1638

Rojo 0 0.0 0 0.0

Verde 212 92.9 260 96.3 Verde pálido, , glomerulado, precoz, grano negro y café

Verde axila roja 12 5.3 8 3.0 Axila y borde lámina roja, glomerulado, grano negro y pequeño

Total 228 100 270 100

1638 Verde axila roja

Tipo 0 0.0 0 0.0

Rojo 2 0.9 1 0.34 Rojo intenso

Verde 44 19.5 59 20.3 Verde pálido, precoz, grano amarillo, negro y café

Verde axila roja 180 79.7 230 79.3 Verde axila roja, borde de lámina roja, grano negro y pequeño

Total 226 100 100

Progenies de segregantes L-26Parc. Purpura Amarill Café Negro Rosaso Mixtura Axila gg Bla Tipo Atipico Total % Atipico Estab Inest

1 4 348 4 352 1.1 12 367 0 367 0.0 13 10 3 4 320 17 342 5.0 14 5 2 1 494 8 502 1.6 15 1 401 1 402 0.2 16 11 412 11 423 2.6 17 7 3 473 10 483 2.1 18 1 476 1 477 0.2 19 283 0 283 0.0 1

10 2 480 2 482 0.4 111 1 434 1 435 0.2 112 10 1 360 11 371 3.0 113 1 1 1 1 341 4 345 1.2 114 1 368 1 369 0.3 115 1 318 1 319 0.3 116 1 16 1 354 18 372 4.8 117 1 315 1 316 0.3 118 1 359 1 360 0.3 119 1 1 204 2 206 1.0 120 3 1 1 216 5 221 2.3 121 4 169 4 173 2.3 122 6 1 316 7 323 2.2 123 265 0 265 0.0 124 1 137 1 138 0.7 125 1 1 1 1 285 4 289 1.4 126 155 0 155 0.0 127 164 0 164 0.0 128 3 317 3 320 0.9 129 9 2 218 11 229 4.8 1

Progenies de segregantes L-26. ResumenParc. Purpura Amarill Café Negro Rosaso Mixtura Axila gg Bla Tipo Atipico Total % Atipico Estab Inest

92 1 182 1 183 0.5 193 60 0 60 0.0 194 2 1 1 114 4 118 3.4 195 54 0 54 0.0 196 18 0 18 0.0 1

Tot 171 37 42 12 8 5 1 7 18994 283 19284 1.5 26 7037%

% 0.89 0.19 0.22 0.06 0.04 0.03 0.01 0.04 98.50 1.47

La variación dentro la variedad es evidente Esto podría ser una de las causas para las mezclas o atípicos.No solo en la quinua, sino en tarwi o lupino también

Segregantes naturales grano café/blanco (Ciclo 1)

Línea Población

Planta segreg

% Fenotipo de segregantes

L-P 9640 1 0.01

Planta púrpura, grano blanco (40%) y grano café (60%)

L-118 2250 1 0.04

Planta verde, grano blanco (35%), grano café (50%) y grano bicolor (5%)

Total 11890 0.02

Segregantes naturales café/blanco Ciclo 2 Material parental Color grano de la

planta 1 Segregantes No. Características del grano

L-118 panoja con grano café y blanco, dulce, tamaño grande

Grano blanco Grano blanco 12 Mediano, dulce

Grano café 6 Grande, dulce

Grano bicolor 0 Mediano, plano

Blanco +café 9 Mediano dulce

Subtotal 27

Grano café Grano blanco 8 Mediano, dulce

Grano café 12 Grande, dulce

Grano bicolor 0 Mediano, pericarpio frágil

Blanco+ café 9 Mediano, normal

Subtotal 29

Grano bicolor Grano blanco 16 Mediano, dulce

Grano café 4 Grande, dulce

Grano bicolor 1 Mediano, pericarpio frágil

Blanco+café 3 Mediano, normal

Subtotal 24

Segregantes café-blanco (Ciclo 3)Parc. Blanco café Bla-Café Bicolor Blan-Bicol Bla-Caf-Bic total

1 2 2 6 4 3 172 8 4 123 2 18 204 3 5 4 125 13 9 10 8 406 1 5 14 8 4 327 6 6 128 37 3 9 6 559 8 27 35

10 3 2 5 1011 20 10 3 3312 5 11 1613 2 7 41 6 5614 4 10 1415 1 11 5 3 2016 8 8 1617 10 15 2518 7 2 7 1619 4 9 1320 2 5 3 1021 64 6422 12 13 2523 8 5 1324 1 36 37 1 7526 6 8 14

Total 22 223 51 192 61 106 655% 3.4 34.0 7.8 29.3 9.3 16.2 100.0

Resultados y discusiónExiste mecanismos hereditarios que hacen posible la segregación natural intra varietal

El saber local conoce la existencia de esta variación “la quinua café aparece de por si”“mi quinua dulce de ha vuelto amarga”

Resultados y discusiónLos probables factores sonTransposiciónParamutación que se desencadenaría por algún estrés abiótico.Una forma de generar variabilidad y asegurar la persistencia de la especie

Conclusiones- Se ha evidenciado la variación genética intra varietal sin una clara tendencia en el % de variación.- La variación mas notable es en color de planta y en color de grano en plantas individuales.-La variación en color de grano, involucra a plantas individuales, variación en la misma panoja y inclusive en un mismo grano.- Los probables fenómenos hereditarios involucrados en la variación son la transposición y la paramutación

Conclusiones- La variación espontánea puede ser considerado como un mecanismo genético para la subsistencia de la especie.- Esta forma de variación puede ser aprovechada en la selección siempre y cuando las variantes sean estabilizadas.- La purificación varietal rigurosa puede ayudar en la producción de semilla, sin embargo, cuando se presenta variación dentro la panoja o grano el trabajo se complica.