Descripción varietal de genotipos de sorgo elite con buena adaptación al noreste de México.

El sorgo (Sorghum bicolor L. Moench) es una especie que crece en climas cálidos, áridos o semiáridos debido a su capacidad para soportar sequía (Montes-García et al., 2013). El sorgo es capaz de crecer a una altitud que va desde el nivel del mar a 1000 m en regiones tropicales, pero también se encuentra en las regiones templadas y en altitudes de hasta 2300 m (Gerraro et al., 2014). Debido a esta capacidad de adaptación el sorgo se ha dispersado por diversas regiones geográficas, originando variación genética (Smith et al., 2000). La descripción morfológica es una forma de identificar la pureza genética, el grado de avance genético y la estabilidad del material; incluso definir el grado de diversidad entre genotipos de sorgo (Mohammed et al., 2015). La descripción varietal de una nueva variedad de semilla, debe reunir ciertas características que la hagan ser distinta, homogénea y estable (UPOV, 2012). La pureza varietal es la identidad genética, no indica necesariamente homocigosis o uniformidad total entre las plantas, esto implica que la semilla multiplicada reproducirá fielmente al fenotipo característico de la variedad descrita (Serrato, 1995). Los objetivos del estudio fueron: identificar genotipos con buena adaptación al Noreste de México y realizar la caracterización morfológica de materiales genéticos con potencial agronómico, para su posterior registro y comercialización de semilla certificada.

Se estableció un experimento en condiciones de riego, durante el ciclo OI-2017, sembrado el 03 de marzo del 2017 en el Campo Experimental Río Bravo (CERIB), dependiente del Instituto Nacional de Investigaciones Forestales, Agrícolas y Pecuarias (INIFAP), ubicado en el km 61 de la carretera Matamoros-Reynosa, y localizado en las coordenadas geográficas 25° 57’ 54” latitud Norte y 98° 01’ 03” longitud Oeste. Altitud 0-50 msnm, temperatura media anual 23. 5º C y una precipitación media anual de 550 mm. El manejo agronómico fue conforme al paquete para riego recomendado por INIFAP en la región (Montes-García et al., 2013). La descripción morfológica se realizó conforme a la guía técnica para la descripción de variedades de sorgo UPOV-SNICS (Unión Internacional para la Protección de las Obtenciones Vegetales-Servicio Nacional de Inspección y Certificación de Semillas). Se utilizaron 21 genotipos experimentales de sorgo. Los testigos fueron cuatro materiales genéticos registrados en el Catálogo Nacional de Variedades: híbridos de grano: RB Huasteco, RB Norteño, las variedades de polinización libre de grano blanco: RB Paloma y Perla-101 y el hibrido comercial DK40. El diseño experimental fue bloques al azar con cuatro repeticiones. La parcela experimental fueron dos surcos de 5 m de largo y 0.80 m de ancho. El análisis con SAS 9.2 de varianza se realizó con el programa PROC GLM y la prueba de medias con Tukey (p<0.05) con SAS 9.2. Además, se calcularon correlaciones simples de Pearson entre las variables cuantitativas: altura de planta; diámetro del tallo, excersión, 3ª hoja y hoja bandera (largo de la tercera hoja, ancho y área foliar), emergencia de la panoja, peso y longitud de la panoja, peso y longitud del raquis, peso del grano, número de ramas primarias y semillas por panoja. Los caracteres cuantitativos medidos después de madurez fueron: peso y longitud de la panoja, peso y longitud del raquis, peso de grano, número de ramas primarias y semilla por panoja (SP=100 semillas x PG/P100S). Los caracteres cualitativos medidos fueron: densidad de la panoja (DP), posición de la panícula (PP), gluma color y longitud (GC y GL), grano forma de la vista dorsal y color (GRC y GF), grano tamaño de la marca del germen (GTG), grano contenido de taninos (GT), grano tipo de endospermo (GTE), sensibilidad al fotoperiodo (SF) y tamaño del grano (TG). Todas las variables se midieron en 10 plantas por parcela y repetición. El método para determinar contenido de taninos es la prueba de hipo clorito de sodio, cuyo principio es la reacción entre los taninos y cloro; manifestándose por un cambio de color en la superficie del grano (UPOV, 2012).

De los 26 genotipos evaluados, pasaron al análisis final 11 genotipos, el resto se eliminó por problemas de acame, baja densidad de población durante el establecimiento y falta de uniformidad en altura de planta. Se obtuvieron 92 correlaciones simples de Pearson entre variables morfológicas, de las cuales 18 fueron significativas (<0.05). La emergencia de la panoja mostró asociación positiva con altura de planta (r=0.61), es decir que los genotipos que fueron más tardíos para el inicio de la emergencia de la panoja tuvieron mayor altura de planta. Los raquis de la panoja más largos (r=0.90) y el mayor número de semillas por panoja (r=0.68) estuvieron asociados con panojas de mayor longitud. Se ha reportado correlación significativa y positiva entre el rendimiento de grano y el área foliar, peso fresco y contenido de clorofila de la hoja de la bandera, en cereales (Al Tahir, 2014). En este experimento no se identificó ninguna relación entre la hoja bandera, peso y numero de grano por panoja. La longitud de la tercera hoja estuvo relacionada con el peso de panoja y raquis (r= 0.77 y 0.73, respectivamente). Al evaluar los caracteres morfológicos de los híbridos de sorgo se encontró una correlación significativa (p≤0.01) de r=0.67 y r=0.53 entre rendimiento de grano (kg ha-1) y altura de planta, respectivamente, lo cual indica que los híbridos de mayor altura de planta tuvieron mayor rendimiento (Williams-Alanís y Arcos-Cavazos, 2015). En este experimento no se observó dicha asociación.

El análisis de la varianza detectó el efecto del genotipo (P<0.01) en la expresión de los caracteres morfológicos. El descriptor de la UPOV indica que, hay al menos 36 caracteres morfológicos y fisiológicos de importancia agronómica que describen la variabilidad entre genotipos de sorgo (UPOV, 2012). Según Sweta y Kumaravadivel (2016), el ancho y largo de la hoja, número de hojas por planta y ramas primarias por panícula, contribuyeron a explicar el 20 % de la variación total en sorgo. En este experimento se midieron algunas de estas variables (Cuadro 1a y 1b) que permitieron discriminar la variación entre genotipos. Algunos genotipos fueron iguales o superiores a los testigos comerciales para estas variables, como la variedad RB Gaviota y la cruza SBA12xSBR31. Se ha reportado que la densidad de la panoja está asociada (r=0.66) a su exersión (Mohammed et al., 2015), lo cual no se observó en este experimento. Los genotipos RB Gaviota y Perla-101 presentan una panoja muy densa y excersión corta (3.7 y 9.0 cm respectivamente). Todos los materiales florearon y son insensibles al fotoperiodo.

En experimentos de campo en localidades contrastantes, se ha observado pocas variaciones en el tamaño de las hojas de sorgo (Kim et al., 2010). En este experimento se observaron diferencias significativas para el largo de la tercera hoja y largo y ancho de la hoja bandera (Cuadro 1b). La desviación estándar, de los datos muestra variaciones entre el 6 a 11 %, lo cual se puede traducir en cambios de incluso menores de un centímetro, exceptuando al hibrido RB Huasteco y la variedad experimental RB Gaviota cuyas hojas son largas y anchas. Además, las diferencias entre los genotipos son más evidentes, cuando se trata del área foliar. Es decir, son buenos descriptores del germoplasma evaluado.

La inflorescencia del sorgo, conocida como panícula, es una estructura compuesta de las siguientes partes raquis, ramas primarias, secundarias alguna vez terciarias y grano. El factor genotípico influye más en la expresión de éstos caracteres que la interacción G*E (Brown et al., 2006). Los resultados de este experimento confirmaron que hubo efecto significativo del genotipo para las variables de la panoja (p<0.05). La estructura de la panoja (peso de grano y número de semillas/panoja) está asociada con el rendimiento de grano por planta y discrimina entre genotipos (Cuadro 2). Los materiales de sorgo más precoces tienen un periodo de llenado de grano más corto. Considerando al hibrido RB Norteño como material precoz (Montes-García et al., 2013), se observó que hay genotipos experimentales estadísticamente más precoces (p=0.05) como 9AxSBR31 y SBA12XSBR31 que fueron iguales o superiores al testigo en peso, grano y número de semillas/panoja.

Los caracteres cualitativos como color y cobertura de la gluma, color, forma del grano son un indicador de variaciones entre genotipos, incluso avanzados (Gerraro et al., 2014); como ocurrió en este experimento (Cuadro 3). Se observó también, que la única variable donde no hubo diferencias fue en la presencia de taninos, la cual fue nula. Ésta respuesta puede deberse que la mayoría de sorgos en México, tienen niveles menores a 1.5 % (Ramírez et al., 2005). Es decir, éste carácter no mostró variabilidad fenotípica, por encontrarse en niveles de trazas.

Conforme a la descripción morfológica se pueden observar diferencias estadísticas y distinguibles entre los genotipos. Estas diferencias muestran que existen buenos atributos agronómicos en el germoplasma experimental, sobresaliendo la cruza SBA12xSBR31 y la variedad RB-Gaviota.