Vol. XXXIV Issue 1
Article 3
DOI: 10.35407/bag.2023.34.01.03
ARTÍCULOS ORIGINALES
El mejoramiento
genético de cebadilla criolla (Bromus catharticus Vahl) en Argentina:
síntesis de los logros y avances
The genetic
improvement of prairie grass (Bromus catharticus Vahl) in Argentina:
synthesis of achievements and advances
Martínez E.S.1
Rimieri P.2
1 Estación Experimental Agropecuaria Pergamino,
Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA). Avenida Frondizi (ruta 32) km 4,5, 2700 Pergamino.
2 Ex Investigador INTA, Asesor científico en fitomejoramiento y obtentor de cultivares
* Corresponding
author: Martínez E.S martinez.emilce@inta.gob.ar
ORCID 0009-0004-5995-5538
RESUMEN
La
cebadilla criolla (Bromus catharticus Vahl) es la
gramínea forrajera nativa anual/bianual de clima templado de mayor importancia
y difusión en la Argentina. Varios autores han estudiado la variabilidad
fenotípica en caracteres morfofisiológicos en
cultivares y poblaciones nativas de cebadilla criolla. Las primeras variedades
cultivadas comerciales de cebadilla criolla, eran poblaciones heterogéneas a
las que se las consideraba de mejor adaptación a toda la región de cultivo. Con
los estudios de caracterización genética, agronómica y molecular de las
poblaciones base de selección y del germoplasma conservado en el banco activo
de INTA Pergamino, se contribuyó a conocer y conservar la diversidad genética
disponible y al mismo tiempo, disponer de variabilidad genética utilizable en
programas de mejoramiento. Los cultivares públicos más representativos
considerados en este trabajo fueron: Pergamino Martín Fierro MAG, Fierro
Plus INTA, Bar INTA 200, Rosalía INTA e INTA Calvu, en los que se desarrollaron paquetes
tecnológicos asociados a la utilización en producción animal.
Palabras clave: Cebadilla criolla, Cultivares,
Germoplasma, Mejoramiento genético.
ABSTRACT
The prairie grass (Bromus catharticus Vahl) is the annual/biennial native forage grass of
temperate climates of most importance and diffusion in Argentina. Several
authors have studied the phenotypic variability in morphophysiological
characters in cultivars and native populations of prairie grass. The first
commercial cultivars were heterogeneous populations that were considered the
best adapted in the temperate region of Argentina. Genetic, agronomic and
molecular characterization of the selection base populations and of the germplasm conserved in the active bank of INTA Pergamino, contributed to knowing and conserving the
available genetic diversity and, at the same time, provided usable genetic
variability in breeding. The most representative cultivars considered in this
work were Pergamino Martín Fierro MAG; Fierro Plus INTA, Bar INTA 200, Rosalía
INTA and INTA Calvu, in which
technological packages associated with the utilization in animal production
were developed.
Key words: Prairie grass, Cultivars, Germplasm, Plant breeding
General Editor: Elsa Camadro
Received: 06/02/2023
Accepted: 06/23/2023
LA ESPECIE
La
cebadilla criolla (Bromus catharticus Vahl) es la
gramínea forrajera nativa anual/bianual de clima templado de mayor importancia
y difusión en la Argentina. En este trabajo haremos una sucinta descripción de
los recursos genéticos del género Bromus y
desarrollaremos los pasos y protocolos que fueron aplicados en la Estación
Experimental Pergamino, INTA, Argentina, desde 1940 hasta la actualidad, que
contribuyeron especialmente a la difusión de la especie mediante la obtención
de cultivares referentes para el mercado varietal.
Bromus catharticus
Vahl (synm.
Bromus unioloides
H.B.K.; Bromus wildenowii
Kunth), es una gramínea forrajera de importancia
considerando el área sembrada. Recibe el nombre común de cebadilla criolla,
cebadilla australiana, rescue grass (EE.UU.) y prairie
grass (Nueva Zelanda). Pertenece a la familia Poaceae, subfamilia Festucoidea y
tribu Festuceas. Especie predominantemente autógama.
Los
recursos genéticos del género Bromus, están
representados en Argentina por 30 especies. La variación genética dentro y
entre especies, con la diversidad que posee el género y sus interrelaciones
filogenéticas, permite definir tipos morfológicos o morfotipos
de interés agronómico para utilizar como cultivos forrajeros, cultivos de
cobertura y para fitorremediación.
Varios
autores han estudiado la variabilidad fenotípica en caracteres morfofisiológicos en cultivares y poblaciones nativas de
cebadilla criolla (Pérez López, 1975; Pahlen, 1986; Pistorale y Wolff, 1996; Rosso,
2001; Gieco, 2002) o algunos parámetros genéticos y
plasticidad fenotípica (Arturi et al., 1983; Szpiniak et al., 1995; Gieco,
2002; Aulicino y Arturi,
2002; Alvarez, 2010), como también, diferencias
significativas interpoblacionales (Pahlen, 1986; Wolff et al., 1996; Rosso et al., 2009).
PRODUCCIÓN Y
UTILIZACIÓN
La
difusión de cebadilla criolla en nuestro país se inició en 1952, con la
liberación al mercado nacional del cultivar población denominado Pergamino
Martín Fierro MAG, cuyo obtentor fue el Ing. Agr. Hernán Serrano.
La
cebadilla criolla está adaptada a toda la región pampeana húmeda y subhúmeda y
valles irrigados, tanto para la utilización forrajera como para cultivos de
cobertura. Es una especie que presenta plasticidad fenotípica, descripta
reiteradamente por botánicos y agrónomos, característica que deberá
considerarse al definir los criterios de selección y en el desarrollo del
proceso selectivo.
Las
primeras variedades cultivadas comerciales de cebadilla criolla, eran
poblaciones heterogéneas a las que se las consideraba de mejor adaptación a
toda la región de cultivo. Este criterio que era común en forrajeras, fue
lentamente cambiando y actualmente un cultivar de cebadilla debe responder al
tipo multilínea, estable y homogéneo fenológicamente
y fenotípicamente y con características morfológicas, de valor nutritivo y
agronómicas, acordes a los sistemas productivos.
La
recomendación de la utilización de un nuevo cultivar deberá considerar sistemas
productivos por regiones y tipos de suelo para los dos nichos principales de
utilización de la cebadilla: 1) forrajera y 2) cultivo de cobertura. Es
importante que esas especificidades sean demostradas con el aval de ensayos a
campo usando cultivares testigos referentes, realizando análisis estadísticos
pertinentes y complementados con ensayos de laboratorio y/o macetas. En el caso
de los cultivares inscritos por INTA, fueron obtenidos implementando ensayos a
campo y laboratorio en el marco de proyectos institucionales, convenios de
vinculación con empresas privadas y tesis de grado y de posgrado. Esto permitió
formular paquetes tecnológicos y publicaciones científicas con aportes de los
investigadores de las distintas disciplinas, sus ayudantes técnicos, sus
becarios y tesistas.
HISTORIA DEL
MEJORAMIENTO EN LA ESTACIÓN EXPERIMENTAL AGROPECUARIA PERGAMINO, INTA
Los
conocimientos de la variabilidad fenotípica de las cebadillas estuvieron
tradicionalmente basados en caracteres morfológicos. Con los estudios sobre el
género Bromus, se contribuyó a conocer
y conservar la diversidad genética disponible y al mismo tiempo, disponer de
variabilidad genética utilizable en programas de mejoramiento (Rimieri y Wolff, 2010). En este género la plasticidad
fenotípica puede afectar la estimación de la variabilidad genética y para poder
distinguirla de la variabilidad intrínseca de las poblaciones, será necesario
elegir, caracterizar y comparar líneas contrastantes en caracteres morfofisiológicos, que además de mejorar las
características agronómicas de las líneas puras, permitan la diferenciación
varietal de las multilíneas obtenidas.
Desarrollaremos
los pasos y protocolos del programa de mejoramiento de cebadilla criolla que
fueron aplicados en la Estación Experimental Pergamino, INTA, Argentina. En una
primera etapa, en 1940 Hernán Serrano realizó selección masal
del germoplasma colectado en las poblaciones de cebadilla criolla de la región
pampeana. La selección se basó en la obtención de una población uniforme
fenológicamente, macolladora, tolerante a
enfermedades foliares, persistente y de porte semierecto.
En 1980 se organizó el Banco Activo de Germoplasma de INTA Pergamino (BAP). En
ese momento Pergamino Martín Fierro MAG era la variedad más difundida.
Se realizaron estudios sobre la variabilidad genética existente dentro de Pergamino
Martín Fierro MAG para conocer su potencial como fuente de nuevos
cultivares. Al mismo tiempo en el BAP se iniciaron los trabajos de
caracterización para varios atributos agronómicos y morfofisiológicos,
con las accesiones colectadas con el fin de detectar nueva variabilidad
genética para el programa de mejoramiento.
En
1998 se decidió iniciar una segunda etapa de selección mediante metodologías
acordes a la demanda de un mercado varietal competitivo, para lo cual se
formuló un proyecto de mejoramiento genético para la obtención de nuevos
cultivares multilíneas. El germoplasma de origen para
la colección de trabajo del programa de mejoramiento estuvo constituido por los
cultivares: Pergamino Martín Fierro MAG, Tijereta, Bellegarde, Anabel y tres orígenes del BAP.
Con ese programa de mejoramiento y mediante un Convenio de Vinculación
Tecnológica, se obtuvieron en una primera etapa, los cultivares Fierro Plus
INTA y BarINTA 200, inscriptos en
el Registro Nacional de Cultivares del INASE en 2001. El primero, derivado de
la población original Pergamino Martín Fierro MAG y el segundo de líneas
de cultivares franceses (INTA, 2001a, 2001b). En una segunda etapa, fueron
obtenidos dos cultivares multilíneas: Rosalía INTA
e INTA Calvu, inscriptos en el INASE en
2010 (INTA, 2010a, 2010b). Los cuatro cultivares tienen la propiedad a nombre
de INTA y el obtentor fue Pedro Rimieri.
CULTIVARES
Pergamino Martín
Fierro MAG (1952)
Cultivar
Población, uniforme fenotípicamente, fue obtenido por H. Serrano en 1952 por
selección masal de germoplasma colectado en la región
pampeana con adaptación general a los ambientes húmedos y subhúmedos de la
mencionada región. Fue adoptado rápidamente en los sistemas ganaderos y se
convirtió, por su participación creciente y dominante en el mercado de
semillas, en la forrajera más importante en volumen de semilla comercializada
cada año durante cuatro décadas.
Fierro Plus INTA
(2001)
Cultivar
Multilínea derivado de la población original Pergamino
Martín Fierro MAG, con mayor uniformidad, producción, calidad y sanidad,
conservando la adaptación general de la población de origen. Es de porte semierecto, de hojas anchas y verde claro. Se caracteriza
por plantas muy macolladoras, con rebrote rápido y
vigoroso después de un pastoreo o corte mecánico. Fierro Plus INTA tiene
mayor producción en el invierno y en el verano del segundo año. Presenta
tolerancia a Cercosporidium (mancha
parda de la hoja) con un porcentaje de tejido afectado entre 3% y 5% a
diferencia de los cultivares comerciales testigos que son medianamente
susceptibles (12% ± 3 de tejido afectado). Este cultivar multilínea,
concentra características de adaptación y persistencia de 20 líneas de la
población original que fueron seleccionadas en condiciones de pastoreo y corte
en Pergamino. Las 20 líneas seleccionadas son de características fenotípicas
similares y responden a un mismo patrón de ADN (RAPD). Los métodos de
selección, las evaluaciones agronómicas, las técnicas moleculares y de valor
nutritivo aplicadas, ayudaron a mejorar la performance agronómica y permitieron
el control de la pureza varietal.
BarINTA 200 (2001)
Cultivar
seleccionado por macollamiento, persistencia y
producción. Derivado de cultivares franceses y líneas nativas. Presenta
características agronómicas similares a los cultivares tradicionales de
cebadilla Pergamino Martín Fierro MAG y Tijereta. El porte de las
plantas y la precocidad son similares a estos cultivares, aunque se diferencia
de ambos por sus láminas de color verde más oscuro. Es levemente más macolladora, menos foliosa, con plantas más altas y láminas
más grandes que Fierro Plus INTA. Su comportamiento sanitario es similar
a este último.
Rosalía INTA (2010)
Cultivar derivado de
dos orígenes selectos de Pergamino Martín Fierro MAG; es de porte semierecto, color verde oscuro y ciclo intermedio; como
verdeo en cultivo puro expresa su máximo potencial. Además, tiene muy buen
comportamiento en mezclas forrajeras con otras gramíneas y leguminosas. Con un
manejo adecuado se comporta como bianual y tolera pastoreos frecuentes en
primavera con elevadas tasas de crecimiento. Produce forraje de alta
digestibilidad y bajo contenido de fibra, con mayor proporción de hojas que el
germoplasma de origen. Es el cultivar de mayor proporción de hojas (láminas)
dentro de los cultivares comerciales evaluados en 2009 en la EEA Pergamino. En
análisis de calidad de forraje realizados, se determinó que en los períodos de
mayor producción otoño y primavera, la digestibilidad varió entre 83% y 66%,
mientras que el rango de fibra (FDN) varió entre 42% y 51%. El menor valor de
digestibilidad y el mayor de fibra se corresponden con el momento de panojamiento y máxima acumulación de materia seca (MS),
como era esperable, aunque son valores muy buenos de calidad, aún para ese
estado fenológico. Rosalía INTA en las pasturas perennes base alfalfafestuca, produce tempranamente en el invierno del
primer año cuando la festuca y la alfalfa aún no
expresan su potencial. En las mezclas bifíticas
alfalfa-cebadilla se produce una mayor acumulación de forraje invernal
comparado con la alfalfa pura.
INTA Calvu
Cultivar derivado de
poblaciones conservadas en el BAP; posee un crecimiento rápido y agresivo, de
porte semi-rastrero y color verde oscuro azulado. Es
más heterogéneo que Fierro Plus INTA. Presenta tallos gruesos con mayor
potencial de rendimiento acumulado y es menos hojoso que Fierro Plus INTA y
BarINTA 200. La altura de planta en encañazón es similar a estos dos cultivares, aunque sus
panojas son más largas. Es un cultivar de crecimiento rápido y agresivo. Su
precocidad y perfil sanitario son similares a Fierro Plus INTA. Los
cuatro cultivares descriptos, que responden a la clasificación de cultivar multilínea, están adaptados a toda la región pampeana
húmeda y subhúmeda, tanto para la utilización forrajera o como cultivos de
cobertura. Lo que ha sido comprobado con ensayos efectuados durante 10 años.
Por el ciclo y la condición de bianual, se comportan como un verdeo de mayor
duración que los tradicionales y complementario de la avena, de la cebada y del
raigrás anual.
En
la Tabla 1, como era esperable, se observa que la cebada forrajera supera a las
cebadillas, pero como ya fuera mencionado, las cebadillas complementan a otros
verdeos y pasturas polifíticas, aportando forraje a
lo largo del otoño y la primavera y aún en el verano. Además, con un manejo
adecuado persisten hasta la primavera del segundo año. Los dos cultivares del
primer ciclo de selección, Fierro Plus INTA y BarINTA
200, fueron superados por los de segundo ciclo, Rosalía INTA e INTA
Calvu, aunque no significativamente (p<0,05).
INTA Calvu, aunque con rendimiento acumulado
menor, no tuvo diferencias significativas (p<0,05) con las cebadas,
por lo que puede considerarse a este cultivar, como un verdeo de cebadilla de
mayor potencial de producción acumulada.
Tabla 1. Kilogramos de materia
seca acumulada (kgMS) por ha, promedio anual, 2009,
en cuatro cultivares de cebadilla (CC) y dos de Cebada (C). Letras distintas
indican diferencias estadísticamente significativas (p<0,05)

VARIABILIDAD GENÉTICA
Y PLASTICIDAD FENOTÍPICA DE POBLACIONES NATIVAS Y CULTIVARES COMERCIALES
Debido
a que las poblaciones de cebadilla constituyen grupos de líneas puras, el
estimador de mayor utilidad es la heredabilidad en
sentido amplio (H2) o grado de determinación genética (GDG) (Falconer, 1989). El GDG expresa la confiabilidad de los
valores fenotípicos de las poblaciones como indicadores de sus valores
genotípicos en los diferentes caracteres cuantitativos (Falconer,
1970). En el programa de mejoramiento de cebadilla criolla de la EEA Pergamino
INTA, el interés en la estimación del GDG radicó en la determinación de la
influencia del efecto ambiental (plasticidad) sobre los distintos caracteres.
La plasticidad fenotípica fue definida por Bradshaw
(1965) como la capacidad que tiene un genotipo de generar un amplio rango de
fenotipos diferentes según el ambiente en el que se desarrolla el organismo.
Esta característica constituye una ventaja adaptativa para la cebadilla criolla
que le permite responder a pequeños cambios ambientales, compensando los bajos
niveles de variabilidad genética asociados a la autogamia.
El
programa de mejoramiento de la EEA Pergamino, se complementó con estudios de
caracterización genética, agronómica y molecular de las poblaciones base de
selección y del germoplasma conservado en el BAP. Estos estudios permitieron
ampliar la información sobre la diversidad genética conservada en la colección
de Bromus sp.
del BAP, conocer la variabilidad genética disponible
para selección y, mediante marcadores moleculares, hacer una mejor
cuantificación de esa variabilidad, independiente del ambiente (Puecher et al., 2001; Gieco,
2002; Sellaro et al., 2003a, 2003b; Pagano et
al., 2007). Se detectaron moderados a bajos niveles de variabilidad
genética y sólo unas pocas poblaciones de áreas marginales constituirían una
fuente novedosa de variabilidad (Pagano et al., 2007, Cuyeu, 2008). Con esas poblaciones de las áreas marginales
se puede iniciar un proyecto para mejorar el rendimiento de este cultivo para
ambientes con déficit hídrico, ya que se encontró una asociación positiva
significativa entre la humedad/nivel de lluvia y la diversidad fenotípica en
las poblaciones argentinas (Cuyeu et al.,
2015). En general y considerando seis geo-grupos de entradas de Bromus catharticus Vahl disponibles en el mundo, se encontró una pobre
diferenciación genética entre los mismos, mediante marcadores SRAP (Yi et al., 2021).
La
estimación de baja variabilidad genética en esta especie, cuestionaba a la
información basada en estudios clásicos que indicaban amplia variabilidad, como
así también con la observación de fenotipos muy diferentes dentro de las
poblaciones de cebadilla criolla. Para contribuir a aclarar esta contradicción
se analizaron por RAPDs genotipos de cebadilla
criolla seleccionados en el programa de mejoramiento de la EEA Pergamino INTA
por su morfología contrastante y no fue posible establecer una relación entre
la variación morfológica y la molecular (Gieco,
2002). Cuando se consideró la estructura genética de líneas y poblaciones, la
variancia ambiental superó a la varianza genética en prácticamente todos los
caracteres y se obtuvieron valores de GDG moderados y bajos en las poblaciones,
independientemente de su estructura genética, y la gran variabilidad fenotípica
observada se debió en su mayor parte al efecto ambiental (Alvarez
et al., 2010).
Debido
a los resultados obtenidos en estos trabajos, se realizaron colectas en zonas
relativamente áridas y por lo tanto marginales al cultivo de esta especie con
el fin de incluir nuevas accesiones a la colección. Además, se incorporaron
poblaciones de otras especies del género Bromus
que coexisten con la cebadilla criolla. Se estudiaron poblaciones de B. catharticus Vahl., B. stamineus E. Desv., B. inermis Leyss. y B. auleticus Trin. ex Nees.
La similitud genética fue mayor dentro de cada especie y el análisis de
agrupamiento permitió distinguir claramente a las cuatro especies. La inclusión
de poblaciones de B. catharticus colectadas
fuera de las áreas típicas de utilización de la especie como pastura, permitió
ampliar significativamente la diversidad genética de la colección de Bromus sp. conservada en el BAP (Rosso,
2019).
PERSPECTIVAS DEL
MEJORAMIENTO
En
una mirada futura respecto al mejoramiento del género Bromus
será importante explorar nuevas poblaciones en áreas marginales, para
lograr mayor representatividad de la diversidad genética del género y así de
ampliar la variabilidad genética disponible para ser utilizada. Consideramos,
además, que la caracterización genética, agronómica y molecular de las
poblaciones selectas y del germoplasma del BAP que hemos descripto, es un buen
ejemplo en concordancia con los planes de acción, directrices técnicas y el
Tratado Internacional sobre los Recursos Fitogenéticos
de FAO y con bibliografía que considera las relaciones entre los recursos fitogenéticos, la biodiversidad y el fitomejoramiento
(Merezhko, 1998; Fernie y Schauer, 2009; FAO, 2010, 2015, 2019; Camadro
y Rimieri, 2011; Ulukan,
2011). Esa asociación y complementación de bancos de germoplasma con programas
de mejoramiento genético, la hemos implementado en una especie nativa anual/bianual
de origen hexaploide que se comporta como diploide,
preferentemente autógama y que tiene dos tipos de
floración (cleistógama y chasmógama).
Sintetizando,
los trabajos realizados en cebadilla criolla, permitieron integrar los
objetivos relacionados con el germoplasma (colecta, conservación y utilización)
con los objetivos del mejoramiento genético para la obtención de cultivares. Se
pudo avanzar mancomunadamente y aplicar los pasos y protocolos desarrollados en
este trabajo, relacionados con la consideración permanente y simultánea de las
estructuras genéticas y el sistema reproductivo en cada etapa del manejo del
germoplasma de las colecciones como en los métodos de mejoramiento genético
aplicados.
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