genetic improvement of cotton in the Guadalquivir Valley

Autor: Peláez Andérica, Elena
Přispěvatelé: Gil Ligero, Juan, López García, Manuel
Jazyk: Spanish; Castilian
Rok vydání: 2018
Předmět:
Zdroj: Servifapa. Repositorio Institucional del IFAPA
instname
Helvia. Repositorio Institucional de la Universidad de Córdoba
Popis: El algodón (Gossypium spp.) sigue siendo en la actualidad la principal fuente de fibra de origen natural a nivel mundial, y es uno de los cultivos que más enriquece a la población rural por la alta mano de obra demandada en todo el proceso industrial de la fibra (producción, desmotación, hilatura, tejidos, confección y distribución). Dentro de la Unión Europea, el algodón tiene un papel fundamental en el gran mercado de la moda, pero especialmente a nivel social para los dos únicos Estados productores, Grecia y España, con el 79% y el 21% de la superficie cultivada respectivamente. En estas regiones el algodón y su industria asociada generan más empleo y beneficios que ningún otro cultivo alternativo. Sin embargo, numerosos motivos políticos, bursátiles y de competencia con otras fibras han provocado en los últimos años una gran incertidumbre en el sector algodonero europeo. En España, casi el 100% del algodón se cultiva en Andalucía (principalmente en las provincias de Sevilla y Cádiz), abarcando una superficie en la actualidad de 68,000 ha y la mayoría de regadío. Dadas las peculiaridades climáticas y el riguroso manejo que acontecen en esta zona, la mejora varietal del algodón se presenta como una de las soluciones más sonadas. Por tanto existe la necesidad de ampliar el catálogo de variedades europeas, buscando una mayor sostenibilidad y calidad de la fibra, pero también una mejor adaptación de los ciclos y el vigor de las futuras variedades. El 95% de la producción mundial de algodón corresponde a la especie Gossypium hirsutum (Upland) que ofrece grandes producciones y buena adaptabilidad, pero una aceptable calidad de fibra (categoría “larga”). Sin embargo, la diversidad genética dentro de estas variedades Upland comerciales es baja, y la uniformidad genética está suponiendo muchos obstáculos a los mejoradores. La segunda especie cultivada a nivel mundial es G. barbadense (Pima), elegida por su Fibra Extra Larga (ELS) altamente demandada aunque su producción suele ser menor. En Andalucía, las variedades Pima no encajan dado el largo ciclo que poseen y en los últimos años, la empresa Algodonera del Sur S.A., ha estado apostando por los híbridos interespecíficos (G. hirsutum × G. barbadense) comerciales, que pese a su excesivo vigor para nuestras condiciones climáticas, prometen ser la respuesta a las necesidades del sector. Es en este punto donde surge el proyecto de la presente tesis, al comprobar que apenas había información fenotípica y molecular para apoyar a la mejora del algodón europeo, tanto de nuevas variedades Upland como de híbridos ELS mejor adaptados. Por tanto, el primer objetivo de este trabajo consistió en la selección y caracterización de una colección de 48 variedades comerciales y experimentales de algodón (sobre todo Upland y Pima) con potencial para la mejora. Mediante el uso de una batería de 67 marcadores microsatélites (SSR), un posterior estudio de la filogenia y la toma de datos de campo sobre caracteres morfológicos, de potencial productivo y de calidad de la fibra, pudo constatarse la importante diversidad genética y fenotípica contenida en esta colección vegetal, tanto inter como intra especie. Algunas variedades resultaron interesantes como parental donante de ciertos caracteres (Ej.: Fantom o WC-19NSSL) o fondo genético recurrente (Ej.: Elpida, TM-1, Campo o GW-4269) para futuros procesos de selección y mejora. Los resultados anteriores, además sirvieron para guiar el segundo objetivo de esta tesis: iniciar un programa de cruzamientos para la futura obtención de híbridos ELS con menor vigor que los testigos comerciales Intercott-211 e Intercott-670. Aunque la aptitud combinatoria específica (ACE) ha sido menos importante que la aptitud combinatoria general (ACG) en la caracterización fenotípica de las 19 combinaciones experimentales de híbridos, se mostró que es posible obtener híbridos mejor adaptados que los testigos a las condiciones de cultivo de Andalucía (menor vigor, ciclos más cortos y buen rendimiento). La variedad Lider (Upland) ha mostrado ser el parental femenino con mejor ACG, pues sus descendencias han mostrado generalmente un menor vigor, ciclos más cortos y buenos rendimientos debido al gran número y peso de los frutos, en comparación con los testigos comerciales. Así que la variedad Lider habría que tenerla en cuenta en nuevas combinaciones híbridas, además de realizar nuevas evaluaciones de estos y otros híbridos en diferentes años o localidades para confirmar los resultados de esta tesis. En conclusión, la mejora genética de nuevas variedades de algodón Upland adaptadas a las condiciones de cultivo europeas, aumentaría la productividad, mejoraría el precio de la fibra, y además en el caso de nuevos híbridos ELS, el precio de la fibra sería mayor por defecto y además se reducirían las pérdidas económicas derivadas de la falta de agua y las plagas, dada la mayor tolerancia y resistencia de los híbridos ante los distintos estreses ambientales. Por tanto, la mejora varietal permitiría un aumento de la rentabilidad del cultivo, y una mejora de la competitividad y sostenibilidad del sector algodonero. Cotton (Gossypium spp.) is still the main source of natural fiber worldwide, and is one of the crops that most enriches the rural population due to its high labor demand along the entire industrial process of the fiber (production, ginning, spinning, weaving, confection and distribution). Within the European Union, cotton has a fundamental role in the large fashion market, but especially in the social level for the two producer countries, Greece and Spain, with 79% and 21% of the cultivated area respectively. In these regions, cotton crop and its associated industry generate more employment and benefits than any other alternative crop. However, several political, stock market and competition with other fibers reasons have caused in recent years a great uncertainty in the European cotton sector. In Spain, almost 100% of the cotton is grown in Andalusia (mainly in the provinces of Seville and Cadiz), covering an area of 68,000 ha, mostly irrigated. Given the climatic peculiarities and the rigorous management that occurs in this area, the improvement of the cotton varieties is presented as one of the most talked about solutions. Therefore there is a need to expand the catalogue of European varieties, seeking greater sustainability and fiber quality, but also a better adaptation of the cycles and the vigor of future varieties. 95% of the world cotton production corresponds to the species Gossypium hirsutum (Upland) that offers large productions and good adaptability, but an acceptable fiber quality ("long" category). However, the genetic diversity within these commercial Upland varieties is low, and genetic uniformity is posing many obstacles to breeders. The second species cultivated worldwide is G. barbadense (Pima), chosen for its highly demanded Extra Long Staple (ELS) although its production is usually lower. In Andalusian climatic conditions, Pima varieties do not fit well given the long cycle they have. In recent years, the company Algodonera del Sur S.A., has been wagered on commercial interspecific hybrids (G. hirsutum × G. barbadense) whose promise to be the answer to the needs of the sector, despite its excessive vigor for our climatic conditions. It is at this point where the project of the present thesis arises, when checking that there was a scarcity of phenotypic and molecular information to support the improvement of European cotton, both new Upland varieties and better adapted ELS hybrids. Therefore, the first objective of this work consisted in the selection and characterization of a cotton collection of 48 commercial and experimental varieties with potential for improvement (especially Upland and Pima). Through the use of 67 microsatellite markers (SSR), a subsequent study of the phylogeny and the taking of field data on morphological characters, productive potential and fiber quality, we found an important genetic and phenotypic diversity contained in this vegetal collection, both inter and intra species. Some varieties were interesting as a donor parent of certain characters (e.g.: Fantom or WC-19NSSL) or as recurrent genetic background (e.g.: Elpida, TM-1, Campo or GW-4269) for future selection and improvement processes. The previous results also served to guide the second objective of this thesis: to initiate a crossings program for the future obtaining of ELS hybrids with less vigor than the commercial witnesses Intercott-211 and Intercott-670. Although in the phenotypic characterization of the 19 experimental combinations of hybrids the specific combining ability (SCA) has been less important than the general combining ability (GCA), it was shown that it is possible to obtain better adapted hybrids than the controls to the Andalusian climatic conditions (less vigor, shorter cycles and good performance). Lider variety (Upland) has been shown to be the female parent with the best GCA, as its offspring have generally shown lower vigor, shorter cycles and good yields due to the large number and weight of their fruits, compared to commercial controls. So Lider variety should be taken into account in new hybrid combinations, in addition to making new assessments of these and other hybrids in different years or locations to confirm the results of this thesis. In conclusion, the genetic improvement of new varieties of Upland cotton adapted to European farming conditions, would increase productivity, improve the price of fiber, and also in the case of new ELS hybrids, would reduce economic losses resulting from the lack of water and pests attacks, given the greater tolerance and resistance of the hybrids to different environmental stresses. Therefore, the varietal improvement would allow an increase in crop profitability, and a better competitiveness and sustainability of the cotton sector.
Databáze: OpenAIRE
Externí odkaz: