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La tolerancia a altas temperaturas en una nueva línea de cría de alta calidad se debe al mantenimiento de la viabilidad del polen y a la exitosa germinación en el estigma

Autores: Rose, Teresa; Lowe, Claudia; Miret, Javier A.; Walpole, Hannah; Halsey, Kirstie; Venter, Eudri; Urban, Milan O.; Buendia, Hector Fabio; Kurup, Smita; O"Sullivan, Donal Martin; Beebe, Steve; Heuer, Sigrid

Idioma: Inglés

Editor: MDPI

Año: 2023

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Acceso abierto

Artículo científico
2023

La tolerancia a altas temperaturas en una nueva línea de cría de alta calidad se debe al mantenimiento de la viabilidad del polen y a la exitosa germinación en el estigma


Categoría

Ciencias Agrícolas y Biológicas

Subcategoría

Botánica

Palabras clave

Frijol común
Línea de cría tolerante al calor
Frijoles de tipo andino
Tolerancia al estrés térmico
Etapa reproductiva
Viabilidad del polen

Licencia

CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual

Consultas: 8

Citaciones: Sin citaciones


Descripción
El frijol común (L.) es una fuente nutricional importante a nivel mundial, pero es sensible a altas temperaturas y, por lo tanto, particularmente vulnerable al cambio climático. Derivado de un programa de mejoramiento en CIAT (Colombia), se desarrolló una línea de mejoramiento tolerante al calor, llamada frijol andino tipo 4 tolerante al calor (HTA4), a través de una serie de cruces de padres con un genotipo de tepary de frijol de grano pequeño (L.) en su pedigrí, que podría ser el donante de tolerancia al estrés por calor (HS). Es importante destacar que en HTA4 se restauraron los frijoles andinos grandes y comercialmente deseables. Para evaluar los mecanismos de tolerancia subyacentes, HTA4, junto con una variedad colombiana sensible al calor (Calima), fue expuesto a HS (31 gradosC/24 gradosC HS frente a 26 gradosC/19 gradosC día/noche) en condiciones de ambiente controlado. El crecimiento vegetativo y el rendimiento fotosintético no se vieron negativamente afectados por HS en ninguno de los genotipos, aunque la senescencia se retrasó en Calima. El HS durante la etapa reproductiva causó un aumento en el número de vainas en Calima, pero con pocas semillas completamente desarrolladas y muchas vainas abortadas y/o abscindidas. En contraste, HTA4 mantuvo un número similar de vainas llenas bajo HS y un mayor peso de semillas por planta. El polen mostró alta esterilidad en Calima, con muchos granos de polen no viables (24.9% de viabilidad en comparación con 98.4% en control) con una exina más gruesa y menos gránulos de almidón bajo HS. El polen de Calima no logró adherirse al estigma ni germinar bajo HS. En HTA4, la viabilidad del polen fue significativamente mayor que en Calima (71.1% de viabilidad en comparación con 95.4% bajo control), y el polen germinó con éxito y formó tubos polínicos en el estilo bajo HS. Se concluye que HTA4 es tolerante al calor y mantiene un alto nivel de producción reproductiva debido a su capacidad para producir polen saludable que puede adherirse al estigma.

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