Notas fitopatológicas

 

Evaluación de Híbridos de Sorgo [Sorghum bicolor (L.) Moench.] para Resistencia a Pudrición Carbonosa [Macrophomina phaseolina (Tassi) Goid.] en Tamaulipas, México

 

Evaluation of sorghum [Sorghum bicolor (L.) Moench.] hybrids for resistance to charcoal rot [Macrophomina phaseolina (Tassi) Goid.] in Tamaulipas, Mexico

 

Héctor Williams–Alanís¹, Víctor Pecina–Quintero², Noé Montes–García¹, Francisco Zavala–García³, Gerardo Arcos–Cavazos⁴ y Alfredo Josué Gámez–Vázquez²

 

¹ INIFAP, Campo Experimental Río Bravo, Apdo. Postal 172, Río Bravo, Tamaulipas, México CP 88900. Correspondencia: hectorwilliamsa@yahoo.com.mx

² INIFAP, Campo Experimental Bajío, Apdo. Postal 112, Celaya, Guanajuato, México CP 38010.

³ Universidad Autónoma de Nuevo León, Facultad de Agronomía, km 17.5 Carr. Zuazua–Marín, Marín, Nuevo León, México CP 66700.

⁴ INIFAP, Campo Experimental Las Huastécas, km 55 Carr. Tampico–Cd. Mante, Apdo. Postal C–1 Suc. Aeropuerto, Tampico, Tamaulipas, México CP 89339.

 

Recibido: Agosto 28, 2008
Aceptado: Diciembre 1, 2008

 

Resumen

La pudrición carbonosa del tallo causada por Macrophomina phaseolina (MP), es la principal enfermedad que limita la producción de sorgo en el norte de Tamaulipas, México, cuando se cultiva bajo condiciones de temporal. Las pérdidas en rendimiento son aproximadamente del 30%. El presente trabajo se planteó con el objetivo de evaluar la reacción a MP de híbridos experimentales y comerciales de sorgo para grano en Tamaulipas e identificar progenitores tolerantes. Los híbridos experimentales RB–118 x 435 y RB– 27 x 437 mostraron tolerancia a MP y rendimientos de grano que igualan a los testigos comerciales Pioneer–82G63, Pioneer–84G62, RB–Patrón, Asgrow Z–400, RB–3030 y DK–47 y superan a Asgrow Ámbar. Los progenitores que formaron híbridos tolerantes a MP fueron las hembras LRB–118 y R–27 y los machos Tx–435 y Tx–437.

Palabras clave: Inoculación artificial, selección de híbridos, rendimiento de grano, pudrición carbonosa del tallo, tolerancia.

 

Abstract

Charcoal rot caused by Macrophomina phaseolina (MP) is the most important disease that limits sorghum dryland production in northern Tamaulipas, Mexico. Grain yield losses caused by MP are approximately 30%. The objective of this study was to evaluate the response of experimental and commercial hybrids to MP and identify MP tolerant progenitors. Experimental hybrids RB–118 x 435 and RB–27 x 437 showed MP tolerance and grain field similar to commercial checks Pioneer 82G63, Pioneer 84G62, RB–Patrón, Asgrow Z–400, RB–3030, and DK–47, and greater than Asgrow–Ámbar. Progenitor females that produced tolerant MP hybrids were LRB–118 and R–27, and males Tx–435 and Tx–437.

Key words: Artificial inoculation, hybrid selection, grain yield, charcoal rot, tolerance.

 

En Tamaulipas, principal estado productor de sorgo [Sorghum bicolor (L.) Moench.] de México, casi el 90% de la superficie que se siembra con este cereal se cultiva en condiciones de temporal (Williams–Alanís et al., 2006), factor que incide en los bajos rendimientos por unidad de superficie (1.5 a 2.5 ton ha^–1). Otro factor que afecta la producción son las enfermedades, entre las que destaca la pudrición carbonosa del tallo causada por Macrophomina phaseolina (Tassi) Goid., cuya incidencia es mayor cuando las plantas de sorgo están expuestas a largos períodos de sequía y altas temperaturas (Clafin y Giorda, 2002). Estas condiciones prevalecen normalmente en las siembras comerciales de sorgo en el norte de Tamaulipas. El hongo infecta las raíces, desintegra las células del tallo, causa la senescencia prematura de las hojas y tallos, lo que provoca a su vez el acame del cultivo e impide la cosecha mecánica. Ocurre una reducción del rendimiento y la calidad del grano del 30%, y si el estrés persiste durante el desarrollo, las pérdidas pueden llegar al 100% (Edmunds, 1964; Montes–García y Díaz–Franco, 2006; Williams–Alanís et al., 1995). El objetivo del presente trabajo fue evaluar el comportamiento y adaptación de híbridos experimentales y comerciales de sorgo para grano inoculados con M. phaseolina, para su posterior selección e identificación como progenitores asociados a la tolerancia de la enfermedad.

Se establecieron experimentos uniformes durante el ciclo Otoño–Invierno de 2006 y 2007, el primero bajo condiciones de punta de riego y el segundo en temporal, en Río Bravo Tamaulipas, México, localidad ubicada a 25° 57' LN; 98° 10' de LO clima semicálido, subhúmedo, con lluvias escasas todo el año [(A)Cx] y más de un 18% de lluvia invernal (Silva–Serna y Hess–Martínez, 2001). Cada experimento incluyó 33 híbridos experimentales pertenecientes al Instituto Nacional de Investigaciones Forestales, Agrícolas y Pecuarias (INIFAP), cinco híbridos experimentales de la Facultad de Agronomía de la Universidad Autónoma de Nuevo León (FAUANL) y 11 híbridos de compañías comerciales (Cuadro 1). Los 49 híbridos se aleatorizaron en un diseño de látice simple duplicado 7 x 7 con cuatro repeticiones. Las parcelas fueron de un surco de 5 m de largo y 0.80 m de separación. Se utilizó una densidad de población de 200,000 plantas ha^–1. El manejo del cultivo se realizó de acuerdo a las recomendaciones para el cultivo de sorgo de temporal en el norte de Tamaulipas (Montes–García y Aguirre–Rodríguez, 1992). La inoculación se realizó de acuerdo a la técnica descrita por Edmunds (1964). Los datos de longitud de lesión fueron transformados con Log 10 para homogeneizar las varianzas y normalizar los datos. El análisis se realizó en un diseño experimental de bloques al azar por ambiente y un análisis combinado para los dos. Adicionalmente, se realizó una comparación de medias por contrastes ortogonales (Olivares, 1996), para evaluar diferencias entre grupos de híbridos con un progenitor común (hembra o macho) y una prueba de medias (DMS) para diferenciar genotipos.

En el Cuadro 1 se presentan los resultados de los híbridos experimentales y testigos comerciales por ambiente y en promedio de ambientes. Los híbridos experimentales más tolerantes fueron RB–118 x 435 y RB–27 x 437, con una longitud de lesión de 7.88 y 8.96 cm, respectivamente. El primero fue superior a los testigos comerciales P–82G63 (15.71 cm) y P 84G62 (16.90 cm), y el segundo a P 84G62; sin embargo, estos híbridos experimentales no alcanzaron los niveles deseados de tolerancia (< 5.0 cm) (Pecina–Quintero et al., 1999; Tenkouano et al., 1993). La longitud de lesión, número de entrenudos afectados y el porcentaje de tejido internodal afectado se han utilizado para cuantificar la severidad de la enfermedad (Bramel–Cox et al., 1988), así que existen diferentes escalas para determinar si un genotipo es tolerante (Fredericksen et al., 1976; Patil et al., 1980; Tenkouano et al., 1993). En este estudio se consideró como tolerante a un genotipo cuando presentó tamaños de lesión < 5.0 cm. Con base en el análisis global de la reacción a M. phaseolina puede considerarse que existen híbridos experimentales con tolerancia al hongo que superan a híbridos comerciales incluidos (Pecina–Quintero et al., 1999; Williams–Alanís, 1996). En este estudio el híbrido experimental RB–116 x 25 CEA presentó los mayores daños por M. phaseolina con longitud de lesión 20.15 cm, valor superior al de híbridos comerciales. El grupo de híbridos formados con el progenitor masculino LRB–25 CEA fue el más susceptible a la enfermedad (16.5 cm). Esto coincide con lo reportado por Williams–Alanís et al. (2004), el cual encontró que el híbrido RB–118 x 25 CEA, formado con este mismo progenitor masculino resultó susceptible a M. phaseolina. Dicho híbrido, no obstante estar formado con la línea hembra LRB–118, progenitora del híbrido más tolerante de este estudio, presentó una longitud de lesión mayor (13.2 cm) debido a los efectos del progenitor masculino susceptible LRB–25 CEA. Esto concuerda con Rosenow (1984), quien indica que los híbridos tolerantes a M. phaseolina se forman con la combinación de ambos progenitores tolerantes, por lo tanto, al utilizar un progenitor susceptible, el híbrido hereda cierto grado de esta susceptibilidad. El disponer de germoplasma susceptible a enfermedades es útil, porque pueden utilizarse para incrementar el inóculo del hongo en campo ó invernadero, y como característica contrastante, para realizar estudios de la herencia de la resistencia e identificación de marcadores moleculares.

 

AGRADECIMIENTOS

Se agradece el apoyo financiero proporcionado por la Fundación Produce Tamaulipas, A.C. a través del proyecto No. 2016247A titulado: Obtención de híbridos y/o variedades de sorgo para grano con tolerancia a sequía y enfermedades para el noreste de México. Al Dr. Sebastián Acosta–Núñez, Director del CIR Noreste del INIFAP, por su invaluable apoyo para realizar las actividades de investigación que permitieron obtener los resultados que se describen en el presente manuscrito.

 

LITERATURA CITADA

Bramel–Cox, P.J., Stein, I.S., Rodgers, D.M., and Clafin, L.E. 1988. Inheritance of resistance to Macrophomina phaseolina (Tassi) Goid. and Fusarium moniliforme in sorghum. Crop Science 28:37–40.         [ Links ]

Claflin, L.E., and Giorda, L.M. 2002. Stalk rots of sorghum. pp. 185–190. In: J.F. Leslie (ed.). Sorghum and Millet Diseases. Chapter 33. Iowa State Press. Ames, USA. 504 p.         [ Links ]

Edmunds, L.K. 1964. Combined relation of plant maturity, temperature, and soil moisture to charcoal stalk rot development in grain sorghum. Phytopathology 54:514–517.         [ Links ]

Fredericksen, R.A., Rosenow, D.T., Teetes, G.L., and Johnson, J.W. 1976. Disease and insect rating. Soighum Newsletter 19:118–123.         [ Links ]

Montes–García, N. y Aguirre–Rodríguez, J. 1992. Sorgo. pp. 54–63. En: Manual de Cultivos del Norte de Tamaulipas, Patronato para la Investigación, Fomento y Sanidad Vegetal. SARH. Matamoros, Tamaulipas, México. 210 p.         [ Links ]

Montes–García, N. y Díaz–Franco, A. 2006. Fitopatología. pp. 192–213. En: L.A. Rodríguez del Bosque (ed.). Campo Experimental Río Bravo: 50 Años de Investigación Agropecuaria en el Norte de Tamaulipas, Historia, Logros y Retos. Capítulo 12. Libro Técnico No. 1. INIFAP, Campo Experimental Río Bravo. Río Bravo, Tamaulipas, México. 325 p.         [ Links ]

Olivares, S.E. 1996. Diseños Experimentales con Aplicación a la Experimentación Agrícola y Pecuaria. Facultad de Agronomía, Universidad Autónoma de Nuevo León. Marín, Nuevo León, México. 291 p.         [ Links ]

Patil, R.C., Deshmane, N.B., Chaven, A.P., and Bangar. A.R. 1980. Testing of sorghum varieties for reaction to charcoal rot. Sorghum Newsletter 23:125.         [ Links ]

Pecina–Quintero, V., Williams–Alanís, H., and Vandemark, GJ. 1999. Diallel analysis of resistance to Macrophomina phaseolina in sorghum. Cereal Research Communications 27:99–106.         [ Links ]

Rosenow, D.T. 1984. Breeding for resistance to root and stalk rots in Texas. pp. 209–236. In: L.K. Mughogho (ed.). Sorghum Root and Stalk Rots a Critical Review. Bellagio, Italy. ICRISAT, Patancheru, A.P. India. 265 p.         [ Links ]

Silva–Serna, M.M. y Hess–Martínez, L. 2001. Caracterización del clima en el norte de Tamaulipas y su relación con la agricultura. Publicación Técnica No. 1. Campo Experimental Río Bravo. INIFAP. Río Bravo, Tamaulipas, México. 50 p.         [ Links ]

Tenkouano, A., Millar, F.R., Frederiksen, R.A., and Rosenow, D.T. 1993. Genetics of no senescence and charcoal rot resistance in sorghum. Theoretical and Applied Genetics 85:644–648.         [ Links ]

Williams–Alanís, H. 1996. RB–4040, nuevo híbrido de sorgo para el noreste de México y tolerante a Sporisorium reilianum y Macrophomina phaseolina. Revista Fitotecnia Mexicana 19:193–194.         [ Links ]

Williams–Alanís, H., Montes–García, N. y Pecina–Quintero, V 2006. Sorgo. pp. 32–54. En: L.A. Rodríguez del Bosque (ed.). Campo Experimental Río Bravo: 50 Años de Investigación Agropecuaria en el Norte de Tamaulipas, Historia, Logros y Retos. Capítulo 3. Libro Técnico No. 1. INIFAP, Campo Experimental Río Bravo. Río Bravo, Tamaulipas, México. 325 p.         [ Links ]

Williams–Alanís, H., Pecina–Quintero, V y Montes–García, N. 2004. RB–118x25 CEA: híbrido experimental de sorgo para grano con potencial para el noreste de México, en condiciones de riego. Memorias del XX Congreso de Fitogenética. Toluca, Edo. de México, México. Resumen, p. 87–88.         [ Links ]

Williams–Alanís, H. Rodríguez–Herrera, R. y Montes–García, N. 1995. 20 años de investigación en sorgo en el Campo Experimental Río Bravo. Germen 11:1–35.         [ Links ]