Área de estudio

El estudio se realizó en dos ensayos clonales con ambientes diferentes. El primero se localiza en terrenos de la empresa Agropecuaria Santa Genoveva, en San Francisco, Campeche (Ensayo 1) a 19º33’26.53” N, 90º01’33.96” O y a 82 msnm. El suelo es tipo Litosol, con textura arcillosa. La precipitación es de 1 300 mm anuales y la temperatura media anual de 23 °C. El segundo se estableció en una propiedad privada en el municipio Isla, Veracruz (Ensayo 2) a 18º04’50.21" N, 95º32’0.75" O y una altitud de 56 m; cuyo suelo es de tipo Cambisol, de textura arenosa; precipitación de 2 000 mm anuales y temperatura media anual de 25 °C (^{Sánchez-Monsalvo et al., 2019}).

Para comparar algunos caracteres, se usaron los mismos genotipos del banco clonal del Campo Experimental El Palmar del Instituto Nacional de Investigaciones Forestales Agrícolas y Pecuarias (INIFAP), ubicado en El Palmar, Tezonapa, Veracruz, a 18º30'19.29" N, 96º45'15.48" O y una altitud de 180 m. El tipo de suelo es Acrisol de textura franco arcillo arenosa, precipitación de 2 888 mm anual y temperatura media anual de 24.4 °C (^{Sánchez y Velázquez, 1998}).

Diseño y establecimiento de los ensayos clonales

El material vegetal usado para establecer los ensayos clonales se propagó por injertación de genotipos sobresalientes de diferentes procedencias: Bacalar, Quintana Roo; Calakmul, Campeche; Cardel, Cárdenas y Teapa, Tabasco; Comalapa y Palenque, Chiapas; Misantla, Tezonapa, Tierra Blanca, Tinaja, Papantla, y Tuxtlas, Veracruz; Lombardo y Tuxtepec, Oaxaca; Yucatán; Zona Maya, Desconocida; sin precisar, México y Guatemala. Todos se determinaron por medio de ensayos de procedencias-progenies realizados por el INIFAP. Los dos ensayos clonales se establecieron en el año 2012 con un diseño experimental de bloques completos al azar con 90 clones y seis repeticiones; mientras que, el banco clonal en el año 2013, con 25 repeticiones por clon.

Variables evaluadas

Se utilizaron los descriptores morfológicos descritos por ^{Méndez y Sánchez (2012)}. Cuatro hojas completas se recolectaron de la parte media de la copa. Una muestra por cada punto cardinal del árbol se evaluó y se promediaron los datos. Las variables de crecimiento y caracteres morfológicos de fuste y copa se midieron en los dos ensayos, pero no en el banco clonal; ya que los árboles son podados periódicamente para la obtención de estacas.

Caracteres cuantitativos

Se midió la altura total (m) con un altímetro marca Haga y el diámetro normal (a 1.3 m de altura) del fuste (cm) con cinta diamétrica Jackson MS 283D/10M. El volumen del fuste (dm³) se estimó con la ecuación de ^{Sánchez y García (2009)}:

La rectitud del fuste (grados) se evaluó a partir de la desviación del fuste respecto a la línea vertical que debería seguir, para ello se usó la aplicación Spirit level de un teléfono móvil, colocado a 1.5 m de altura del árbol y la observación se expresó en grados. La longitud de la hoja (cm), su anchura (cm) y la longitud del peciolo (cm) se midieron con una cinta graduada Truper TFC-30ME; la longitud del peciolulo (mm), la longitud de los foliolos (mm) y la anchura de los foliolos secundarios (mm) se midieron con un calibrador Vernier Digimatic D 6 P. Además, se determinó el número de pares de foliolos secundarios y el índice de forma del foliolo secundario (relación entre largo/ancho).

Caracteres cualitativos

La forma del fuste a la altura de 1.30 m del suelo se categorizó en: semicircular (1), romboide (2), deltoide (3), elipsoide (4), ovada (5), pentagonal (6) y circular (7). El tipo de ramificación se clasificó en monopódica (1), simpódica (2), dicotómica (3) y policotómica (4). La orientación de foliolos secundarios fue hacia arriba (1), hacia afuera (2) y hacia abajo (3). El arreglo de foliolos secundarios se evaluó como alternos (1), opuestos (2) y alternos-opuestos (3). Las formas del foliolo secundario fueron falcada (1), lanceolada (2), ovada (3), elíptica (4) y oblonga (5). La forma de la base del foliolo se definió como: oblicua (1), redondeada (2) y atenuada (3). Finalmente, la forma del ápice del foliolo secundario se clasificó como agudo (1), mucronado (2), cuspidado (3), caudado (4) y aristado (5).

Análisis estadístico

Los análisis estadísticos se realizaron para cada ensayo, para los datos en conjunto de los dos ensayos y para el banco clonal con el paquete estadístico SAS (^{SAS, 2002}). Con el fin de evaluar la repetibilidad de caracteres morfológicos, es decir, que sean homogéneos en tamaño y forma entre rametos de un clon y distintos entre clones, se llevaron a cabo los siguientes análisis: para los valores de los siete descriptores cualitativos se obtuvo la distribución de frecuencias, para los 12 caracteres cuantitativos se calculó la media, el valor máximo, mínimo y el coeficiente de variación. Para los 19 descriptores en conjunto se ejecutó el análisis de Componentes Principales (ACP) para determinar cuáles aportan mayor peso a la varianza; posteriormente, se excluyeron los descriptores que aportaban valores bajos a los componentes y se repitió el análisis con los siete descriptores cuantitativos con mayor contribución a los componentes en los ensayos clonales, y cuatro para el banco clonal. Con los siete descriptores de más peso en el ACP, se aplicó un análisis de agrupamiento con el método enlace promedio (AVERAGE). Para evitar problemas de multicolinealidad en el ACP se excluyó la variable volumen, dado que presentó alta correlación de Pearson con diámetro y altura. Lo mismo se hizo con la longitud de los foliolos secundarios, porque registró una alta correlación con el ancho de la hoja.

Frecuencias de descriptores cualitativos

Los descriptores predominantes en los ensayos clonales 1 y 2 fueron la forma del fuste circular, que es la forma más deseable (42 y 41 %) y el tipo de ramificación simpódica (63 y 72 %). El tipo de ramificación deseable es la monopódica, misma que registró frecuencia baja en ambos sitios de evaluación (<19 %).

Los descriptores morfológicos con mayor frecuencia en los ensayos 1, 2 y banco clonal fueron: el arreglo de foliolos secundarios alternos (61.6, 65 y 69 %), la forma lanceolada del foliolo secundario (95, 98 y 94 %), la forma oblicua de la base del foliolo secundario (75, 67 y 70 %) y la forma mucronada del ápice del foliolo secundario (75, 69 y 69 %). La orientación de los foliolos secundarios fue predominantemente hacia afuera en el ensayo 1 y en el banco clonal (38 y 56 %); en tanto que, en el ensayo 2 predominó la orientación hacia abajo (54 %) (Cuadro 2).

Análisis de Componentes Principales

En el Análisis de Componentes Principales realizado con base en la matriz de correlación de siete caracteres cuantitativos en los ensayos clonales y cuatro en el banco clonal, los tres primeros componentes explicaron 77 % de la varianza en el ensayo 1, 85 % en el ensayo 2, 82 % en el análisis conjunto de los dos ensayos clonales, y 95 % en el banco clonal (Cuadro 3).

En el ensayo 1 el componente uno aportó 36.4% de la varianza total. Los caracteres que contribuyen significativamente fueron longitud de hoja, ancho de foliolos secundarios, ancho de hoja, longitud del peciolulo; el último componente se asocia con hojas y foliolos secundarios. El componente dos aportó 22.6 % a la varianza y los caracteres con más peso fueron la rectitud del fuste, el diámetro, la longitud de la hoja y la altura del árbol; este componente se asocia con crecimiento. El componente tres aportó 18.4 %, y los caracteres con mayor peso fueron la longitud de la hoja y el ancho de los foliolos secundarios (Cuadro 4).

En el ensayo 2 el componente uno contribuyó con 45.6 % de la varianza total. Los caracteres con más peso fueron el ancho de los foliolos secundarios, la longitud de la hoja, el ancho de la hoja y la rectitud del fuste. Al igual que en el sitio 1 el componente se asoció con la hoja y los foliolos secundarios con peso negativo en la rectitud del fuste. El componente dos aportó 27.1 % a la varianza, en el cual la rectitud del fuste, la longitud de la hoja y el ancho de los foliolos secundarios fueron las características más determinantes; a diferencia del sitio 1; el diámetro y la altura contribuyeron en menor medida. El componente tres aportó 12.8 % a la varianza y los caracteres con mayor peso fueron la longitud de la hoja y el ancho de los foliolos secundarios, al igual que en el ensayo 1 (Cuadro 4).

En el análisis conjunto de los dos ensayos clonales, el componente uno aportó 42.9 % de la varianza, el ancho de los foliolos secundarios, la longitud de la hoja y el ancho de la hoja y la rectitud del fuste fueron las variables que más influyeron. El componente dos aportó 25.2 % a la varianza, los caracteres con mayor peso fueron la rectitud del fuste, la longitud de la hoja, el diámetro, la longitud del peciolulo y la altura. El componente tres aportó 14.3 % a la varianza, en el cual, los caracteres más determinantes también fueron rectitud, ancho de foliolos secundarios y longitud de hoja (Cuadro 4).

En el banco clonal, el componente uno contribuyó con 61.3 % de la varianza total. Los caracteres con más influencia fueron la longitud de la hoja, el ancho de foliolos secundarios, y ancho de hoja. El componente dos aportó 27 % a la varianza y los caracteres con más peso resultaron ser el ancho de los foliolos secundarios y la longitud de la hoja. El componente tres aportó 7 % a la varianza, el ancho de la hoja y la longitud del peciolulo resultaronn los caracteres determinantes (Cuadro 4).

Los resultados anteriores indican que los aportes de los caracteres a los componentes principales para cada sitio con mayor peso (ensayos 1 y 2, su análisis conjunto y el banco clonal), a partir de los tres primeros componentes, son la rectitud del fuste, la longitud de la hoja y el ancho de los foliolos secundarios; por lo que existe estabilidad en los caracteres de estos componentes entre los sitios. También coincide la relación positiva entre la rectitud del fuste y el diámetro, así como entre la longitud de la hoja y el ancho de los foliolos secundarios, de acuerdo con el diagrama Biplot (Figura 1).

(a) ensayo clonal en Santa Genoveva, Campeche; (b) ensayo clonal en Isla, Veracruz; (c) banco clonal en el Palmar, Veracruz de acuerdo con los dos primeros componentes principales.

Figura 1 Diagrama de dispersión de los 90 clones de Cedrela odorata L.  

Otros estudios también han demostrado la importancia de las variables cuantitativas de la hoja, como la longitud, el ancho y el área (^{Said et al., 2013}; ^{Santos et al., 2012}; ^{Toili et al., 2016};). Sin embargo, los resultados obtenidos difieren con lo registrado por ^{Chimello et al. (2017)}, quienes describieron que las variables con mayor variación fueron la forma de la hoja, la forma del ápice de la hoja y la presencia o la ausencia del peciolo en Tectona grandis L.

Análisis de agrupamiento

Los clones que integran cada grupo no presentan características morfológicas similares o distintivas para un clon en particular ni son de las mismas procedencias, pero sí tienen similitudes entre grupos, en características de crecimiento y existe una relación positiva entre los árboles con buen desempeño en crecimiento y rectitud (Cuadro 5).

En el ensayo 1, el grupo 11 compuesto por tres clones mostró valores promedio en volumen de 170 dm³ y rectitud del fuste de 86°; en este grupo se ubican dos de los 18 clones con mayor volumen y mayor rectitud (67 y 95). El grupo 1 fue el segundo con mayor desempeño promedio en volumen, está compuesto por 15 clones y se caracterizó por tener clones de volumen promedio de 128 dm³ y rectitud de 85°; el grupo incluye a los clones 1, 60, 61, 64, 68, 89 y 108, los que forman parte de los 18 con mayor volumen promedio en el sitio.

El grupo 12 formado solo por el clon 98 registró el volumen promedio más bajo (70 dm³) y el menor valor de rectitud del fuste (78°); además es uno de los clones caracterizado por su desempeño más reducido. Otros grupos con valor promedio bajo de volumen y rectitud fueron el grupo 8, con volumen promedio de 82 dm³ y rectitud de 76°; en el cual se reúnen los clones 57 y 83; el primero de ellos (57) es uno de los de menor desempeño promedio en volumen. El grupo 6 que tuvo un valor promedio de volumen de 89 dm³ y un valor de rectitud de 80°, tiene nueve clones y ocho de ellos se ubican entre los valores más bajos de la jerarquización de volumen del sitio (39, 73, 80, 86, 97, 103, 105, 116) (Cuadro 6).

En el ensayo 2, el grupo 6 presentó mayor volumen (57 dm³) integrado por un solo clon (46), y se identifica entre los 18 clones con mayor volumen y con valor de rectitud del fuste de 84°. El segundo grupo de mejor desempeño fue el 8 formado por tres clones, en el cual se incluyen dos de los clones (48 y 63) con mayor volumen (promedio 49 dm³) y rectitud del fuste de 84°. El grupo 12 registró el volumen más bajo (27 dm³) y rectitud del fuste menor (72°), formado por dos clones. Otro grupo con volumen bajo fue el 7 (30 dm³), pero con un mayor valor de rectitud del fuste (83°) y está integrado por un solo clon (Cuadro 6).

En el banco clonal, el grupo 7 formado por nueve clones tuvo mayor longitud de hoja (40 cm), pero el de mayor valor del ancho de los foliolos secundarios fue el grupo 6 (38 mm). El grupo 12 incluyó un solo clon, con longitud de hoja de 19.6 cm y ancho de foliolos secundarios de 23 mm (Cuadro 6).

No se observó agrupamiento entre clones de la misma procedencia. Los resultados coinciden con la falta de agrupamiento de nueve procedencias de Tectona grandis L. en el sur de la India, y sin relación con variables morfológicas en un análisis multivariado (^{Sreekanth et al., 2014}).

Se han determinado agrupamientos entre individuos de la misma procedencia en materiales silvestres y cultivados o accesiones con características específicas (^{Bayramzadeh et al., 2012}; ^{Said et al., 2013}; ^{Baldanzi et al., 2015}; ^{Toili et al., 2016}; ^{Anushka et al., 2017}; ^{Lo Bianco y Mirabella, 2018}). ^{Kjær (1996)} consignó la agrupación de T. grandis entre las procedencias de acuerdo al origen geográfico de las familias. Asimismo, se ha confirmado la correlación entre el agrupamiento y el origen geográfico de seis poblaciones con individuos muestreados en poblaciones naturales de Adansonia digitata L., cuyas diferencias morfométricas se correlacionan con factores ambientales (^{Assogbadjo et al., 2006}). En estos estudios, el análisis se hizo en un solo sitio, sin considerar el efecto de la interacción genotipo x ambiente.

La variación morfológica está influida por la genética y el ambiente que actúa de manera específica sobre cada genotipo, lo que da lugar a la adaptación y, con ello, a la plasticidad fenotípica (^{Galván et al., 2018}). El diámetro, la altura y la rectitud del fuste, así como el ancho y largo de la hoja están bajo control genético, pero también por el ambiente local; por lo que, el efecto del sitio y su interacción con el genotipo podrían explicar la falta de agrupación entre clones o sus procedencias (^{Hovenden y Vander, 2003}).

Cedrela odorata presenta valores altos de diferenciación genética entre poblaciones, así como variabilidad morfológica alta debido a que su distribución natural ambiental es diversa (^{Navarro et al., 2004}). Por otro lado, la fragmentación y la reducción de las poblaciones naturales a causa de la sobreexplotación y la selección disgénica que presenta la especie pueden ser las razones por las cuales se verifica la alta diferenciación entre poblaciones, cuestión que impide el flujo genético entre poblaciones (^{De la Torre, 2013}). Asimismo, la especie es capaz de desarrollarse en ambientes con diferentes condiciones ambientales (^{Pennington y Sarukhán, 2005}), lo que produce adaptación diferencial de los clones a distintos ambientes. Lo anterior explicaría, en parte, la falta de consistencia en los caracteres morfológicos dentro de los clones probados en el presente estudio.

Una de las posibles causas por las que rametos del mismo clon presentaron diferencias en sus características morfológicas es que el portainjerto afecta el desarrollo de los rametos, ya que cada una de estas plantas es un genotipo diferente, lo que genera una respuesta distinta en cada clon (^{Schmutz y Lüdders, 1999}). El portainjerto ejerce influencia sobre la adaptabilidad, el vigor y el crecimiento en cada rameto (^{Hernández et al., 2014}), ya que se establece una interacción entre dos individuos genéticamente distintos, que incluso pueden ser incompatibiles (^{Forner, 1984}); lo que ocasiona heterogeneidad entre rametos del mismo clon (^{Darrouy et al., 2010}). Por otro lado, a la fecha no se tienen estudios en los que se estime la correlación edad-edad, por lo que se desconoce si en alguna otra etapa de los individuos evaluados es posible identificar repetibilidad en los caracteres evaluados. También, existe el efecto del cultivo (efecto C), el cual hace que miembros de un grupo de parientes, como un clon o una familia, presenten diferencias entre ellos. Los efectos C resultan por la ubicación del corte de la vareta en el orteto o la situación ambiental del momento cuando se injertó (^{Forner et al., 1984}).

Por ejemplo, los análisis de la caracterización morfológica no fueron útiles para obtener variables importantes en la definición de descriptores de tejocote (Crataegus spp.) en un banco de germoplasma, cuyo material genético se obtuvo de procedencias del Estado de México, Puebla y Chiapas, y se produjeron por injertación (^{López-Santiago et al., 2008}).

La reducción de variables con el Análisis de Componentes Principales fue conveniente, ya que las dos primeras componentes permiten comprender 59 y 72 % de la variación en cada uno de los sitios evaluados. Las características cuantitativas fueron de mayor relevancia que las cualitativas para el Análisis de Componentes Principales, al aportar mayor peso en los primeros dos componentes.

A pesar de la estabilidad en el peso que proporcionan a los componentes principales, los caracteres morfológicos evaluados no presentaron repetibilidad entre los clones. Debido a esta falta de repetición de los valores de los caracteres evaluados de los rametos de un mismo clon, no fue posible distinguir por medio de esos descriptores morfológicos un clon en particular, ni los clones superiores que son los de mayor interés para su distinción. Por lo tanto, no es suficientemente recomendable usar estos caracteres como descriptores para solicitar el registro de la propiedad intelectual de tales clones.

Cabe mencionar que en estudios futuros será necesario llevar a cabo las pruebas de distinción, homogeneidad y estabilidad (DHE) que solicita el SNICS (^{Sagarpa, 1996}), únicamente con los clones sobresalientes que son de interés para el registro y uso de su germoplasma. Asimismo se requiere continuar con la exploración de otras alternativas, como los marcadores moleculares (^{SNICS, 2014}).

Sin embargo, se debe considerar que los materiales evaluados son silvestres, que han sido seleccionados por su desempeño en otros ensayos, pero no son materiales que estén en un proceso de domesticación avanzado, como ocurre en los cultivos agrícolas, y por tanto, no se tienen fijados caracteres que los distingan plenamente. Por otro lado, el portainjerto debe ejercer influencia sobre el injerto, debido a que son genotipos diferentes y el rameto es resultado de la interacción entre ambos.

Actualmente, la propagación vegetativa de C. odorata se realiza por medio de injertación; pero, para obtener clones genéticamente iguales y mejorar la evaluación de caracteres morfológicos será necesario realizar enraizamiento de estacas; esto hace posible que se tenga un solo material genético por clon. El enraizamiento de estacas de C. odorata presenta buenos resultados en experimentos de tamaño pequeño (^{Sampayo et al., 2019}). Sin embargo, de manera operativa no existen trabajos de gran envergadura, pese a la importancia de la especie; por ello, se requiere más investigación al respecto. El presente estudio contribuye a la formación de bases en la caracterización morfológica de C. odorata y el registro de clones sobresalientes ante el SNICS, que hasta la fecha no existe en el país.