La fenologia del cultiu està àmpliament reconeguda com el factor més important que determina l'adaptació
de cultivars de blat i ordi a ambients determinats. El control genètic de la floració ha sigut extensament
estudiat, encara que se sap molt menys sobre les diferències en el control genètic de diferents fases en pre-
espigat. L'objectiu d'aquesta tesi va ser estudiar el control genètic de la durada de diferents fases de pre-
espigat (iniciació de fulles i espiguetes, LS, i encanyat, SE) e identificar loci particulars responsables de la
variabilitat genotípica independent en LS i SE, així com estudiar el possible impacte que el canvi en la ràtio
SE/LS podria tenir en caràcters relacionats amb l'aparició de fulles i fillols, i altres característiques
agronòmiques com l’acumulació de biomassa i N, i components del rendiment, entre d'altres. Dues
poblacions de doble-haploides d'ordi i dos de blat es van conrear en diversos ambients mediterranis. La
població d'ordi Steptoe x Morex (S x M), que se sap que segrega per alguns gens importants de floració, es
va conrear en dues dates de sembra diferents i dos tractaments de fotoperíode. Es va identificar variabilitat
genotípica independent entre LS i SE a cada població, i diversos loci de caràcters quantitatius (QTLs)
responsables d'aquestes diferències també van ser identificats en cadascuna d'elles. Cap dels QTLs amb
efectes diferents entre LS i SE a la població d'ordi Henni x Meltan (H x M) semblen ser gens majors de
floració coneguts. Alguns gens majors de floració foren responsables de part de les diferències en la ràtio
SE/LS en les altres poblacions En l'experiment amb S x M, tot i les interaccions significatives genotip x
ambient i QTL x E, tant per LS com per ES, les diferències entre genotips pel ràtio SE/LS es mantingueren
bastant entre ambients (h2 de 0,82). Escurçar LS, per tal d'allargar SE, no tindria un impacte negatiu en el
vigor inicial, encara que alguns caràcters de l’afillolament podrien resultar afectats. Per al QTL amb els
majors efectes sobre la ràtio SE/LS (significatiu sobretot per SE en 2HS) en H x M, una major ràtio SE/LS
estava associada a una reducció en la tasa d’afillolament, el nombre màxim de fillols, espigues/m2 ,
grans/m2, el rendiment de gra, i la partició de biomassa tant a espigat com a collita. Algunes correlacions
entre la durada de fases en pre-espigat i diversos caràcters agronòmics variaren en funció de l'ambient, el
que podria suggerir que l'augment en la ràtio SE/LS podria ser més beneficiós en alguns ambients que en
d’altres. Dos dels QTLs més importants per rendiment de gra en H x M no estigueren relacionats amb la
durada de fases en pre-espigat, sinó amb el vigor inicial, en línia amb la seva importància en condicions
mediterrànies, o amb més espigues/m2 i altres caràcters d’afillolament, d'acord amb la seva importància en
l'ordi de dues carreres. En la població S x M la majoria de caràcters relacionats amb l’afillolament co-
localitzaren amb QTLs per la duració de fases (principalment LS i HD), i tres de les regions més importants
per aquests caràcters contenien tres dels QTLs més importants per la ràtio SE/LS. Altres QTLs per la ràtio
SE/LS en SxM i HxM no estigueren relacionats amb efectes negatius sobre els caràcters estudiats. Els
possibles efectes de loci particulars responsables de les diferències genètiques entre LS i SE, sobre aspectes
importants com la partició de la biomassa, l’afillolament, i la generació d’espiguetes, entre d'altres, així
com les interaccions amb l’ambient, s'haurien de tenir també en compte, ja que poden contrarestar els
avantatges que una major ràtio SE/LS podria tenir en la generació del rendiment. / Crop phenology is widely recognized as the most important factor determining adaptability of wheat and
barley cultivars to particular environments. The genetic control of flowering time has been extensively
studied, although much less is known about differences in the genetic control of pre-heading phases. The
aim of the present thesis was studying the genetic control of the duration of different pre-heading phases
(leaf and spikelet initiation, LS, and stem elongation, SE) and identifying particular loci responsible for
independent genotypic variability in LS and SE, as well as studying the possible impact that changing the
ratio SE/LS could have on traits related to leaf appearance, tillering and other agronomic traits such as
biomass and N accumulation and yield components among others. Two barley and two wheat double-
haploid populations were grown in several Mediterranean environments. The Steptoe x Morex population
(S x M), which is known to segregate for some major genes regulating flowering time, was grown under
two different sowing dates and two photoperiod treatments. Independent genotypic variability in the
duration of LS and SE was found in each population, and several quantitative trait loci (QTLs) responsible
for these differences were also identified in each of them. None of the QTLs with different effects between
LS and SE in the barley population Henni x Meltan (H x M) seemed to be major genes. Some major
flowering genes were responsible for part of the differences in the ratio SE/LS in the other populations. In
the S x M experiment, in spite of significant genotype x environment and QTL x E effects for both LS and
SE, differences between genotypes in the ratio SE/LS were quite well maintained across environments (h2
of 0.82). Shortening LS, so as to lengthen SE, would not have a negative impact on early vigour, although
some tillering traits could result affected. For the QTL with the highest effects on the ratio SE/LS
(significant mainly for SE on 2HS) in H x M, a higher ratio was associated to lower rate of tillering,
maximum number of tillers, spikes/m2, grains/m2, grain yield, and biomass partitioning both at heading and
at harvest. Some correlations between duration of pre-heading phases and several agronomic traits varied
depending on the environment, which could suggest that increasing the ratio SE/LS might be more
beneficial in some environments than others. Two of the most important QTLs for grain yield in H x M
were not related with duration of pre-heading phases, but were associated to early vigour, in line with is
importance under Mediterranean conditions, or with higher spikes/m2 and other tillering traits, in line with
the importance of tillering in 2-rowed barley. In the S x M population most tillering traits co-localised with
QTLs for durations of phases (mainly LS and HD), and three of the most relevant regions for these traits
contained three of the most important QTLs for the ratio SE/LS. Other QTLs significant for the ratio SE/LS
in both HxM and SxM were not associated to negative effects for the studied traits. Effects on important
aspects as tillering, biomass partitioning and spikelet generation, among others, from particular loci
responsible of genetic differences between LS and SE, as well as interactions with the environment, should
be considered since they may offset the advantages that a higher ratio SE/LS could have on yield
generation. / La fenología del cultivo está ampliamente reconocida como el factor más importante que determina la
adaptación de cultivares de trigo y cebada en ambientes determinados. El control genético de la floración
ha sido extensamente estudiado, aunque se sabe mucho menos acerca de las diferencias en el control
genético de distintas fases en pre-espigado. El objetivo de la presente tesis fue estudiar el control genético
de la duración de diferentes fases de pre-espigado (iniciación de hojas y espiguillas, LS, y encañado, SE) e
identificar loci particulares responsables de la variabilidad genotípica independiente en LS y SE, así como
estudiar el posible impacto que el cambio en el ratio SE/LS podría tener en caracteres relacionados con la
aparición de hojas, hijuelos y otras características agronómicas como la acumulación de biomasa y N, y los
componentes del rendimiento, entre otros. Dos poblaciones de doble-haploides de cebada y dos de trigo se
cultivaron en varios ambientes mediterráneos. La población de cebada Steptoe x Morex (S x M), que se
sabe que segrega para algunos genes importantes de floración, se cultivó en dos fechas de siembra
diferentes y dos tratamientos de fotoperiodo. Se identificó variabilidad genotípica independiente entre LS y
SE en cada población, y varios loci de caracteres cuantitativos (QTLs) responsables de estas diferencias
también fueron identificadas en cada una de ellas. Ninguno de los QTL con efectos diferentes entre LS y
SE en la población de cebada Henni x Meltan (H x M) parecen ser genes mayores de floración conocidos.
Algunos genes mayores de floración fueron responsables de parte de las diferencias en el ratio SE/LS en las
otras poblaciones. En el experimento con S x M, a pesar de significativas interacciones genotipo x
ambiente y QTL x E, tanto para LS como para SE, las diferencias entre genotipos para el ratio SE/LS se
mantuvieron bastante entre ambientes (h2 de 0,82). Acortar LS, con el fin de alargar SE, no tendría un
impacto negativo en el vigor inicial, aunque algunos caracteres del ahijamiento podrían resultar afectados.
Para el QTL con los mayores efectos en el ratio SE/LS (significativo sobre todo para SE en 2HS) en H x M,
un mayor ratio SE/LS estuvo asociado a una reducción en la tasa de ahijamiento, el número máximo de
hijuelos, espigas/m2, granos/m2, el rendimiento de grano, y la partición de biomasa tanto en espigado como
en cosecha. Algunas correlaciones entre la duración de fases en pre-espigado y varios caracteres
agronómicos variaron en función del ambiente, lo que podría sugerir que el aumento en el ratio SE/LS
podría ser más beneficioso en algunos ambientes que otros. Dos de los QTLs más importantes para
rendimiento de grano en H x M no estuvieron relacionados con la duración de fases en pre-espigado, sino
con el vigor inicial, en línea con su importancia en condiciones mediterráneas, o con más espigas/m2 y
otros caracteres del ahijamiento, en consonancia con la importancia de éste en la cebada de dos carreras. En
la población SxM la mayoría de caracteres relacionados con el ahijamiento co-localizaron con QTLs para
la duración de fases (principalmente LS y HD), y 3 de las regiones más significativas para estos caracteres
incluían 3 de los QTLs más importantes para el ratio SE/LS. Otros QTLs para el ratio SE/LS en HxM y
SxM no estuvieron asociados a efectos negativos en los caracteres estudiados. Los posibles efectos de loci
particulares responsables de las diferencias genéticas entre LS y SE, sobre aspectos importantes como la
partición de la biomasa, el ahijamiento, y la generación de espiguillas, entre otros, así como las
interacciones con el medio ambiente, se deberían tener también en cuenta, ya que pueden contrarrestar las
ventajas que un mayor ratio SE/LS podría tener en la generación del rendimiento.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:TDX_UDL/oai:www.tdx.cat:10803/120451 |
| Date | 22 April 2013 |
| Creators | Borràs Gelonch, Gisela |
| Contributors | Romagosa Clariana, Ignacio, Slafer, Gustavo A., Eeuwijk, Fred A. van, Universitat de Lleida. Departament de Producció Vegetal i Ciència Forestal |
| Publisher | Universitat de Lleida |
| Source Sets | Universitat de Lleida |
| Language | English |
| Detected Language | Spanish |
| Type | info:eu-repo/semantics/doctoralThesis, info:eu-repo/semantics/publishedVersion |
| Format | 277 p., application/pdf |
| Source | TDX (Tesis Doctorals en Xarxa) |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess, L'accés als continguts d'aquesta tesi queda condicionat a l'acceptació de les condicions d'ús establertes per la següent llicència Creative Commons: http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/es/ |
Page generated in 0.0029 seconds