Alguns caràcters del margall (Lolium multiflorum var. westerwoldicum). Correlacionats amb la producció

ARXIUS de I'Esc. d'Agric. de Barcelona 93 Treball realitzat arnb I'ajut de la "Caixa de Pensions" ALGUNS CARACTERS DEL MARGALL (Lolium multiflorum var. westerwoldicum) CORRELACIONATS AMB LA PRODUCCI~ F. CASAÑAS, L. BOSCH('), M.C. RUIZ DE VILLA(^), L. LO RENTE'^) És inevitable que en les primeres fases dels programes de millora genPtica vegetal es facin tries o seleccions basades en aspectes fenotipics de les plantes. Posteriorment, una vegada realitzats els creuaments i estudiada la descendencia, se sap si aquesta bondat fenotípica correspon als millors geno tipus. En el cas de millora per producció, la manera més segura d'escollir els bons fenotipus és tallar la planta, assecar-la i pesar-la. Aixo, a més d'ésser molt laboriós, impedeix o retarda les fecundacions necessaries per estudiar el genotipus, ja que hem de tallar la planta. Per evitar aquest problema i d'altres, tal com haver de treballar fins al final del cicle d'explotació de la planta amb milers d'individus ben separats, amb el que aixo comporta de necessitats d'espai, de maneig i de temps de control, el millorador acostuma a estudiar, en primer lloc, si hi ha bones relacions entre el caricter a millorar -la produc- (l) Departament de Biologia de 1'Escola d7Enginyeria Tecnica Agrícola de Barcelona (2) Bioestadística. Facultat de Biologia Universitat Central de Barcelona (3 ) Becaria de la Caixa Rural Provincial de Barcelona al Departament de Biologia de 1'Escola d'E.T.A. de Barcelona ció, en aquest casi d'altres caracters que siguin facilment mesurables -si és possible. a simple vistai que, a més, ja des de les primeres fases del desenvolupament de la planta siguin bons estimadors de la seva producció. Diversos autors (OKABE, T., 1969; THOMSON, A.J., 1973; FUJIMOTO, F. et al. 1975; ENGLAND, F., 1976; KHOLM , I.N., 1976 ; WACKER, c., 1979) han establert correlacions entre la producció i la morfologia del margall. La majoria d'ells coincideixen a assenyalar el nombre de tiges com el caracter més correlacionat arnb la producció final, ARX IUS de I'Esc. d'Agric de Barcelona seguint-lo en importancia el pes verd de la planta. I'alcada i la disposició foliar. El treball que s'exposa a continuació tracta d'establir les correlacions entre un conjunt de mesures (variables) fetes sobre caracters morfologics de sis varietats de margall Westerwold, preses a diverses fases del seu cicle d'explotació desenvolupat en clima mediterrani. En I'examen d'aquest conjunt de correlacions es posa especial atenció a les que s'estableixen respecte a la producció final de la planta, a causa de l'interes que tenen per als nostres programes de millora. MATERIAL 1 METODES Les proves es van realitzar a la finca de Torrebonica, situada a la comarca del Valles Occidental. Hem experimentat amb sis varietats comercials de marga11 (Lolium multiflorum var. Westerwoldicum), totes elles tretraploides: Billion, Tewera, Tama, Lunar, Barwoltra i Barspectra, varietats que, per altra banda, ens serveixen a nosaltres com a punt de partida per als programes de millora. La sembra es va realitzar el 2 d'octubre de 1979. Cada varie tat ocupava una parcel.la de 2,5 x 17 metres, dividida cada una en subparcel.les amb passadissos de separació, cosa que facilitava la localització i mesura de les plantes. Una dosi de sembra relativament baixa ens va permetre, al cap de dos mesos, de deixar únicament 24 plantes de cada varietat, separades entre si per una distancia no menor de 0,5 m., i distribuides uniformement dins la parcella, evitantse així, en la mesura possible, la competencia entre les plantes. D'aquestes 24 plantes per varietat, inicialmen t escollides i per diverses causes, només tenirn dades completes de 1 Billion (19), Tama (1 7), Lunar (24)' Tewera (23), Barwoltra (22) i Barpectra ( 19). Les condicions climatiques que van regnar en el transcurs de la prova foren especialment benignes des del punt de vista de la temperatura, i amb unapluviometna suficient per al bon desenvolupament del conreu (T. mínima -l°C el desembre i gener, i T. mitjana mínima 7,88OC, el gener. Precipitació total durant l'experiencia de 592,5 l/m2, amb un maxim de 177 l/m2, l'octubre, i un mínim de 17 l/m2, el mes de marq). L'adobament de fons va consistir en 750 Kg./Ha. de 151 151 15. Com a ado- ARXIUS de I'Esc. d'Aqric. de Barcelona barnent de cobertera es van aplicar 100 U.F. de Nitrogen en forma de nitrat amonic, després de cada dal!. Les plantes es van dallar quatre vegades, coincidint amb les mesures de les variables. Es va procurar, tant com fou posible, mesurar i dallar en un mateix dia totes les plantes d'una mateixa varietat. per tal d'evitar diferencies intravarietals en el grau de desenvolupament de la planta. Les mesures i dalls es van realitzar a partir de les dates: Primer dall, 21 de desembre de 1979; Segon dall, 1 1 de mar$ de 1980; Tercer dall, 27 d'abril de 1980; Quart dall, 9 de juny de 1980. Es van considerar els següents gmps de variables: a) Nombre de fillols al Primer, Segon, Tercer i Quart dall. Es tenien en compte tant els que estaven completament desenvolupats com els que es trobaven en les primeres fases de creixement. b) Recobriment de la planta al Primer, Segon, Tercer i Quart dall. S'utilitza com a estima del recobriment el diametre maxim de la planta. C) Amplada de la fulla al Primer, Segon, Tercer i Quart dall. Per mesurar aquest caricter es prenia la darrera fulla totalment desenvolupada i amb 1íg ula, de tres tiges escoilides a I'atzar. Aquestes tres fulles eren mesurades al punt d'amplada maxima, i a continuació se'n calculava la mitjana. d) Llargada de la fulla al Primer, Segon, Tercer i Quart dall. Calculada sobre les mateixes tres fulles en les quals es mesurava l'amplada. Es considera cotn a llargada la distancia entre la Iígula i l'extrem de la fulla estesa. Amb els tres valors se'n calculava la mitjaria. e) Pes sec parcial de la planta al Primer, Segon, Tercer i Quart dall. Immediatamen t després de dallades les plantes. es dessecaven durant 48 hores, a una temperatura de 95°C. El pes de la planta aixi deshidratada era mesurat amb una balanqa de precisió. f) Pes acumulat (producció de la planta). Es tracta de la suma de pesos parcials obtinguts al llarg del cicle d'explotació de la planta. El con junt de mesures de les 2 1 variables es va tractar seguint dos camins diferents. Per un cantó, es van calcular les matrius de correlacions entre les variables, totes amb totes, considerant les varietats de manera independent. Es a dir, que per aquesta via varem obtenir sis matrius de correlacions. Per altra banda, es va calcular una matriu de correlacions entre les variables, totes amb totes, pero considerant les plantes conjuntament, és a dir, com si procedissin de la mateixa població. Aquest segon cami es va seguir per tal de poder treballar amb un nombre d'individus més gran, la qual cosa permet de posar en clar més facilment les tendencies que existeixen en les correlacions, i veure si hi ha significats diferen ts en els coeficients de correlació en les diverses varie tats. Com a mesura de les correlacions entre variables es va utilitzar el coeficient de Pearson. Tots aquests calculs, a causa del gran nombre de dades que es manegen, varen ser processats per ordenador al Laboratori de Cilcul de la Universitat de Barcelona, i al Laboratori de CAlcul de 1'Escola Superior d'Enginyers liidustrials de Barcelona. Una vegada obtingudes les matrius 96 ARX IUS de I'Esc. d'Agric. de Barcelona .amb els valors dels coeficients de corficatius. utilitzant les taules de Fisher relació de Pearson. s'han destriat els i Yates. S'han considerat els nivells de que donen valors estadísticament signisignificació 0.1 %. 1 $ , 5 4 . i 10 %. A continuació s'exposen les matnus amb els valon dels coeficients de correlació. Primer, considerant les plantes agrupades per varietats (Taules 1 a la 6), i després, agrupant totes les plantes mesurades sense considerar la vanetat a que pertanyen (Taula 7). Com ja s'ha assenyalat, en I'anilisi de les matrius de correlacions ens interessa especialnient la correlació de les diverses variables -que són mesures de caracters realitzades en diferents estadis del cicle d'explotació de la planta-. amb el pes acumulat o producció global de la planta. A aquest primer enfocament s'hi han sumat consideracions sobre les correlacions amb els diversos pesos parcials. i correlacions entre diverses variables sempre que s'observin tendencies clares. Ileixem aixi de comentar correlacions esporidiques, no perque no tinguin interes -poden ser d'ajut en programes de millora per a redistribuir la producció al Ilarg de I'any o per canviar la morfologia de la planta en algun sentit sense minvar la producció-. sinó per no repetir punt per punt aspectes que ja queden explicitats en les matrius de correlacions. Considerant les matrius de correlacions de les variables estudiades vane tat a varietat, poclem agrupar els caracters en tres conjunts. segons quina sigui la constancia de correlacions de les diferents mesures d'aquests caracters amb la producció acumulada. A.- Caracters que tenen tendencia a estar significa tivamen t correlacionats amb la producció acumulada en la majona dels punts on varen ser mesurats. A la varietat Banvoltra: Nombre de Fillols (l. 11 i 111 ddls) i Pes (1, 11, 111 i IV dalls) A la varietat Tewera: Nombre de Fi1101s (1. 11, 111 i IV dalls). Recobriment (11. 111 i IV dalls) i Pes (11, 111 i IV dalls). A la varietat Barspectra: Nombre de Fillols (11, 11 I i IV dalls) i Recobriment (11, 111 i IV dalls). A la varietat Billon: Cap I A la varietat Lunar: Pes (11, 111 i IV dalls) i Recobriment (11, 111 i , IV dalls). A la varietat Tama: Pes (1, 11, 111 i IV dalls) i Recobnment (11, 111 i IV dalls). En gairebé tots els casos el nivel1 de significació augmenta desde el Primer al Quart dall. B.- Caracters que tenen correlacions significatives esporadiques amb la producció acumulada, I ARXIUS de I'Esc. d'Agric de Barcelona A la varietat Barwoltra: Recobnment (11 i IV dalls) i Amplada de la fulla (11 dall). A la varietat Tewera: Amplada de la fulla (negativa al 1 dail). A la varietat Barspectra: Pes (111 i IV dalls) i Llargada de la fuila (IV dall). A la varietat Billion: Nombre de fi1101s (111 i IV dalls), Llargada de la fulla (111 i IV dalls) i Recobrirnent (IV dall). A la varietat Lunar: Nombre de fi1101s (111 i IV daüs) i Amplada de la fulla (111 i IV dalls). A la varietat Tama: Llargada de la fuIla (1 i 11 dalls) i Nombre de fillols (111 i IV dalls). C.- Caracters que en cap moment no presenten correlacions significatives amb la producció acumulada. A la varietat Barwoltra: Llargada de la fulla. A la varietat Tewera: Llargada de la fulla. A la varietat Barspectra: Ai-nplada de la fulla A la varietat Billion: Amplada de la fulla. A la varietat Lunar: Llargada de la fulla. A la varietat Taina: Amplada de la fulla. Considerant la matriu de correlacions obtinguda tractant totes les plantes com si procedissin de la n~ateixa població i agrupant caracters de la mateixa manera com hem fet amb les varietats per separat. tenirn : A,- Caracters que tenen tendencia a estar significativament correlacionats amb la produccib acunlulada en la niajoria dels punts on varen ser mesurats. Nombre de fillols (l. 11. 111 i IV dallsi. Pesos (1, 11. 111 i IV dalls), Llargada de la fulla (11, 111 i IV dalls) i Kecobriment (11, 111 i IV dalls). S'observa un augment del nivell de significació des dels caracters mesurats al Primer da11 en direcció al IV dall. B.- Caracters que tenen corrclacions significatives esporadiques arnb la producció final. Amplada de la fulla (IV dall mh nivell de significació molt baix 1. C.- Caricters que en cap moment no presenten correlació amb la producció final. No n'lii ha cap. Comparant arnbdós tipus de tractaments, en podem extreure que la correlació entre la producció acurnulada i els caracters augmenta habitiialment des del Primer al Quart dall, la qual cosa és explicable si pensem que els dalls 111 i IV són els que niés contribueixen a la producció final, i quc normalment hi ha una forta correlació entre variables mesurades en un mateix dall. En general, el tractament conjunt de les dades tendeix a augmentar els nivells de significació. a causa, en la major part dels casos. no a un increment en el ARXlUS de I'Esc d'Acrric. de Barcelona valor del coeficient de correlació. sin6 a un descens en el valor que es considera significatiu per raó de I'increment de Ics dimensions de la rnostra. Si considerern la correlació dels diferents carictcri amb els pesos parcials. estlitfiant les varietats per separat, ens trobem. per una cantó, que els caricters del gnip A acostunien a presentar correlacions arnb els pesos de la planta rnesurats al mateix daií. Aixo també és freqüentment extensible als caracters del ynip H i es pot considerar un cas particular de la tendencia que tenen a estar correlacionades les mesures fetes simultiniament sobre la planta en un monlent determinat. La regularitat d'aquest fenomen en les diferents varietats és rnés palesa en les mesures de caracters fetes en els dalls 111 i IV. La tendencia al manteniment de la correlació entre el valor d'un caricter mesurat a un determinat da11 i els pesos parcials successius a partir d'aq~iest dall, s'acostuma a trencar en el IV dall, sobretot quan es tracta de variables dels dalls 1 i 11. Si fem la inateix analisi horitzontal de la inatriu de correlacions obtinguda arnb totes les plantes conjuntes, els resultats no són gaire diferents. Les tendencies apuntades varietat a varie tat aquí es reforcen. Gairebé totes les variables presenten correlacions anib els pesos parcials corresponents, essent l'única excepció I'Amplada de la fulla al Tercer dall. De manera general. les variables que estan correlacionades arnb la producció acumulada, també ho estan amb les produccions parcials. Aixo s'accentua en els caracters mesurats en el 111 i IV dalls. També aquí trobem que moltes variables trenquen. al Quart dall, la constancia de les seves correlacions. La discontinui'tat en la correlació arnb el pes del IV dall que presenten rnoltes mesures de caracters fetes al 1 i 11 dalls i que apareixen tant en el tractament per varietats com en el tractament col.lectiu, el podem atribuir a una relativament baixa relació del comportament de I'estadi IV respecte als estadis anteriors. Una última revisió de les matrius ens permet de citar algunes regularitats més en les correlacions que mantenen entre elles les diverses variables. És a dir. ampliant el punt de mira mes eníii de les correlacions arnb els pesos. En primer Iloc, considerant varietat a varie tat és molt freqüen t trobar correlacions entre mesures de caracters fetes al mateix dall. En segon Iloc, hi ha alguns caricters que presenten -no en totes les varietatscorrelacions entre successives mesures del mateix caricter. En aquests casos. la constancia horitzontal de les correlacions s'acostuma a trencar en el da11 IV -igual que en el cas de correlacions amb els pesos-. També és freqüent que els caricters -sobretot els del gup Apresentin correlacions relacionades de forma encadenada, és a dir, que la mesura en el da11 1 estigui correlacionada amb la mesura en el da11 11: que la mesura en el da11 11 ho estigui arnb la mesura en el da11 111, i que la mesura en el da11 111 ho estigui arnb la del IV, sense que la del 1 110 estigui arnb la del 111 i la del IV. Aquesta tendencia es reforqa entre les mesures fetes a partir del segon dail. Aixb revela certa dependencia de les ARX IUS de I'Esc. d'Agric, de Barcelona 99 morfologies successives que adopta la planta a cada rebrot, pero aquesta dependencia no és prou forta per mantenir la constancia de la correlació més enlli d'un dall. Revisant la matriu de correlacions calculades utilitzant conjuntament totes les plantes, s'observen gairebé les mateixes tendencies que a l'analisi varietat a varietat. Per un cantó, trobem considerables correlacions entre mesures de caricters fetes al mateix dall. Especialrnent s'observa que el recobriment i els fillols estan ben correlacionats, aixi com el recobnment i la llargada de la fulla. Per I'altra banda, trobem que les mesures dels fillols, les mesures de l'amplada i Uargada de la fuUa i els pesos presenten correlacions encadenades. CONCLUSIONS El tractament de les dades, varietat a cahcters foliars, sobretot 1'Amplada de varietat, perrnet de descobrir tendencies la fuUa, no resulten bons indicadon de comunes i desviacions varietals d'aquesla Producció acumulada. tes tendencies. En el tractament conjunt la major part d'aquestes tendencies Qualsevulla caracter que utilitzem, es reforcen a causa del major nombre les correlacions amb la producció final de graus de llibertat. El trencament d'aaugmenten molt a partir de les mesures quest reforqament en alguns caricters, preses al Tercer dall. Aixo és una daj corn per exemple Amplada de la fulla, da a tenir en compte, aconsellant de es pot interpretar com degut a morfoplanificar el procés de selecció en dues logies diferents entre varietats: en ser fases: la primera, Ileugera, als pnmers tractades conjuntament donen una dalls, la segona, intensa, al tercer i quart l dispersió de punts considerable i dalls, quan la confianca que tenirn baixen el coeficient de correlació. Aixo d'escollir les millors plantes augmenta. posa de manifest I'interes d'escoilir els caracters a utilitzar com a guia per a la En general existeixen correlacions selecció, basan t-nos simul taniamen t, freqüen ts entre caracters mesurats al tant en el comportament global de mateix dall. Aixo és d'utilitat a l'hora I'espkcie com en el particular de la vade fer selecció per tal d'augmentar la rietat. producció en un da11 determinat. Els caricters que resulten, en tots els L'encadenament de les correlacions dalls, correlacionats amb la producció que presenten molts caracters fa pensar acumulada, i que per tant ofereixen que hi ha una dependencia entre la un major marge de confianca al millomorfologia de la planta en un estadi i la rador, resulten ser els Pesos parcials, el que tenia en estadis d'explotació anteNombre de fillols i el Recobriment. Els riors, pero que aquesta dependencia 6s XX) ARXIUSde I'Esc. d'Aqric. de Barcelona limitada. Aquesta hipbtesi permetria 1V dall. considerant que hi va haver un d'explicar l'absencia de correlació entre canvi important de comportament en moltes variables i les mesures del pes al les plantes a partir del Tercer dall. RESUMEN Se miden, en plantas individualizadas de 6 variedades de Lolium multiflorum var. westerwoldicum y a lo largo de su ciclo de explotación, diversos caracteres morfológicos y de producción. A partir de estos datos se calculan las correlaciones en todos los caracteres, dedicando especial énfasis a las correlaciones existentes entre morfología ex terna y producción total de la planta. Dicho cálculo se realiza variedad por variedad y también tratando todos los datos como si procedieran de una única población. Los análisis varietales presentan ligeras desviaciones con respecto al tratamiento común que, a pesar de ello, muestra reforzadas las tendencias principales. Los caracteres mejor correlacionados con la producción total de la planta resultan ser la producción parcial, el número de hijuelos y el recubrimiento. La correlación de estos caracteres con la producción total aumenta a medida que nos acercamos a las fases finales del ciclo de explotación. Por ello resulta aconsejable planificar los programas de selección basados en caracteres correlacionados con la producción, de manera que la presión de selección ejercida sobre la población sea creciente a medida que avanza el ciclo de explotación. ABSTRACT On indivualized plants of 6 varieties of Lolium multiflontm var. westerwoldicum, and during their exploitation cycle, several morphological and productional characteristics were measured. Based on these data, correlations among al1 characteristics were calculated, special emphasis being given to the correlations between externa1 morphology and total production of the plant. This calculation was made variety by variety , and treating al1 the data as proceeding frorn a single population. Variety analysis presen ted sligh t deviations with regard to the joined treatment, which, in spite of this, showed the principal trends reinforced. The characteristics best correlated with total production of the plant were: partial production, tiller number and coverage. The correlation of these charecteristics with total production increased as we approached the final phases of the exploitation cycles. For this reason, it is advisable to plan the selection programs based on characte- ARXIUS de I'Ex. d'Agric. de Barcelona 101 ristics correlated with the production, sure on the population, increases as the in such a way thet the selection presexploitation cycle advances. BIBLIOGRAFIA ENGLAND, F. Genetic rehtionships between winter suwival in Italian ryexrass (Lolium multiflorum) and yield in previous season (1 976), Jour. Agric. Scien. U.K. 86 (2): 287-292. FUJIMOTO, F., SUSUKI, S. - Studies on variation and selection in Italian Rye-Grass. 111. Reponse selection for high dry weight. (1975). Japanese Journal of Breeding, 25 (6): 323-333. ( KHOLM, I.N. - Results of a study of variation in some characters of Llolium multiWrum annum var. westerwoldicum. (1 976). Genetikon Selektsion. OKABE, T. - Studies on Method of Selection for Snow Res~tence and Yielding Ability in Italian Reygrass Breeding. I. Co m pariso n of yield and agronomic traits between spaced planting and Sward condition. (1969). Journ. of Jap. Soc. Grass. Scient. 15 (1): 26-32. SOCKAL, R.R. y ROHLF, F.J. -Introducción a la BioestadrStica (1980). Ed. Reverté. THOMSON, A. J., WRIGHT, A. J. & ROGERS, H.H. - Studies on the agronomy, Genetics and interrrelationships of yield ans its morphological components in a dialled ser of familias of Lolium perenne. ( 1 973). Jour. Agric. Sci. Cambridge 80: 5 1 5-5 20. WACKER, G. - Effect ofstem and leaffomation on yield and quality in forage grasses. (1 979). Archiv fiir ZUchtungsfoíschung 9 (3): 237-244. 108 ARXIUS de I'Ecc. d'Agric. de Barcelona C $ '3 do * - u 20m - vi .e 0\0 O 3 'M o\O m mF .- uw 3 2-5 :o E*, ECm 0 .? .2 c ., 20s o .E? 3~ m CW 0-3 '- C vi $m= uz: O m .- UbZ