Revista Forestal Baracoa Número Especial

MEJORAMIENTOGENETICO DE PINUSCARIBAEA MOR.VAR.CARIBAEA BARRET

Y GOLFARI EN CUBA

Estación Experimental Forestal de Viñales (Pinar del Río)

Al definir la naturaleza y finalidad dela mejora genética de las plantas,Allard (1980) expresa que el hombredepende casi absolutamente de ellaspara su alimentación. En la practicatodo lo que come es vegetal o se derivade una forma u otra de los vegetales,como por ejemplo la carne, el huevo ylosproductoslácteos. De las plantas sederivan directa o indirectamente lamayoríade las ropas, drogas, combus-tibles y materiales de construcción,además de poder ser útiles como esté-ticamente agradables.

La variación genética constituye,según Palmber (1987),un amortigua-dor contra los cambios del medioambiente (incluyendo las ocasiona-das por plagas y enfermedades y elcambio climático), y proporcionan los elementos básicos para la seleccióny mejora genética.

Como es conocido, las especies fores-tales presentan un ciclo biológicoqueen su mayoría toma varios años parapasar de una generación a otra.

DESARROLLO

Desde hace más de tres décadas elInstituto de Investigaciones Foresta-les viene desarrollando importantestrabajos en el campo de la mejoragenética de las principales especiesforestales que son utilizadas en losprogramas de reforestación en elpaís.

Pinus caribaea var. caribaea consti-tuye una de las principales especies forestales del país por su gran plasti-cidad de adaptación a diferentes con-diciones edafoclimáticas y a la cali-dad de su madera para múltiplespropósitos. Los trabajos genéticospara la primera generación han con-cluido en lo fundamental con la crea-ción y mejora de las fuentes semi-lleros, de las cuales se obtienen lassemillas certificadas para los progra-mas de reforestación y para la expor-tación.

Los trabajos de mejora genética enesta especie se iniciaron en 1965.Betancourt y González (1972)y Gon-zález et al. (1983) informan sobre su

93

Mariano Pérez Santana et al.

marcha y las diferencias encontradasen estudios de orígenes geográficos.El mejoramiento genético, segúnMesen (1996),es el resultado de cam-bios permanentes y sostenibles en eltiempo, de talmanera que una vez lo-grado el cambio perdura a lo largo delas siguientes generaciones sin nece-sidad de inversiones adicionales.

Partiendo de que el costo de las se-millas, según Willan (1994), es unapequeña parte del referido al estable-cimiento, un relativo modesto incre-mento en la productividad justifica pagar un precio considerablementesuperior por semillas mejoradas. Reilly y Nikles (1978) calcularon queen P. caribaea, por un incremento enlos rendimientos de 10-15%, el pre-cio de las semillas debe ser cuatro veces el precio corriente. Davis(1967)demostró que un pequeño in-cremento en el rendimiento de lasplantaciones de 2,5-4,0% en P. taedapodría justificar pagar de dos a tresveces el precio de semillas mejo-radas. En este sentido Barner (1986),citado por Willan (1994),expone queel valor de una semilla mejorada (10-15%)podría ser pagado cerca de vein-te veces el precio de la semilla corrien-te de Picea abies.Paraun pino tropical comoP. caribaeaWillan (1994) señala que la selec-ción de árboles plus y el estableci-miento y manejo de huertos semille-ro puede presentar un incrementoen la tasa de retorno interno de

Multiplicación vegetativaPara multiplicar los árboles plus yestablecer bancos de clones y huer-94

12-15%.

tos semillero clonaies, fue necesario realizar experimentos sobre métodosy épocas más apropiadas para injer-taren esta especie. Se determinó queel método idóneo es el de púa lateralcon suplemento hídrico [Pérez et al.,20001, con el que se pueden alcanzaréxitos sostenidos de 70-80% de injer-tos logrados. También se determinóque la época más apropiada para rea-lizar estas operaciones son los me-ses comprendidos entre noviembre yabril. Ambos resultados han permi-tido optimizar los trabajos de multi-plicación vegetativa en esta especie,y reducir los costos en el estableci-miento de las fuentes especializadasde semillas (huertos)en un 30-40%,con un tiempo ganado en su progra-ma de ejecución.Establecimientode bancosclonalesEn lo fundamental se han estableci-do dos bancos de clones: uno para elprograma de la primera generación con 1 18clones, y otro para los traba-jos de la segunda con 185, lo que re-presenta una población de 303 árbo-les plus que se encuentran protegidosin situ, y cuya evaluación brinda in-formación importante.El objetivo fundamental del primer banco clonal fue suministrar mate-rial vegetativo para el establecimien-to de un amplio programa de mejoragenética en la primera generación,que incluyó 220 ha de huertos semi-lleros clonales. En la evaluación rea-lizada en este banco plantado a unespaciamiento de 4 x 4 m (Tabla 1)se encontraron diferencias altamen-te significativas entre clones, y unalto grado de correlación entre estos y sus progenies para la altura total y

Mejaramientogenético...

el diámetro a 1,30 m. Mediante latécnica de picas descendentes concanal central se estudió la variaciónclonal en la exudación de oleoresina,

y determinaron los rendimientos- engramos por metro-cara de resinación con vistas a un programa de mejoraparadoble propósito [Pérez etal.,20001.

TABLA 1Rendimientos medios de los mejores 20 clones de P. caribaeaen la exudación de oleoresina y en el volumen total de maderaen el banco de El Caimito a los dieciséis años

*Alto rendimiento de madera y resina.

Para la consecución de los trabajosde mejora se amplió la selección deárboles plus a u n total de 480fenotipos, y se estableció un nuevobanco con 185 clones. El principalobjetivo de este banco fue la realiza-ción de cruzamientos controlados(cruces biparentaies) con vistas a laobtención de material de genealogíaconocida para la segunda generación.Estos bancos han sido evaluados parael volumen y el rendimiento de resi-

na. Se han reportado valores derepetibilidades de 0,51 en diámetroy 0,56 en la altura total [Fernándezet al., 1990).

Estudios de descendenciaspor polinización libre(semifratrias)Se ha establecido u n a serie depruebas de progenies en tres loca-lidades del país con potencialidades para el desarrollo de plantaciones

95

Mariano Pérez Santana et al

con esta especie. Para el montaje delos experimentos fueron empleadosdiseños estadísticos de bloques com-pletos al azar con parcelas mono-árbol. Diferencias altamente signi-ficativas se han reportado entrefamilias para los dos caracteres es-

tudiados (Tabla 2), y estimadoheredabilidades en sentido estricto de 0,6 y 0,8, mientras la ganancia genética para las características vo-lumen maderable y rendimientos deoleoresina fluctúa entre el 15 y el47% [Pérez et al., 20001.

TABLA 2Datos promedio de las mejores 20 familias de polinizaciónlibre de Pinus caribaeavar. caribaea en la localidadde Marbajita a los trece años

*Familias seleccionadas para doble propósito madera-resina.

Comportamientode descendenciaspor polinización controlada(fratrías)Con semillas obtenidas por poliniza-ción artificial se han establecido ex-perimentos de campo con resultadosaltamente significativos. Uno de es-tos experimentos se estableció en lalocalidad de El Caimito, municipio deLa Palma, en Pinar del Río, sobre un96

suelo del tipo fersiaiítico pardo rojizo[Hernándezet al., 1999]a una altura130 m snm, un régimen pluvio-métrico de 1 700 mm y una tempe-ratura media de 24,3 Los datosde las mediciones realizadas fueron procesados mediante análisis devarianza. Se encontraron diferen-cias altamente significativas entrecruzamientos (Tabla 3),y estimaron

Mejoramientogenético...

heredabilidades en sentido estricto de 0,84 para la altura total, 0,79 para eldiámetro y 0,96 para el volumen totalcon corteza en metro cúbico por hec-tárea, y una ganancia genética envolumen de 34,6%a los seis años y58,5% a los quince [Pérezet al., 2002].

En este experimento se destacael híbrido interracial 48 x 96, quea los seis años alcanzó u n volu-men de 92,58 m3/ha y a los quin-ce el volumen total fue de 418 m3/ha,lo que representa un incrementomedio anual de 27,87 m3/ha.

TABLA 3Resultados de las mediciones realizadas a los seis y quince añosen un estudio de descendencias por polinización artificial en P. caribaea expresados en volumen medio en metros cúbicospor hectárea y prueba de rangos múltiples de Duncanpara el 95% de confiabilidad

Huertos semillero clonales Constituye la fase final del programade mejora genética que se ha de-sarrollado con vistas a suministrarsemillas de superior calidad para losplanes de reforestación con esta es-pecie en todo el país, Y para disponerde cantidades apreciables de semi-

llas para la exportación. Se han es-

ro clonales, los que ya se encuentranen plena producción. En estos huer-tos se han representado 108 clonesque conforman el material de mejo-ra para la primera generación. La

97

tablecido 220 ha de huertos semille-

Mariano Pérez Santana et al

estrategia adoptada en el estableci-miento de los huertos fue la de in-cluir en ellos todos los árboles plusseleccionados para esta fase, y de-sarrollar simultáneamente los estu-dios de descendencias por poliniza-ción libre. Los rametos fueron dispuestos aleatoriamente a 12 x 5m, con vistas a reducir en un 50% elnúmero de clones, y dejar los genotipos que transmiten adecuada-mente las mejores características asus descendientes.

Sobre la base de la información obte-nida de los estudios de descenden-cias por polinización libre y la eva-luación clonal, se ha iniciado laremoción de los peores clones en loshuertos semillero. En el primer raleo genético se extrajo el 30%. En unasegunda intervención se debe llegar a un 40-50%, y dejar el huerto conunos 55-60 clones «élites».En la ac-tualidad todas las semillas que seemplean en los programas de reforestación provienen de estoshuertos, y representan una ganan-cia genética del 15-20% en los ren-dimientos de madera, y entre el 20-40% en la producción de resina.

Por otro lado, se desarrolló una in-vestigación sobre diferentes nivelesde N y P como portadores y NPK enfórmula completa. Se definióuna dosispor hectárea de 200 kg de N, 100kg deP y 100 kg de NPK en fórmula com-pleta. Ello ha permitido incrementarla producción en más de un 50%yevitar los ciclos de altas y bajas co-sechas, pues con las aplicaciones de fertilizantes las plantas reponen los nutrientes invertidos en la produc-ción de frutos.

CONCLUSIONESLos estudios de métodos y épocasde injertar permitieron optimizarlos trabajos de multiplicación vegetativa para la creación de losbancos de clones y los huertos se-millero clonales. Los ahorros fue-ron del 30-40% en el estableci-miento de estas plantacionesespecializadas.El primer banco clonal facilitó laobtención de material vegetativopara la creación de huertos semi-llero. A la vezjugó un papel funda-mental para conservar in situ losárboles plus seleccionados y obte-ner información sobre el compor-tamiento clonal.El banco clonal para la segunda ge-neración, además de la conserva-ción de los árboles seleccionados yla evaluación de los rendimientos de madera y resina, ha posibilita-do también la realización de cru-ces biparentales para la obtención de material de genealogía conoci-da para las fases subsiguientes delprograma. Se obtuvieron familiasde padres conocidos con incremen-tos medios superiores a los 20 m3/ha/año.Los estudios de descendencias porpolinización libre han permitidodeterminar el grado de here-dabilidad de las características fenotípicas de los árboles plus se-leccionados. Estos resultados sehan aplicado para los raleosgenéticos en los huertos a fin deobtener semillas certificadas con una ganancia genética del 10-20%en madera y 2O-4O% en resina.El comportamiento de las descen-dencias obtenidas por polinizacióncontrolada tienen un valor rele-

98

Mejoramiento ...

vante en el programa de mejora por selección recurrente en esta es-pecie. Los altos valores de heredabilidad > 0,79 y una ganan-cia genética de 34,6% confirmanlo antes expuesto.La estrategia adoptada en el esta-blecimiento de los huertos semi-llero clonales ha permitido obtenersemillas de alta calidad genéticaen un tiempo relativamente cor-to, abastecer el mercado nacional y la exportación. Un kilogramo desemillas proveniente de estoshuertos se está comercializandoentre 200 y 300 dólares.La aplicación de dosis adecuadas defertilizantes contribuyen a obtenercosechas altas y estables de frutosy semillas en los huertos semille-ro, que permiten garantizar lasnecesidades para los programas dereforestación con esta especie entodo el país y destinar los volúme-nes necesarios para la exportación.

ALLARD,E. W.: Principios de la mejora genéticadelasplantas, 4a. ed., Ed. Omega, Barcelona, 1980.

BETANCOURT,A,; A. GONZÁLEZ:Trabajos realizados en Cuba sobreel mejoramiento del P caribaea var.caribaea Barret y Golfari». Memorias Especia-les de Cubaal VII Congreso ForestalMundial,LaHabana, 1972, pp. 9-26.

INSTITUTO De Investigaciones FO R ESTALES:«Tablas d evolumen, surtido y densidad del Pinus caribaeaen plantaciones puras para Cuba,, La Habana,1990.

MESÉN ,F.: «Justificación económica delmejoramien-to genético forestal». Memorias del Primer Se-minario Nacional sobre Mejoramiento Genéticoy Semillas Forestales, Turrialba, Costa Rica,1996, PP.1-17.

PÉREZ ,M. H.; A. GONZALEZ;P. ECHEVARRI : «Av ancesen la mejora genética de Pinus caribaea Mor.var. caribaea Barret y Golfari en la RepúblicadeCuba». Memoriasdel IISimposiosobre Avan-ces en la Producciónde Semillas Forestales enAmérica Latina, CATIE, 2000.