Mecanismos morfofisiológicos asociados con la tolerancia a altas temperaturas en fríjol común, Phaseolus vulgaris L.

Abstract

El cambio climático incrementa la temperatura y limita el rendimiento y la calidad del fríjol común. En esta investigación se evaluó el efecto de 2 y 4°C por encima de 19/30 °C (min. noche/ máx. día), en dos genotipos de fríjol tolerantes (SEF 60 y AMADEUS) y uno susceptible (SEDA); los ensayos fueron sembrados en CIAT Palmira durante el 2014 y 2015 en bloques completos al azar con tres replicaciones, en tres tratamientos de temperaturas (control, +2 y +4°C) en ambientes controlados. Se evaluó el efecto del calor sobre variables morfo fisiológicas, rendimiento y componentes de rendimiento y finalmente el rol de los carbohidratos totales no estructurales (CTN) en la tolerancia al calor y el mejoramiento genético del fríjol. Se encontró que el incremento de la temperatura reduce el rendimiento del grano minino en 32% y máximo 52%, afectando principalmente el número de semillas por vaina, el número de semillas y vainas por m2, siendo SEDA el genotipo de mayor afectación. Igualmente, el incremento de la temperatura del aire reduce el crecimiento vegetativo y la eficiencia fotosintética, mientras que incrementa el contenido de carbohidratos totales no estructurales en las hojas, producto de la disminución en la movilización de asimilados a través de la planta. Esta investigación arrojo que el genotipo SEF 60 es un cultivar promisorio para mitigar el efecto de cambio climático, por la capacidad de tolerar el calor y movilizar con mayor eficiencia los carbohidratos bajo estrés.

//Abstract:The increase in air temperature negatively affects grain yield and grain quality of common bean. In this study, we included 3 bean varieties that were selected based on their tolerance (AMADEUS and SEF 60) and susceptibility (ROJO DE SEDA) to high temperature stress. The research was conducted at CIAT Palmira under controlled environmental conditions in 2014 and 2015, using a randomized complete block (RCB) design with 3 replicates. Three temperature treatments were evaluated: ambient temperature under field conditions, the effect of 2 °C above ambient temperature using greenhouse 1 and the effect of 4 °C above ambient temperature using greenhouse 2. We evaluated the effects of high temperature stress on morpho-physiological traits and the yield and yield components and also determined the role of nonstructural carbohydrates (TNC) in improving heat tolerance and grain yield. The results showed that the increase in the air temperature reduces grain yield between 30-52% by affecting mainly seeds per pod, seed number per area, and pod number per area and reduces the vegetative growth, photosynthetic efficiency, and seed filling. The high temperature increased the TNC concentration in leaves and reduced photoassimilate remobilization to grain. ROJO DE SEDA was found to be more sensitive to high temperature while SEF 60 was identified as a promising interspecific line for improving heat tolerance.