Heterosis en híbridos manuales de arroz

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REVISTA ICA, Vol. 24, Octubre - Diciembre 1989 
SECCION TECNICA 
HETEROSIS EN HIBRIDOS MANUALES DE ARROZ 
Dorancé Mufloz B.; Carlos Castellanos B. 
RESUMEN 
El estudio consistió en determinar Ia heterosis y heterobeltiosis para rendimiento, 
componentes de rendimiento y algunas caracterIsticas agronómicas de hibridos 
mcnuales de arroz con las variedades CICA-4, CICA-7, Oryzica-1, Oryzica-2 y las 
Imneas experimentales 17396 y 11744, en un cruzamiento dialélico. El experimento 
fue sembrado por trasplante en el Centro Nacional de Investigaciones Agropecuarias 
"Palmira", del ICA, durante 1983-B y 1984-A. El diseño empleado tue bloques al 
azar con cuatro repeticiones. En general, los hibridos evaluados presentaron mayor 
rendimiento y valores superiores en los componentes de rendimiento al compararse 
con el promedio de sus progenitores (heterosis) y con su mejor progenitor (hetero-
beltiosis). El hibrido Oryzica-2 y CICA-4 de mayor rendimiento (8.5 t/ha) presentó, 
además, Ia más alta heterosis, 44.1% (superioridad con respecto al promedio de los 
padres) y heterobeltiosis, 39.4% (superioridad con respecto al mejor padre). Los 
anteriores resultados estimulan Ia realización de más estudios sobre obtención de 
hibridos de arroz para las condiciones ambientales del pals. 
Palabras Claves Adicionales: Heterobeltiosis, variedades de arroz, componentes de 
rendimiento. 
ABSTRACT 
Heterosis in Manual Hybrids of Rice 
The study was conducted to determine the heterosis and heterobeltiosis for yield, 
and yield components, and some agronomic characteristics of manual hybrids of 
rice with the varieties CICA-4, CICA-7, Oryzica-1, Oryzica-2, and the experimental 
lines 17396 and 11744 in a diallelic cross. The experiment was planted by transplant 
system in the National Experimental Center "Palmira" of ICA, during 1983-B and 
1984-A. The randomized complete block design was used with four repetions. In 
general, the hybrids studied yielded more and also the yield components were 
I.A. Ph.D. Ex Director Division Cultivos Anuales del ICA. A.A. 151123 Eldorado Bogota Colombia, e Inge-
niero Agronomo Particular. Palmira-Valle. 
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MU0Z B., D. y CASTE LLANOS B., C. Heterosis en hibridos manuales de arroz. 
superior to the average of their parents (heterosis) and to the best parent (heterobel-
tiosis). The hybrid Oryzica-2 x CICA-4 with the highest yield (8.5 tlha) showed the 
highest heterosis, 44.1% and heterobeltiosis, 39.4%. These results stimulate to con-
tinue the studies upon hybrid rice for colombian climatic conditions. 
Additional Index Words: Heterobeltiosis, rice varieties yield components. 
En Colombia no se han realizado estudios so-
bre heterosis en arroz. A nivel mundial las prime-
ras referencias aparecen en 1926 cuando Jones, 
citado por Virmani et al (7), observó incrementos 
rnarcados en el nümero de tallos y producciOn de 
granos en algunos hibridos F1 de arroz compara-
dos con sus progenitores. Investigaciones poste-
riores reportaron heterosis para rendimiento de 
grano, granospanicula, pan iculasplanta. dias a 
a floración y altura (6). Los cruzamientos que 
presentaron heterosis significativa para rendi-
miento, mostraron Heterosis para sus componen-
tes (1. 2,4, 7). Estos materiales han estimulado 
Ia explotaciOn de Ia heterosis comercialmente. 
Para el empleo do los hibridos en forma co-
mercial se requiere que estos tengan considera-
ble vigor hibrido y sean lineas androestériles, 
mantenedoras y con restauradora y abundante 
polinización cruzada entre ellas. En arroz se dis-
pone de androesterilidad genética, citoplásmica, 
genético-citoplAsmica (utilizada en Ia mayorla de 
hibndos) y quimicamente inducida (se ha usado 
poco). 
Desde Ia iniciaciOn del Programa Nacional de 
lnvestigaciOn en Arroz del ICA (1957), se ha en-
tregado al pals 14 variedades mejoradas de alto 
rendimiento. Sin embargo, Ia necesidad de satis-
facer Ia creciente demanda de este producto en 
Colombia se plantea, como alternativa hacia el 
año 2.000, Ia de mantener los rendimientos actua-
les (4.7 t/ha), aumentando el area de cultivo hasta 
aproximadamente 730.000 ha o iricrementar el 
area de cultivo hasta 470.000 ha, aumentando 
los rendimientos promedios hasta 7.4 tha. Cual-
quiera de las dos alternativas se logra mediante 
una tecnologia de mayor producciOn y productivi-
dad generada a través del proceso de investiga-
ciOn. 
Por tanto, es necesario realizar investigaclo-
nes en arroz hibrido paras explorar su potencia-
lidad bajo las condiciones ambientales de nuestro 
medio. En este articulo se presentan los resulta-
dos sobre heterosis en arroz obtenidos en el CNI 
"Palmira" del ICA. 
MATERIALES V METODOS 
Materiales 
Se tomaron seis materiales diferentes en ren-
dimiento y componentes de rendimiento obteni-
dos por el Programa Cooperativo de Arroz del 
ICA—CIAT—FEDEARROZ, cuatro variedades co-
merciales actualmente en uso (CICA-4, CICA-7, 
Oryzica-1 y Oryzica-2) y dos lineas (L-17396 y 
L-1 1744) en estados avanzados de experimenta-
ciOn. Estos materiales se cruzaron todos contra 
todos, en un solo sentido. Los cruzamientos y Ia 
evaluaciOn de los hIbridos manuales y sus proge-
nitores se efectuaron en el CNI Palmira" del bA, 
durante los semestres 1983—By 1984—A, ci cual 
se halla situado a 3031 de latitud forte y 7619 
de longitud este, a una altura de 1.000 m.s.n.m.. 
con una precipitacion media de 760 mm semes-
tre. 
Métodos 
- Diseño Experimental 
El diseno experimental empleado fue el de 
bloques al azar con cuatro repeticiones y 21 tra-
tamientos (15 hibridos y 6 progenitores) en parce-
las con 60 plantas y distancias de siembra de 30 
x 20 cm. 
- Prácticas Culturales 
Una planta por sitio se trasplantO a los 29 dias 
en sue!o fangueado. El area experimental se fer-
tilizO con abono compuesto en cantidad equiva-
lente a 45 kg/ha de P y K y 120 kg/ha de N. 
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REVSTA ICA, Vol. 24, Octubre - Diciembre 1989 
De los insectos presentes durante el cultivo, 
Hvdrella griseola, Rape/a a/bind/a, Diatrea s(ucha-
ralis y Oehalus poeci//us, sOlo se controlO el prime-
ro. Durante Ia mayor parte del cultivo hubo buen 
riego. El control de malezas tue manual. 
Datos Tomados 
Las variables medidas fueron: dias a la flora-
ciOn contados desde la germinacián hasta la tb-
raciOn total de la parcela e indice del area foliar, 
calculada con Ia formula: 
V 
IAF = 0.50265 cm2 x HP x PM2, donde: 
X = peso promedio del area circular de 
0.50265 cm2 del centro de Ia lámina de la hoja 
bandera y penUltima hoja de dos macalIas toma-
das al azar en 10 plantas de cada parcela; dicha 
area se secá a 80°C durante 30 horas y se peso 
junto con el resto de Ia hoja, de donde se tomO 
el area circular; 
V = peso promedio del area restante de Ia 
hoja; 
HP = total de hojas por planta (promedio del 
nUmero de hojas de los dos talbos anteriores mul-
tiplicado por el promedio de nUmero de tallos por 
planta); 
PM2 = nümero de plantas en 1 m2. Longitud 
de Ia pan icula estimada corno el promedio de las 
existentes en las 20 macollas anteriores; espicu-
las (espiguillas) fOrtiles y vanas por pan icula con-
todas en las 20 paniculas anteriores; peso de 
1.000 granos calculado con base en el peso de 
200 granos recogidos al azar de las 20 pan iculas; 
rendimiento en kg/ha calculado con base en Ia 
cosecha de 52 plantas en un area Util de 3.12 m2. 
Al peso del grano seco y limpio (F) se le corrigiO 
Ia humedad (h) = P(100-h)/86; peso de Ia raiz 
por planta tornado en las 10 plantas escogidas al 
azar a las cuales se le lavaron las raices, se 
cortaron con tijeras y secaron a 80°C durante 30 
horas y se pesaron. 
Análisis de Datos 
Heterosis (H) y Heterobeltiosis (HB) 
Se calcularon con base en los promedios de 
las cuatro repeticiones para cada variable: 
H 	F1 x 100/7 
X 	promedio de padres 
HB F1 x1O0M 
M 	mejor padre de cada hibrido 
RESULTADOS V DISCUSION 
Heterosis y Heterobeltiosis para Rendimiento 
y sus Corn ponentes 
Los valores promedios para las distintas Ca-
racteristicasevaluadas se observan en las Tablas 
1 y 2, las cuales presentaron diferencias alta-
mente significativas entre tratamientos. 
De los 15 hibridos manuales F, 12 mostraron 
heterosis y 11 heterobeltiosis positiva para rendi-
miento. Los valores fluctuaron de 1.1 a 44.1% y 
de 1.9 a 39.4%, respectivamente. Mallick et al 
(2), Maurya y Singh (4) reportaron resultados si-
milares en arroz, mientras Virmani et al (7) encon-
traron valores muy superiores para heterosis 
(73%). 
Los hibridos de mayor rendimiento fueron 
Oryzica-2 x CICA-4, oryzica-2 x CICA-7, 11744 
x CICA-4 y 17396 x 11744 (8.2 a 8.5 t/ha). Los 
tres primeros resultaron también con la más alta 
heterosis y heterobeltiosis (Tablas 1 y 3). 
Igualmente, todos los hIbridos antes mencio-
nados presentaron heterosis y heterobeltiosis po-
sitiva para el componente de rendimiento nOmero 
de granos por panicula. Esta heterosis variO de 
9.7 a 47.3% y Ia heterobeltiosis, de 3.5 a 37.7% 
(Tabla 3). El hIbrido 11744 x CICA-4 con 195 
granos por pan icula tue el superior (Tabla 1). Ma-
Ilick et al (2) reportO heterosis negativa en todos 
los hibridos evaluados para este componente. 
Asi mismo, todos los hibridos exhibieron hetero-
sis positiva para long itud de pan Icula y heterobel-
tiosis, excepto un hIbrido cuyo valor tue negativo 
(Tabla 3). Los resultados de heterosis fueron con-
trarios a los obtenidos por Mandal (3) para este 
mismo carácter. Se observO heterosis y hetero- 
420 
MU$JOZ B., D. y CASTE LLANOS B., C. Heterosis en hibridos manuates de arroz. 
TABLA 1. Rend imiento y sus componentes de 15 h(bridos y 6 progenitores de urroz ev.luados en el CNI Palmira, 1984-A, 
Hlbrido F 1 	 Rendimiento 	No. granos/panicula 	Longitud de panicula 	Peso de 1.000 granos 
(kg/ha) 	 (cm) 	 (g) 
Oryzica-2 x 17396 7.548 abcd 145 fgh 26.3 a 28.7 a 
Oryzica-2 x 11744 7.508 ibcd 1908 25.8 ab 25,3 ef 
Oryzica-2 x CICA-7 8.245 abc 163 cde 25.5 abc 27.05 
Oryzica-2 x CICA-4 8.500 a 181 ab 25,2 bcd 25.4sf 
Ory2ica-2 a Oryzica-1 7.355 abcde 161 cde 24.7 cdef 28.5 a 
17396 	a 11744 8,277 ab 175 bc 25.0 bcde 25.9de 
17396 	xCICA-7 6,963abcde 119jk 25.1 bcde 27.0b 
17396 	x CICA-4 7.843 abcd 166 cd 25,0 bcde 26.7 bc 
17396 	a Oryzjca-1 4.543 f 101 	I 24.2 efgh 28.2 a 
11744 	x CICA-7 7,315 abcde 191 a 24,4 deigh 23.76 
11744 	x CICA-4 8.285 ab 195 a 24.6 cdefg 23.5 g 
11744 	a Oryzica- 1 6.466 bcde 149 efgh 23,7 ghi 25.4 ef 
CICA-7 	xCICA.4 6,1145def 134hij 24,4defgh 24.8f 
CICA-7 	xOryzica-1 6.858 abcde 151 defg 24.6 cdefg 26.6 bc 
CICA-4 	xOryzica-1 7.491 de 164 cde 25.2 bcd 25.9 de 
Qryzlca-2 5.512 ef 127 	1)1< 23.5 hi 25.5 e 
17396 7.339 abcde 137 ghi 25.0 bcde 26.3 cd 
11744 6.482bcde 139 ghi 23.1 	i 21,8h 
CICA-7 6.730 abcde 121 jk 23.8 fghi 26.7 bc 
CICA-4 5.897 4sf 158 def 22.1 1 22.3 h 
Oryzice-1 6,346 cde 117 k 21.7) 26.6 Sc 
Promedios con Is misma letra no son significativarnente diferentes, segun In Prueba de Duncan. 
TAB LA 2. Caracterlsticas igronómicas de 15 h(bridos y 6 progenjtores de arroz evaluados en eI CNI Palmira, 1 984-A 
Hibridos F1 No, espiguillas vanas/panicula Indice de area foliar Was a floración Peso de raiz (g) 
Oryzica-2 x 17396 96 bc 3.7 abc 105 d 3.37 bcdef 
Oryzica-2 a 11744 61 fgh 3.4 bc 106 d 3.15 cdef 
Oryzica-2 x CICA-7 101 b 4.4 a 106 d 4.25 ab 
Oryzica-2 a CICA-4 88 bcd 4,1 abc 109 c 3,37 bcdef 
Oryzica-2 a Oryzica-1 70 efg 3.2 c 97 g 3.67 abcdef 
17396 	x11744 64efgh 3.6abc 108c 3,95abc 
17396 	xCICA-7 77def 3.9abc 105d 3,90abc 
17396 	xCICA-4 36j 3.7 abc lOge 4.40ab 
17396 	aOryzici-1 92 bcd 2,3 d 100 f 3.60 abcdef 
11744 	a CICA-7 48 hi) 3.8abc 111 Sc 4,42ab 
11744 	aC1CA-4 49h1j 3.6abc hOc 3.85abcde 
11744 	xOryzica-1 42ij 3.3c 96g 2.70f 
CICA-7 	a CICA-4 56 ghi 3.3 c 102sf 4.52 a 
CICA-7 	xOryzic.-1 81 cde 4.3ab 104de 3.92 abc - 
CICA-4 	x Oryzlca-1 81 cde 3.7 abc 106 d 4.10 abc 
Oryzica-2 118 a 3.7 abc 114 a 3.35 bcdef 
17396 40 I) 4.4 a 114 a 3.87 abed 
11744 45hlj 3.9abc 113ab 4,40ab 
CICA-7 33) 3.5abc 105d 2.80cf 
CICA-4 36) 3.9abc 104de 3.52abcdef 
Oryzjca-1 32) 4.1 abc 109 c 2.82 def 
Promedios con Is misma letra no son significativ.mente diferentes segin Is Prueba de Duncan 
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REVISTA ICA, Vol. 24, Octubre - Diciembre 1989 
TABLA 3. Heterosls (H) y Heterobeltiosis (HB) p.rs rendimiento y sus componentes en 15 htbrjdos evaluadosen el CNI Palmi-
r., 1984-A. 
Rendimiento 	No, granos/panIcula 	Longitud de pan(cula 	Peso de 1.000 granos 
Hibridos F1 	 H (%l 	HB (%) 	H (%) 	HB 176) 	H (%) 	HB (%) 	H 1%) 	HB (%) 
Oryzic.-2 x 17396 17.4 2.8 9.7 5.4 8,3 5.2 10.7 8.9 
Oryzlc.-2 x 11744 25.2 15.8 42.9 36.6 10.9 9.9 7.0 -0.8 
Oryzlc.-2 xCICA-7 34.7 22.7 31.6 28.5 7.7 7.0 3.4 1.0 
Oryzic.-2xCICA-4 44.1 39.4 27.3 14.7 10.4 7.0 6.3 -0.4 
Oryzlca-2 xOryzic.-1 24.0 15,9 31.9 27.2 9,3 5.1 9.5 7.2 
17396 	x 11744 19.8 12.8 26.3 25.7 4.1 0.2 7.5 -1.8 
17396 	xCICA-7 -1.0 -6.1 -8.4 -13.0 2.9 0.6 1,9 1.2 
17396 	xCICA-4 13.1 2.0 12.0 4,7 6.2 0.1 9.9 1.4 
17396 	xOryzica-1 -33.6 -38.1 -20,4 -26.1 3.6 -3.2 6.6 6.1 
11744 	xCICA-7 10.7 8.7 47.3 37.7 4,2 2.6 -2,3 -11,3 
11744 	xC ICA-4 33,8 27.8 31.3 23.3 8.8 6.5 6.7 5.5 
11744 	xOryzlc..1 1.1 -0,2 16.3 7.4 5.8 2.6 5,2 -4.3 
CICA-7 	xCICA-4 -2.7 -8.7 -3.9 -15.3 6.1 2.3 1.4 -7.0 
CICA-7 	xOryzlc.-1 4.9 1.9 26.7 25.0 7.9 3.1 0.0 -0.3 
CICA-4 	xOryzica-1 22.4 18.0 18.7 3.6 14.9 13.9 5.9 -7.7 
beltiosis en 14 y7 hibridos, respectivamente para 
el componente peso de 1.000 granos; Ia heterosis 
varió entre -2.3 y 10.7%. Maurya y Singh (4) re-
portaron resultados similares, mientras que Para-
masivan (5) encontrO heterosis negativa en todos 
los hibridos. 
Heterosis y Heterobeltiosis para algunas 
Caracteristicas Agronómicas 
En Colombia se considera normal que en las 
variedades comerciales de arroz haya un 10 a 
15% de espiguilas vanas por panicula (esterili-
dad, relaciOn entre el total de espiguillas y las 
vanas). No obstante, en el presente trabajo se 
encontró, para los progenitores, porcentajes de 
espiguillas vanas que fluctuaron entre 18 y 48%; 
de los 15 hibridos evaluados, 12 presentaron un 
porcentaje mayor de espiguillas vanas por pani-
cula que el promedio de sus progenitores (hetero-
sis indeseable) y 14 de ellos alcanzaron porcen-
tajes mayores que su progenitor de menos espi-
guillas vanas por panIcula (hetrobeltiosis inde-
seable) (Tablas 2 y 4). Aunque Ia esterilidad está 
influenciada por el ambiente, es necesario estu-
diar Ia interacciOn genotipo-ambiente de este Ca-
rácter. 
Los hibridos en general tuvieron menorfollaje 
que los progenitores de acuerdo con los resulta-
dos de indice de area foliar. Se encontrO heterosis 
negativa para esta caracteristica en 11 hibridos 
(-0.9 a -4.44%) y heterobeltiosis negativa en 12 
hibridos (-0.6 a -46.3%); en forma similar se corn-
portaron los hibridos con respecto a los dias a 
floración; el 80% de los hibridos fueron más pre-
coces que el promedio de sus progenitores (hete-
rosis negativa -0.5 a -12.9%) y el 53% de ellos 
resultaron más precoces que su progenitor mäs 
precoz (heterobeltiosis negativa -0.5 a -12.4%) 
(Tablas 2 y 4). 
Estos resultados sobre dias a floraciOn son 
similares a los reportados por Mallick et al (2) y 
Mandal (3). El hibrido 17396 x 11744 logro cierta 
precocidad sin disminuir el rendimiento, lo cual 
as un indice de mayor eficiencia en Ia producciOn 
(rendimiento en granos/dias). Virmani et al (7) 
menciona hIbridos con esta misma tendencia. 
El 67% de los hibridos presentaron heterosis 
positiva para peso de raIz, con valores de 3.8 a 
43.1% y el 53% de los hibridos mostraron valores 
de heterobeltiosis de 0.6 a 38.9% (Tabla 4). 
422 
MUIOZ B., D. y CASTE LLANOS B., C. Heterosis en hibridos manuales de arroz. 
TABLA 4, Heterosis (H) y Heterobeltiosis (H8) pan espiguillasvinas/pan(cul., (ndice de area foliar, peso de ra(z y d(as a Is 
ftoración en 15 h (bridos de arroz evaluados en el CN I Palmira, 1 984-A. 
Hibridos F1 
Espiguillasvanas/panicula 
H (%) 	HB (%) H (%) 
IAF 
HB (%) 
Was a floración 
H (%) 	HB 1%) 
Peso de raIz 
H (%) 	HB (%) 
Oryzica-2x 17396 20.8 137.9 -8.6 -15,4 -7.5 -7.5 -6.6 -15,4 
Oryzics-2 x 11744 -25.8 33.5 -33.5 -11.2 -12.9 -6.9 -18.7 -28.4 
Orytjca-2xCICA-7 50.1 200,7 19.6 16.8 -3.2 1.2 38.2 26.9 
Oryzica-2 x CICA-4 13.9 142.8 6.8 3.8 -0,1 4,8 3.8 -4.3 
Oryzica-2 x Oryzica-1 -7.0 119.7 -17.9 -21.5 -12.9 -11.0 19.0 9.7 
17396 	x11744 48.7 58.4 -12.1 -17.1 -4.5 -4.2 -4.5 -10.2 
17396 	xCICA-7 108.8 119.8 -0.9 -10.3 -3.4 0,9 16.8 0.6 
17396 	x CICA-4 -5.9 0.0 -9.9 -14.3 0.0 5.1 18.9 13.5 
17396 	x Oryzica-1 156.9 191.3 -44,4 -46.3 -9.7 -7.8 7,5 -7.1 
11744 	xCICA-7 20.9 42.5 3.7 -0.6 1.9 6,2 22.9 -0.6 
11744 	x CICA-4 20,5 35,9 -7.3 -8.2 1.8 6.3 -2.8 -12,5 
11744 	x Oryzica-1 8.1 31.5 -15.7 -17.8 -13.4 -12.4 -25.3 -38.4 
CICA-7 	x CICA-4 60,6 67.2 -12.7 -17.1 -2.5 -2.2 43.1 28.4 
CICA-7 	x Oryzica-1 147,5 154.3 12,5 5.5 -2.7 -0.5 39,5 38.9 
CICA-4 	xOryzica-1 138.9 155,9 -7.8 -9.2 -0,5 2.2 29,1 16.3 
CONCLUSIONES 
- De los 15 hibridos estudiados, 12 presentaron 
heterosis y 11 heterobeltiosis positiva para ren-
dimiento. Los valores variaron entre 1.1 y 
44.1% y de 1.9 a 39.4%, respectivamente. Los 
hibridos de mayor rendimiento fueron Oryzica 
-2 x CICA-4, oryzica-2 x CICA-7, 11744 x 
CICA-4 y 17396 x 11744 (8.2 a 8.5 t/ha). La 
mayorIa de los hibridos fueron superiores al 
promedio de sus padres y a su mejor padre 
para los componentes de rendimiento nUmero 
de granos por panicula, longitud de panIcula y 
peso de 1.000 granos. 
- La mayorIa de los hIbridos fueron más preco-
ces, con menos follaje, mayor peso de raiz y 
mayor ni:imero de espiguiflas vanas por pa-
niculas, al compararse con sus progenitores. 
Se recomienda realizar estudios sobre las 
caracteristicas de espiguillas vanas por pa-
nIcula y su relacián con el ambiente 
- El rendimiento promedio de los cuatro hibridos 
manuales de mayor rendimiento (8.3 tlha) 
comparado con el rendimiento promedio de 
sus cinco progenitores (6.7 tiha), sugiere posi-
bilidades y perspectivas que estimulan para 
contirivar los estudios con hibridos de arroz, 
pero mediante el empleo de lineas androestéri-
les - 
REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS 
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