Índice de selección basado en compuestos no-azúcares del jugo de caña de azúcar

Trabajo presentado en el XXXII ISSCT Centennial Congress, 24 al 28 de agosto de 2025, Cali, Colombia, traducido al castellano.

Resumen

          El jugo de caña de azúcar está compuesto por azúcares, agua y diferentes sustancias solubles e insolubles conocidas como compuestos no-azúcares. Tanto los compuestos azúcares como los no-azúcares son cruciales en la fábrica, debido a que son responsables de efectos adversos en la calidad y recuperación de sacarosa. Los modelos mixtos multicarácter permiten la estimación de Predictores lineales insesgados o BLUPs (por sus siglas en inglés: Best Linear Unbiased Predictors), que pueden considerarse índices que resumen el mérito genético en función de varios caracteres. Este trabajo tiene como objetivo generar un índice que caracterice las variedades según su desempeño industrial relacionado con los compuestos no-azúcares. Se realizaron análisis de compuestos no-azúcares en 10 genotipos evaluados en seis localidades de Tucumán, Argentina. Se midieron almidón, cenizas, fosfatos, fenoles y color del jugo de caña durante el inicio de la zafra, a lo largo de tres años consecutivos. Se ajustaron modelos mixtos multicarácter y multiambiente (MTME, por sus siglas en inglés: Multi-Environm Multi-Trait ent) para obtener los BLUPs del efecto genético, considerados como un índice de calidad industrial (Ic). Valores negativos de Ic, más alejados de cero, indican genotipos con buen desempeño industrial en relación con los compuestos no-azúcares. El efecto aleatorio de la muestra se incluyó en el modelo para contemplar las correlaciones entre variables (V). El componente de varianza del efecto de genotipo (G) resultó estadísticamente significativo, lo que indica variabilidad entre variedades al considerar en conjunto los cinco compuestos noazúcares. La variedad LCP 85-384 presentó el valor de Ic más bajo (-0,322), lo que sugiere una destacada aptitud industrial en función de los compuestos no-azúcares. En contraste, TUC 95-10 y TUCCP 77-42 mostraron los valores de Ic más altos. Los predictores de la interacción G×V revelaron que la baja calidad industrial de TUC 95-10 y TUCCP 77-42 se debe principalmente al alto contenido de almidón y cenizas en su jugo, respectivamente. El estudio logró desarrollar con éxito un índice (Ic) para evaluar el desempeño industrial de variedades de caña de azúcar en función de los compuestos no-azúcares, proporcionando una herramienta valiosa para la caracterización y selección de genotipos de acuerdo con un conjunto de caracteres de interés.

ABSTRACT

Selection index based on non-sugar compounds of sugarcane juice

          The juice of the sugar cane is composed of sugars, water, and different soluble and insoluble substances known as non-sugar compounds. Both sugar and non-sugar compounds are crucial in the factory because they are responsible for adverse effects on the quality and recovery of sucrose. Multi-trait mixed models enable the estimation of BLUPs (Best Linear Unbiased Predictors), which can be considered indices summarizing genetic merit based on several traits. This work aims to generate an index that characterizes varieties according to their industrial performance related to non-sugar compounds. Analyses of non-sugar compounds were conducted on 10 genotypes evaluated across six sites of Tucumán, Argentina. Starch, ash, phosphates, phenols, and color of sugarcane juice were measured during the beginning of harvest season for three consecutive years. Multi-trait and Multi-environmental Mixed models were adjusted to obtain BLUPs of the genetic effect, considered as an index of industrial quality (Ic). Negative Ic values, further from zero, indicate genotypes with good industrial performance according to non-sugar components. The random effect of the sample was included in the model to account for the correlations between traits (T). The variance component of the genotype effect (G) was statistically significant, indicating variability among varieties when considering the five non-sugar components together. The LCP85-384 variety exhibited the lowest Ic value (-0.322), suggesting outstanding industrial suitability based on the non-sugar components. In contrast, TUC 95-10 and TUCCP 77-42 showed the highest Ic values. The predictors of the G×T interaction revealed that the poor industrial quality of TUC 95-10 and TUCCP 77-42 is mainly due to the high starch and ash content in their juice, respectively. The study successfully developed an index (Ic) to evaluate the industrial performance of sugarcane varieties based on non-sugar components, providing a valuable tool for the characterization and selection of genotypes according to a set of traits of interest.