Pimiento

 

Obtención de una variedad de pimiento (Capsicum annumm L.) para generar un mecanismo de defensa al vector de (Candidatus liberibacter). 

Stalin Caisa¹, Josué López¹, y Andrés Yanascual¹

¹UCE, Facultad de Ciencias Agrícolas, Av. Universitaria, Tumbaco, Quito, Pichincha, Ecuador

Resumen: Una de los principales problematicas que presenta el cultivo de pimiento es la presencia del vector de PMP Bactericera cockerelli,el cuál es el causante de pérdidas superiores al 50 % en la producción de esta hortaliza, por lo cual desarrollar estrategias de mejoramiento genético para la obtención de variedades resistentes es tarea primordial, es así que, el objetivo de la investigación es establecer un protocolo de cruzamiento entre solanáceas, para la obtención de plantas resistentes al ataque de este artrópodo. La hipótesis planteada es que mediante el esquema Pedigrí modificado por Lupton y Whitehouse para C.annum var. Martha y S. aculeatissimum, se genere un mecanismo cualitativo de defensa para la incidencia de la plaga vector de Candidatus liberibacter, el esquema tiene una proyección para un lapso de 10 años dentro de los cuales hasta el año 6 se abordarán evaluaciones de carácter cualitativo a los individuos promisorios de cada generación. 

Palabras clave: Protocolo, S. aculeatissimum, Cruzamientos, Pedigrí, Candidatus liberibacter.

Abstract: One of the main problems that pepper cultivation presents is the presence of the PMP Bactericera cockerelli vector, which is the cause of losses greater than 50% in the production of this vegetable, for which to develop genetic improvement strategies for Obtaining resistant varieties is a primary task, therefore, the objective of the research is to establish a crossing protocol between Solanaceae, to obtain plants resistant to the attack of this arthropod. The hypothesis is that using the Pedigree scheme modified by Lupton and Whitehouse for C. annum var. Martha and S. aculeatissimum, a qualitative defense mechanism is generated for the incidence of the Candidatus liberibacter vector plague, the scheme has a projection for a period of 10 years within which until year 6 qualitative evaluations will be addressed to the promising individuals of each generation.

Key words: Protocol, S. aculeatissimum, Crossbreeding, Pedigree, Candidatus liberibacter.

1. Introducción 

 El pimiento verde (Capsicum annumm L.)  juega un papel importante por su actividad productiva y valor comercial en Ecuador, contiene ácido ascórbico (AA), varias investigaciones la relacionan con la prevención y curación de algunas enfermedades cardiovasculares, cáncer, diabetes y cataratas (García et al., 2017). El enrollamiento hacia dentro de hojas nuevas y manchas moradas en los bordes, está relacionado con la Paratrioza (Bactericera cockerelli Sulc) insecto del orden Hemíptera, que es posible vector de la punta morada (Candidatus liberibacter) (Crizón, 2017). Últimos estudios demuestran que las pérdidas de producción de pimiento son entre un 25 a 50 %, mientras que los daños en un área total cultivada son de 30% y 75%. El control químico es el método que se usa actualmente para el control, pero la plaga ha adquirido resistencia además que se está atentado contra la inocuidad del pimiento (Caranqui 2019). Por lo que es necesario desarrollar cultivares resistentes, Solanum aculeatissimum conocida como Hierba Mora crece en zonas tropicales, siendo un arbusto perenne que posee espinas en las venas principales de las hojas simples y solasonina en mayor cantidad. Esto permite la antixenosis natural que rompe ciclos de vida del insecto, estudios han demostrado que ha generado resistencia en cultivos de importancia económica (Bubici & Cirulli, 2008). Es por esto que se propone obtener una nueva variedad resistente al vector de Candidatus liberibacter, que sea efectiva y amigable con el medio ambiente. El objetivo de este programa es el de realizar un protocolo de cruzamiento entre C. annum y S. aculeatissimum para la obtención de plantas con un mecanismo de defensa (espinas en tallos y hojas) para el vector de PMP. La hipótesis que se plantea es que el esquema de mejoramiento Pedigrí modificado por Lupton y Whitehouse nos permitirá obtener el mecanismo de defensa mencionado para el cultivo de pimiento.

2. Metodología

Para conocer la duración y los pasos que se llevarán a cabo en el programa de fitomejoramiento, a continuación, se muestra el esquema de fitomejoramiento a implementarse

Fig. I. Esquema de fitomejoramiento de Pimiento. Variedad producida a partir de cruzamientos entre Capsicum annumm L y Solanum aculeatissimum y retrozacumientos entre los híbridos obtenidos de los cruzamientos con S. aculeatissimum (Caisa, López, & Yanascual, 2020).

2.1 Criterios de selección y tamizado

Los criterios de selección que se van a emplear para los primeros 4 años del programa son: desarrollo normal y presencia de espinas en tallos y hojas de los individuos promisorios seleccionados de cada año, coloración verde uniforme del fruto y sin malformaciones; para el año 4, 5 ( implementación de fitomejoramiento participativo) y 6 se evaluará rendimiento, alta presencia de espinas en hojas y tallo, incidencia del vector de PMP y pruebas de calidad como el contenido de capsaicina, solasodina, el tamaño y peso del fruto, su espesor de exocarpo y su vida poscosecha hasta el año 10 en donde se realizará la difusión y liberación del mejor segregante como variedad.

2.2 Localidad del estudio

El ensayo se realizará en las instalaciones de la Facultad de Ciencias Agrícolas de la Universidad Central del Ecuador, ubicada en la localidad de Tumbaco, se establecerá bajo las condiciones de invernadero durante los primeros 4 años, en platabandas y bajo sistema de riego con micro aspersión, posterior se realizarán ensayos en campo, con delimitaciones de cercas vivas, para mitigar cualquier cruce genético que genere problemáticas en el ambiente.

2.3 Materiales

Se utilizarán todos los productos e insumos que se utilizan en la producción convencional de pimiento, entre ellos herramientas, tijeras de podas, fertilizantes para cada etapa fenológica y los insumos vegetales de partida como lo son las especies seleccionadas para el mejoramiento vegetal.

2.4 Variedad de pimiento y especie silvestre a usarse.

La variedad de pimiento elegida para el mejoramiento es Martha, la cual presenta resistencia a marchitez por Phytopthora. (Chiriboga 2019). Para la cruza se seleccionará S. aculeatissium, es un arbusto que se caracteriza por tener espinas en las hojas y tallos, Capdepón et al. (2013), en un estudio asoció a un QTL llamado ftcp6.1, el cual se encuentra en el cromosoma 6 y explica la variación para este carácter.

2.5 Aclimatación

Para la aclimatación de S. aculeatissium en el Campo Docente experimental “La Tola” en condiciones de invernadero, se seleccionaron las semillas más vigorosas y las que no presenten daños mecánicos o que estén afectadas por una plaga o enfermedad, este arbusto se puede adaptar a diferentes condiciones ambientales al ser catalogada como una maleza ha soportado factores bióticos y abióticos adversos.

2.6 Instauración inicial en invernadero

2.6.1 Año 1

Las plántulas de pimiento se obtendrán según la metodología de Bojacá and Monsalve (2012), el marco de plantación según Alemán (2015) y Rodríguez, Depestre, and Gómez (2007) 2 m de platabandas y a 0.4 m entre plantas ( 4 plantas/m²), se iniciará solamente con 100 plantas de pimiento var. Martha, densidad mencionada por Tiessen (2012); en prefloración y floración se realizará el cruzamiento con S. aculeatissimum , el polen fue extraído según Ganeshan, Rajasekharan, Shashikumar, and Decruze (2008) y su almacenamiento según Sanchez-Monge (1959) con lo que respecta a su conservación; se hizo emasculamiento para obtener  las F1, los híbridos seleccionados serán cosechados en madurez fisiológica.

2.6.1.1 Tratamiento de los segregantes

Las semillas fueron tratadas conforme a lo expuesto por Cabrera Vallejo and Estada Salazar (2004), obtenidas las semillas, se inició con método de Pedigrí modificado por Lupton and Whitehouse (1957) con 2000 individuos provenientes de los mejores frutos seleccionados para dar inicio con la F2, estos individuos fueron colocados en semilleros y con el sustrato propuesto por Sarduy Díaz, Díaz Aguila, Castellanos González, Soto Ortiz, and Pérez Rodríguez (2016). El trasplante a invernadero se realizó a los 30-45 días de realizada la siembra.

2.6.2 Año 2

Se realizó el trasplante del número de individuos señalados en la sección anterior a los invernaderos, la F2 obtenida fue trasplantada a los invernaderos; el manejo cultural fue llevado de manera igual al año 1, para la floración se procedió a realizar el retro cruzamiento con S. aculeatissium con consideraciones señaladas por  Ovando (2008) y Andrade Flores (2014) como emascular únicamente en los individuos que nosotros consideremos de interés a más de establecer un calendario para realizar as emasculaciones (Gamón Guillamón, 2017).

2.6.3 Año 3

Se seleccionarán 200 plantas con las características establecidas, con sus mejores frutos, para realizar una colecta de semillas viables, que se procederá a realizar semilleros, una vez germinadas, y en su estado de plántula estas se instaurarán en grupos de 25 por platabanda, con plantaciones en lapsos de tiempo de 5 a 10 días, hasta llegar al proceso de la emasculación y posterior polinización.

2.6.4 Año 4

Se seleccionaran de los frutos del año 3 (F3), 50 individuos que presenten las características físicas deseadas en base a lo propuesto por Elizondo-Cabalceta and Monge-Pérez (2017), de los cuales se extraerá las semillas, y nuevamente entraran a semilleros, y en su estado de plántula serán trasplantados en las platabandas, para el proceso de retro cuza, y se realizaran los tamizados en avanzada, para seleccionar los segregantes promisorios en el proceso de mejora genética.

2.6.4.1 Rendimiento

Se comenzará con la pruebas de rendimiento en base a lo propuesto por Elizondo-Cabalceta and Monge-Pérez (2017), se medirá el número de frutos/ planta, la categorización de los frutos de cada individuo en: Primera, segunda y rechazo bajo los parámetros señalados por estos autores y el peso será medido en cada categoría en la que  se clasificó a los frutos de los individuos.

2.6.5 Año 5 – 6

Se seleccionarán 75 individuos para instaurarlos y retro cruzarlos, repartidos en 3 planta bandas provenientes de los Frutos de la F4. En el año 5 comienza un punto crítico de la investigación ya que se realizará fitomejoramiento participativo con agricultores, productores e investigadores de las siguientes provincias: Carchi, Chimborazo, Loja y Pichincha. Esta estrategia es para trabajar juntos en el proceso de desarrollo de variedad y el fortalecimiento de los sistemas locales de producción de semillas. En todas las localidades los productores, agricultores e investigadores mantendrán la misma evaluación de las pruebas en el año 5, con los mejores individuos de los frutos del F5.

2.6.5.1 Incidencia de PMP (enfocado al vector)

Para el análisis de la dinámica poblacional de B. cockerelli, se realizará un monitoreo constante en las plantas ubicadas aleatoriamente dentro de cada lote, se establecerán los monitoreos cada durante 30 días, 60 días, 90 días y 120 días, respectivamente. En el estrato superior de la planta, se visualizó la presencia de insectos adultos, y en el estrato medio inferior, se monitoreo la aparición de los huevos y ninfas en el envés de las hojas con la ayuda de una lupa entomológica (Dalgo, 2020).

2.6.5.2 Presencia de espinos en tallos y hojas

En este variable de evaluación se van a evidenciar de forma cualitativa y visual la presencia de las características deseadas para esta nueva variedad. Para determinar la presencia de las espinas en las hojas y tallos se registrarán a los 30 días, 60 dias y 120 días respectivamente en una libreta de campo.

2.6.5.3 Presencia de mosca blanca

La presencia de la mosca blanca Bemisia tabaci está ligada a la muchos factores bióticos y abióticos, principalmente aquellas a desbalances nutricionales de las plantas, y condiciones climáticas cálidas y secas, al igual que Bactericera cockerelli, estas dos plagas comparten relación etológica similar entre sí, con el pimiento, por lo cual la presencia de la mosca blanca es un indicador de presencia de plagas. (Garzón, 2010).

2.6.5.4 Pruebas organolépticas

Las características que deberá presentar el fruto proveniente del cruzamiento de estas dos plantas, es que sea un fruto de tamaño regular (14 a 20 cm), con un exocarpo entre 3 a 5mm, y con un peso mayor a 200gr, por los requerimientos del mercado, y que llegue a ser competitiva con otras variedades comerciales. Además de su periodo de conservación postcosecha deberá estar en los rangos de 10 a 20 días (Pérez, et al., 2017).

2.6.5.5 Análisis estadístico del QTL

El QTL se determinó mediante el programa informático Q Gene (NELSON 1997). El mapeo se realizó mediante regresión lineal de un solo punto implementado por Q Gene. Se usó un nivel de significancia de Ps 0.01 como el umbral locus-sabio de tipo I para la declaración de QTL Estimaciones de variación fenotípica porcentual explicada (% PVE, del análisis Q Gene) y acción de genes (d / a, desviación de dominio / aditividad) determinada por simple análisis de regresión lineal para el marcador más significativo para cada QTL. Análisis de regresión múltiple para determinar los efectos combinados de múltiples QTL. Esta prueba se realizó a partir del 5 año hasta el año 10.

3. Conclusión

Se pudo establecer la metodología de un protocolo de cruzamiento en Pedigrí modificado por Lupton y Whitehouse entre C. annum y S. aculeatissimum para la obtención de plantas con un mecanismo de defensa (espinas en tallos y hojas) para el vector de PMP. Con esto, se espera que al obtener esta variedad con la modificación realizada con el fitomejoramiento se pueda contribuir a un enfoque más agroecológico en la producción de este cultivo.

4. Referencias Bibliográficas

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