Tomate riñón

 

Obtención de un híbrido de tomate riñón con resistencia a nematodos del género Meloidogyne spp. Mediante  la cruza entre Solanum lycopersicum y Solanum peruvianum

Calvopiña Josselyn¹, Castro Jennifer², Guanoquiza Magaly³, Munarco Christian⁴ Ulcuango Andrea⁵

¹ UCE-Cátedra de genotecnia vegetal

 

1.      Introducción

       El tomate es la hortaliza más difundida en todo el mundo y la de mayor valor económico. Su demanda aumenta continuamente y con ella su cultivo, producción y comercio.  A cualquier nuevo cultivar de tomate se le exige resistencia genética a los patógenos más importantes, como Meloidogyne sp. (Sorribas, 1999).

Los nematodos del nudo de la raíz (Meloidogyne sp) son parásitos vegetales importantes. Entre las 37 especies reconocidas de Meloidogyne, siete son conocidos por atacar a los tomates. M. incognita, M. javanica, M. arenaria y M. hapla son económicamente las más importantes (Cuasque, 2019).

El tomate riñón tiene un sistema radicular poco profundo y anudado, por lo que el ataque de nematodos afecta el desarrollo normal y se altera la distribución de hormonas, minerales y fotosintatos (Centeno, 2015). Como consecuencia, el crecimiento superior se reduce, los rendimientos son bajos y las plantas se marchitan. Los síntomas de deficiencia de minerales son comunes y, a menudo, se aplica fertilizante adicional, lo que aumenta aún más los costos de producción, además de las pérdidas causadas por el efecto directo de la infestación de nematodos, es común la predisposición o incluso la ruptura de la resistencia a otras enfermedades de la raíz.  (Vacca, 2015). El control químico es factible, pero es costoso y representa solo una solución temporal. Recientemente, los nematicidas ampliamente utilizados como DBCP han sido prohibidos en el mercado debido a sus efectos adversos para la salud humana.

El problema de nematodos en el tomate riñón nos inspira a buscar un método de mejoramiento para encontrar variedades resistentes y con bajos costos de producción, se han descrito algunos genes: Mi-1, Mi-3 y Mi-9 como los responsables de conferir resistencia natural al nemátodo formador de nudo Meloidogyne sp. (Williamson et al., 1994; Kaloshian et al., 1998; Ammiraju et al., 2003; Jablonska et al., 2007). Finalmente recordar que el mejoramiento genético debe tratar de satisfacer las demandas de los diferentes actores de la compleja cadena de producción consumo.

2.- Árbol de problemas

3.- Planteamiento del problema

¿Porque existe una alta mortalidad en el tomate riñón frente al ataque de nematodos?

El cultivo de tomate riñón tiene un importante impacto en la economía de los agricultores, es altamente comercial. La expansión de zonas agrícolas hacia nuevos territorios exige cultivos eficientes y bien adaptados a las nuevas condiciones. Para resolver los retos que se planteen es necesario disponer del máximo número de genes y sus combinaciones que permitan obtener nuevas variedades (FAO, 2011). El tomate cultivado es susceptible a plagas y enfermedades, la plaga que más afectan al cultivo de tomate son los nematodos (Meloidogyne sp). La cual ha provocado gran pérdida de producción del cultivo. El costo para controlar plagas y enfermedades puede llegar a alcanzar hasta el 20% del costo de producción (INIAP, 2008).

4.- Objetivos:

4.1.- Objetivo general

Obtener un híbrido con resistencia específica a Meloidogyne incognita, M. javanica y M. arenaria mediante  la cruza entre Solanum lycopersicum y Solanum peruvianum

4.2.- Objetivos específicos

-         Obtener un hibrido con resistencia a nematodos con características comerciales

-         Determinar la resistencia a nematodos del hibrido en campo

-         Evaluar la adaptabilidad y resistencia del hibrido en el CADET e INIAP-La Granja

5.- Hipótesis

Hipótesis nula

-         El hibrido resultante entre el cruzamiento de Solanum lycopersicum y Solanum peruvianum cumple con la característica de resistencia a nematodos del género Meloidogyne incognita, M. javanica y M. arenaria

Hipótesis alternativa

-         El hibrido resultante entre el cruzamiento de Solanum lycopersicum y Solanum peruvianum no cumple con la característica de resistencia a nematodos del género Meloidogyne incognita, M. javanica y M. arenaria

6.- Marco teórico

     El tomate cultivado (comercial) ha experimentado severos cuellos de botella genéticos a través del proceso de domesticación y selección. Además, se poliniza por autogamia. El tomate es diploide en su constitución genética, con un número básico de 12 cromosomas, un genoma de tamaño pequeño y un corto ciclo de cultivo que, sumados a la disponibilidad de herramientas genómicas y genéticas, lo convierten en uno de los modelos genéticos más efectivos para el mejoramiento de los cultivos (Bonilla et al, 2014). Una parte considerable de la producción mundial de tomate se realiza en climas templados y cálidos donde los nematodos formadores de nódulos (agallas) del género Meloidogyne son patógenos importantes. Como organismos poiquilotérmicos dependen de la temperatura para completar su ciclo de vida.

La resistencia a nematodos se define como la habilidad de una planta con uno o más genes de resistencia a reducir su desarrollo o reproducción en comparación con una planta susceptible de la misma especie. En tomate, el gen Mi confiere resistencia, aunque no inmunidad, reduciendo la reproducción del nematodo 85% como mínimo respecto a un tomate susceptible, sin embargo, la eficacia de este gen disminuye cuando se enfrenta a altas temperaturas del suelo (Roberts & Thomason, 1986).

7.- Materiales  y métodos

7.1 Ubicación del material vegetal

     La obtención del material vegetal está disponible en el Banco de Germoplasma de la Fundación Miquel Agustí, es un equipo de investigación que se pone a disposición del sector agrícola para impulsar la investigación entorno de las variedades agrícolas tradicionales.

7.2 Características del material vegetal

Las características tomadas en cuenta para S. peruvianum: contiene el gen Mi el cual se localiza en el cromosoma 6 que confiere resistencia a tres especies de nematodos formadores del nudo Meloidogyne arenaria, M. incógnita, M. javanica. Se descartó para este mejoramiento el uso de otra especie como: Solanum pimpinellifolium ya que esta especie posee otro gen llamado Hero el cual confiere resistencia a otro tipo de nematodo que no está considerado en este estudio porque no causa pérdidas significantes. En cuanto a S. lycopersicum: es comercial con frutos grandes rojos y dulces, con resistencia a sequía y salinidad (Espitia et al., 2006).

7.3 Fase de evaluación

Una vez obtenido el hibrido de tomate se evaluara bajo invernadero en el CADET e INIAP-La Granja, teniendo en cuenta que el cultivo de tomate prospera en climas cálidos a fríos moderados encontrándose en altitudes desde 0-3000 m.s.n.m, se desarrolla en temperaturas optimas de 25°C día y 15-18°C noche, en suelo profundo textura suelta o ligeramente arcillosa con abundante materia orgánica el pH tiene que estar cerca de la neutralidad.

8.- Esquema de mejoramiento

Tabla 1. Evidencias

Referencias

Ammiraju, J., Veremis, J., Huang, X., Roberts, P. & Kalovshian I. (2003).
El gen Mi-9 de resistencia al nematodo de nudo de raíz estable al calor de Lycopersicon peruvianum se localiza en el brazo corto del cromosoma 6. Theor Appl Genet, 106: 478–484.

Bonilla, O., Lobato, R., García J., Cruz, S., & López, D. (2014). Diversidad Agronómica Y              Morfológica De Tomates Arriñonados Y Tipo Pimiento De Uso Local.

             Recuperado de: https://www.revistafitotecniamexicana.org/documentos/37-2/4a.pdf

Centeno Cahueñas, J. C. (2015). Influencia de la profundidad del fertirriego por goteo, sobre el sistema radicular y el rendimiento de dos poblaciones de tomate (Lycopersicum esculentum MILL). CV. Mariana. Tabacundo, Pichincha (Bachelor's thesis, Quito: UCE).

Cuasque, C., & Rolando, I. (2019). Identificación de los síntomas causados por Meloidogyne sp. En el cultivo de tomate riñón (Lycopersicon esculentum Mill.) bajo invernadero y sus métodos de control en el Sector de Chaltura. Bachelor's tesis.  El Angel: UTB, 2019.

Espitia, M. M. C., Vallejo, F. A. C., & Baena, D. G. (2006). Efectos heteróticos y habilidad combinatoria para el rendimiento. ExPoir. Rev. Fac. Nal. Agr. Medellín. 59(01):3105-3121.

FAO (2011). El estado de los recursos fitogéneticos para la alimentación y la agricultura en el mundo. Segundo Informe. FAO, Roma.

Jablonska, B., Ammiraju, J., Bhattarai, K., Mantelin, S., De Ilarduya, O., Roberts, P., & Kaloshian, I. (2007). El gen Mi-9 de Solanum arcanum que confiere resistencia estable al calor a los nematodos del nudo de la raíz es un homólogo de Mi-1. Plant Physiology Vol. 143: 1044–1054.

INIAP. (2008). Guía Técnica de Cultivos (Aida Villavicencio, Wilson Vásquez ed.). Quito: INIAP.

Roberts, P. A., Thomason, I. J. (1986). Variabilidad en la reproducción de aislados de M. incognita y M. javanica en genotipos de tomate resistentes. Plant Dis. 70: 547-551.

Sorribas, F. J., & Verdejo-Lucas, S. (1999). Capacidad parasitaria de Meloidogyne spp. En cultivares de tomate resistente. Investigación Agraria: Producción y Protección Vegetales, 14, 237-247.

Vacca, J. (2015). Comportamiento de tres híbridos de tomate injertados y cultivados en suelo con nemátodos (Doctoral dissertation, Universidad Nacional de La Plata).

Williamson, V., Ho, J., Wu, F., Miller, N & Kaloshian, I. (1994). Un marcador basado en PCR estrechamente vinculado al gen de resistencia a nematodos Mi en tomate. Theor. Appl. Genet. 87: 757-763.