Desarrollo de una variedad de uvilla (Physalis peruviana L.) con resistencia horizontal a muerte descendente (Phoma spp.) con el método doble haploide.

Dayana Tenorio¹, Evelyn Andrimba¹, Christian Criollo¹, Geovany Inguillay¹ y Roger Loachamin¹

¹Estudiantes de la Cátedra de Genotecnia Vegetal, Universidad Central del Ecuador (Grupo 4)

Resumen: La uvilla (Physalis peruviana L.) en la actualidad tiene gran importancia comercial en la exportación como fruto fresco, siendo el ecotipo colombiano el más cotizado y a su vez el más susceptible a la Muerte descendente causada por Phoma spp. Para evitar las pérdidas económicas tanto en rendimiento del cultivo como en el uso de agroquímicos para su control se ha diseñado un plan de mejoramiento genético que consiste en retrocruzas entre los ecotipos Colombiano y Ambateño y mediante el método doble haploide obtener variedades con resistencia horizontal a la enfermedad que no pierda sus características de productividad, sabor y tamaño, muy importantes para el mercado.

Palabras clave: uvilla, variedad, doble haploide, Phoma

                   Abstract:

The uvilla (Physalis peruviana L.) currently has great commercial importance in export as fresh fruit, being the Colombian ecotype the most valued and in turn the most susceptible to descending Death caused by Phoma spp. To avoid economic losses both in crop yield and in the use of agrochemicals for their control, a genetic improvement plan has been designed that consists of backcrosses between the Colombian and Ambateño ecotypes and by means of the double haploid method to obtain varieties with horizontal resistance to the disease that does not lose its characteristics of productivity, flavor and size, very important for the market.

 

Keywords: uvilla, variety, double haploid, Phoma

1.       Introducción

 

La uvilla (Physalis peruviana L.) conocida como baya dorada de la familia solanácea (Cueva et al., 2017), es una fruta originaria de los valles interandinos de Ecuador y Perú, crece en un clima templado a una altura entre 1 000 y 3 500 msnm (Altamirano, 2010; Saavedra,2019; Tenesaca, 2011) antiguamente este fruto era utilizado para autoconsumo y la consideraban una maleza que la trataban de erradicar, sin embargo a partir de los años 80 empieza a tener un valor económico por sus características organolépticas como aroma y sabor (Altamirano,2010) hoy en día ocupa un lugar importante dentro de la exportación de frutas, debido a que es considerada exótica gracias a eso ha alcanzado valores comerciales altos (Moreno et al., 2019; Tenesaca,2011).

Las principales provincias productoras de uvilla están Carchi, Imbabura, Cotopaxi, Tungurahua y Chimborazo (Moreno et al., 2019), esta fruta es conocida por varios nombres y esto varía de acuerdo al país por ejemplo en Perú se la conoce como Aguaymanto, en Chile amor en bolsa, España alquequenje (Tenesaca, 2011).

El factor climático favorece al desarrollo del cultivo, también se complica al momento de realizar un manejo fitosanitario y como consecuencia teniendo grandes pérdidas ocasionadas por plagas (Saavedra, 2019), Phoma sp. Es una plaga que afecta al cultivo por las pérdidas del 20-30% de la producción.

 

En el Ecuador el 40 % de los agricultores producen el Ecotipo Colombia, un 13% el Ecotipo Ambateño y el 7% el Ecotipo Keniano, un 40% no conoce que Ecotipos cultivan (Salazar y Quishpe; 2013). El ecotipo colombiano es considerada como un fruto promisorio de exportación y se caracteriza por tener una coloración y un mayor contenido de azúcares, lo que la hace uno de los frutos más apetecidos en los mercados internacionales, sin embargo, es uno de los ecotipos más susceptible al ataque de Phoma. (Rodríguez y Bueno, 2006; Ávila et al., 2006).

 

La uvilla tiene una reproducción sexual, es    una    planta    alógama    y principalmente de propagación sexual, presentando   una   gran   variabilidad   fenotípica (Santana & Angarita 1994).  Sin embargo, el National Research Council (1989) afirma que las flores son fácilmente polinizadas por insectos o el viento y que la autopolinización es también común (Gupta y Roy 1981). Existen variedades haploides y tetraploides es por esta razón que en el presente trabajo se procederá a usar el método doble haploide.

2.       Problema de estudio

¿Cómo mejorar la resistencia cuantitativa al ataque de Phoma sp en variedades comerciales de uvilla (Physalis peruviana), sin modificar la calidad del fruto?

3.       Objetivos

3.1. General

Realizar un esquema de mejoramiento con el método doble haploide para obtener una variedad con resistencia horizontal a Phoma sp.

3.2.              Específicos

Utilizar dos ecotipos para realizar el método doble haploide el ambateño y el colombiano como progenitores.

Valorar las características de la variedad.

 

4. Hipótesis

4.1 Hipótesis nula

El cruce entre ecotipo colombiano y ecotipo ambateño no producirá híbridos que tengan resistencia horizontal a Phoma.

4.2 Hipótesis alternativa

El cruce entre ecotipo colombiano y ecotipo ambateño producirá híbridos que tengan resistencia horizontal a Phoma

 

5. Revisión de literatura

El mejoramiento genético de plantas se define como el conjunto de operaciones que partiendo de un grupo de individuos cuyas cualidades no se encuentran en la condición requerida, permite obtener otro grupo capaz de reproducirse, que se denomina cultivar y que constituye un progreso en algunas características, como un medio para satisfacer, cada vez en mejor forma, las necesidades de la humanidad (Nakayama & González, 2018).

Las plantas alógamas son muy heterogéneas debido a su forma de polinización cruzada, representados por diversas variedades, ecotipos, cultivares y híbridos sembrados en extensas áreas a nivel comercial. En una población de plantas alógamas se pueden seleccionar individuos superiores de alta producción y características agronómicas deseables (Camarena & Blas, 2014).

5.1.  Morfología de la planta

La mayoría de las raíces son fibrosas; se encuentran entre 10 y 15 cm de profundidad. El sistema radical es ramificado y la raíz principal se ancla hasta 50 u 80 cm. El desarrollo de las raíces depende del tipo y de la textura del suelo, así como de la temperatura y la humedad de este, la planta forma mayor cantidad de raíces finas y superficiales para absorber mayor cantidad de agua en suelos frío (Narváez, 2003).

Tallo: Posee un tallo herbáceo, cubierto de vellosidades suaves, de color verde. En la base del tallo se presenta un gran número de yemas que cuando se desarrollan dan origen a ramas o tallos principales (Narváez, 2003).

 Hoja: Posee hojas enteras, simples, pecioladas, acorazonadas, altamente pubescentes, con un diámetro muy variable dependiendo de la edad de la nutrición y del eco tipo que pueden ir de 7cm. a 20cm. de largo están dispuestas en forma alterna en cada rama de la planta. Al madurar el fruto las hojas envejecen y caen. (Narváez, 2003). Las hojas son alternas en forma de corazón (CORNUCOPIA, 2014)

 Flor: Presenta flores solitarias, pedunculadas y hermafroditas, que se originan de las axilas. Están constituidas de una corola amarilla tubular formada por cinco pétalos soldados y con cinco puntos morados en su base. El cáliz es gamosépalo, velloso con nervaduras salientes, con cinco sépalos persistentes, inicia su alargamiento cuando ha pasado la fecundación del fruto, cubriéndolo durante su desarrollo. (Narváez. E, 2003)

Fruto: Es una baya carnosa formada por carpelos soldados entre sí, con forma de globo, acorazonada u ovoide, dependiendo del ecotipo, su diámetro varía entre 1cm. hasta 2.5cm. contiene un número variable entre 100 y 300 semillas con forma ovalada, 4 el parénquima presenta zonas vacías cuyo tamaño aumenta con la madurez del fruto. El fruto, es una baya carnosa y jugosa de color amarillo (CORNUCOPIA, 2014)

 Semilla: Contiene entre 100 y 300 semillas con forma ovalada, el parénquima presenta zonas vacías cuyo tamaño aumenta según su desarrollo y la madurez. (Narváez. E, 2003)

5.2.  Phoma sp. En n uvilla (Physalis peruviana L.)

 La enfermedad es muy frecuente en ambientes que presentan alta humedad y temperatura baja y en cultivos en los que las prácticas agronómicas, como podas de formación y sanitarias son deficientes; puede llegar a ser limitante si en forma oportuna no se toman las medidas necesarias para su manejo preventivo (Miranda et al, 2008).

Los síntomas de la enfermedad se manifiestan sobre tallos, ramas, pecíolos y frutos; en los tallos y ramas ocurren lesiones de color amarillo a cobrizo sobre la corteza, que generalmente no presentan bordes definidos y que avanzan hasta colonizar gran parte de los tejidos afectados. Estos síntomas producen la muerte de las zonas localizadas en la parte superior de la planta y en algunos casos puede llegar confundirse con los producidos por el marchitamiento vascular (Miranda et al, 2008).

La enfermedad se presenta en casi todos los lugares donde se cultiva la uvilla, siendo más severa por encima de los 2300 msnm, pues es favorecida por periodos de alta humedad relativa y puede ocasionar daños hasta el 100% (Zapata & Saldarriaga, 2002).

La problemática fitopatológica que puede generar este patógeno en el cultivo de Uchuva, puede llegar a generar una alta incidencia en los costos de producción (Góngora, 2006), cuando las pérdidas son críticas el organismo causante de esta enfermedad adquiere una importancia económica y se hace necesario su diagnóstico para así determinar la implementación de medidas adecuadas de control (Vinueza, 2015).  

 

 

5.3. Métodos de mejoramiento usados en uvilla

5.3.1 Doble haploide

La ventaja principal de la tecnología haploide y doble haploide es acortar el tiempo de obtención de homocigosis o líneas puras, las cuales son la base fundamental para la obtención de híbridos comerciales. En Uchuva, se obtuvieron líneas con alta homocigosis reflejada en la uniformidad en las características de frutos y arquitectura de las plantas en parcelas experimentales, las cuales sirvieron para generar cruzamientos F1 que han sido sometidos a procesos de evaluación (Núñez, 2020).

Según este mismo autor la tecnología integrada a programas de fitomejoramiento contribuye no solo al conocimiento de la agrobiodiversidad sino también a generar poblaciones con nuevos atributos producto de la expresión de genes recesivos homocigotos que han estado enmascarados en estado heterocigoto.

5.3.2 Retrocruza

En especies alógamas como la uvilla la selección recurrente (retrocuza) ha sido muy utilizada ya que el proceso de recombinación genética ocurre en forma natural. Según Vázquez (20014) la selección recurrente es un método de selección en el cual los individuos seleccionados, con base en alguna característica, son intercruzados para obtener una nueva población que será utilizada en un nuevo ciclo de recombinación. Es un método eficiente para realizar un cambio gradual en las frecuencias génicas de la población, procurando un aumento de las frecuencias de los genes favorables para la expresión de un determinado carácter (Vázquez, 20014).

La retrocruza aumenta la homocigosis y el parecido de la progenie con el parental recurrente. Las sucesivas retrocruzas son para recuperar el genotipo del parental recurrente y así conservar todos los caracteres superiores más el alelo favorable en la nueva variedad (Oscar, 2015).

 

5.4 Número cromosómico

Según Rodríguez (2004) en su estudio citogenético, la uvilla presenta una amplia variación en el número de cromosomas asociada a diferentes ecotipos. Así, se encuentran plantas con una dotación cromosómica de 2n = 24 (ecotipos Ambateño ), 2n = 32 (ecotipo "Colombia") y 2n = 48,  (ecotipo "Kenia"), numero haploide x= 14.

La uchuva, Physalis peruviana, especie tetraploide con ploidía de 2n=4x=48, se logran plantas haploides n=2x=24 estériles, que producen frutos novedosos sin semilla con alto grados brix y variedad de sabores (Núñez, et al, 2014)

 

6. Materiales y métodos

6.1    Ubicación del Experimento y Condiciones Ambientales

La investigación se ubicará en la Granja Experimental Tumbaco del Instituto Nacional de Investigaciones Agropecuarias (INIAP) localizada a 15 Km de la Ciudad de Quito, en cercanías de la población del mismo nombre. La posición geográfica es de £)0°13' latitud Sur, 78°24' longitud oeste y 2348 msnm.

6.2    Diseño del experimento

El material genético será obtenido del  INIAP Tumbaco ya que este cuenta con 23

 

6.3    Mejoramiento genético

Se realizará un cruzamiento entre el Ecotipo Ambateño (inductor) y el Ecotipo colombiano (donante), se produce una polinización manual en el progenitor del Ecotipo colombiano  al cual se ha realizado una emasculación de las anteras para evitar la autopolinización y se cubre con glassine, se obtendrá la población F1, en la F2 se realiza cultivo de anteras en  laboratorio para la producción de haploides y luego se coloca en  una solución de colchicina, las plántulas obtenías se siembran en invernadero, F3 selección de 450 plantas que presenten resistencia a Phoma sp  y se produce la autopolinización, en la F4 selección de  plantas con caracteristicas agronómicas  deseables ( tamaño del fruto, alta  producción) y resistencia a Phoma sp, en la F5 se realiza un  ensayo de rendimiento para conocer si mantiene características agronómicas de interés. 

6.4 Criterios de selección

6.4.1 Rendimiento

El número de bayas sanas obtenidas por planta.

6.4.2 Nivel de resistencia

El nivel de resistencia se evaluará, realizando pruebas de laboratorio contaminando la planta y observar si tolera o tiene resistencia a Phoma sp.

6.4    Variables de evaluación

6.5.1 Porcentaje de severidad

Se calcula con la observación visual del porcentaje de síntomas en los órganos donde se encontró la plaga (Bogantes & Mora, 2013), esta variable se procederá a tomar para Phoma sp. del cultivo de uvilla.

6.5.2 Incidencia

El porcentaje de órganos afectados, en relación a nuevos casos a lo largo del periodo de evaluación (Bogantes & Mora, 2013).

6.5.3 Estratos de las plantas

En la siguiente variable se procederá a ver la presencia de la plaga en cada uno de los estratos siento estos estrato superior, medio e inferior.

6.5.4 Tamaño de baya

El tamaño de baja será tomado en cuenta ya que queremos realizar el mejoramiento sin dañar la calidad del fruto.

6.6 Esquema de mejoramiento

 

                                        Fuente: autoría propia

7. Conclusiones

Se realizó un esquema de mejoramiento, el cuál se llevará a cabo durante el mejoramiento. Esto nos sirve para tener un mejor entendimiento de cómo funciona el método de doble haploide. Además, nos sirve como base para el desarrollo de una variedad con resistencia horizontal a Phoma sp o futuros estudios relacionados con esta temática.

 

8. Referencias bibliográficas

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