Estudios de polinizacin controlada en mango

Transcripción

Estudios de polinizacin controlada en mango
MEMORIA
Titulo del Proyecto: MEJORA DE LA PRODUCTIVIDAD DE
FRUTALES TROPICALES COMPLEMENTARIOS A LA
PLATANERA EN CANARIAS.
Proyecto Nº : SC 98 - 107
Centro: Instituto Canario de Investigaciones Agrarias
Departamento: Fruticultura Tropical
Coordinador del Proyecto: Víctor Galán Saúco
1.- Introducción y objetivos
El presente Proyecto se ha planteado como continuación de la línea de
trabajo existente en el Departamento sobre evaluación de frutales tropicales
complementarios a la platanera, principal cultivo frutal de las Islas Canarias,
habiéndose trabajado en este sentido sobre diversas especies (Protocolos
proyectos INIA 5928, 5932, 8137 y SC93-044), principalmente aguacate, piña
tropical, mango, papaya, chirimoyo, litchi y carambola.
El objetivo general del Proyecto era la mejora de la productividad de
frutales tropicales, específicamente mango, papaya y litchi, mediante diversas
técnicas culturales y mejor conocimiento de su comportamiento en floración y
cuajado en condiciones subtropicales.
Para mango se pretendía mejorar el conocimiento de la floración y el
cuajado de cultivares mono y poliembriónicos, determinar el efecto de la
polinización cruzada en la productividad de cultivares comerciales y la
caracterización de cultivares mediante descriptores morfoagronómicos y
moleculares.
Para papaya se pretendía evaluar el comportamiento del cultivar del
grupo “Solo” “Baixiño de Sta. Amalia” en invernadero con distintos marcos de
plantación.
Para litchi se pretendía avanzar en el conocimiento del comportamiento floral y
la productividad de distintos cultivares en condiciones subtropicales.
2.- Desarrollo de las actividades y resultados obtenidos
2.1.-Mango:
2.1.1.- Estudio de la Floración y Cuajado
De los datos recogidos a lo largo de la duración del proyecto se deduce
que la emergencia de las panículas florales en la zona sudeste de Tenerife
tiene lugar a lo largo del mes de diciembre, en la primera floración, y entre los
meses de febrero y marzo en la segunda.
La apertura (o antesis) de la flor, en la primera floración, se inicia en la
segunda quincena del mes de enero, dándose la plena floración unos treinta
días después, y el final de floración en la primera quincena de marzo. Con
respecto a la segunda floración hay que decir que pueden verse las primeras
flores en antesis entre los meses de marzo y abril. La plena floración se
produce durante los meses de marzo y abril y el final de la floración entre los
meses de mayo y junio.
No se aprecia una marcada diferencia entre los tres cultivares
estudiados (Tommy Atkins, Keitt y Gomera 1), en cuanto a los periodos de
floración anteriormente comentados.
Número y disposición de flores por panícula:
Se ha llevado a cabo el recuento del número de flores perfectas
(hermafroditas) y masculinas y su disposición en la panícula, en los tres
cultivares. Los datos corresponden a dos años de muestreo, en seis fechas
diferentes de segunda floración (la primera floración es usualmente eliminada
en Canarias para permitir obtener un mejor cuajado en 2ª floración, como fue
demostrado en proyectos anteriores). Durante el periodo de plena floración el
porcentaje de flores hermafroditas fue superior al 50 % en la mayoría de las
panículas de los tres cultivares, dándose los mayores porcentajes (90 y 96) en
el cv T. Atkins. Los menores porcentajes (18.5 y 34) se dieron en el cv. Gomera
1 en panículas de final de floración, aunque en plena floración los porcentajes
en este cultivar estuvieron comprendidos entre el 75 y 89%.
Referente a la disposición de los tipos de flores (masculinas y
hermafroditas) en la panícula, hay que decir que si bien en el informe anterior
se indicaba que el número de flores hermafroditas aumentaba a medida que
nos acercábamos a la porción apical de la panícula y ramas secundarias, al
analizar un mayor número de muestras se ha podido comprobar que, en la
mayoría de los casos, además de mantenerse superior el número de flores
hermafroditas al de masculinas, dichas flores se distribuyen en la panícula con
cierta homogeneidad.
Valoración del poder germinativo y viabilidad del grano de polen:
Se trató de buscar un medio idóneo de germinación in vitro de polen de
mango, que permitiera comparar el poder germinativo del polen entre
cultivares. Para ello se probaron varios de los medios citados para esta especie
en la bibliografía consultada, así como otros que son efectivos en una gama
amplia de tipos de polen. Estos fueron:
- Brewbaker and Kwack (1963) al 5%, 10% y 15% de sacarosa
- Brewbaker and Kwack (1963); sin ácido bórico, al 10%, 15% y 20% de
sacarosa
- Golan-Goldhirsh et al., 1991, al 10%, 20% y 30% de sacarosa
- Heslop-Harrison and Heslop-Harrison (1988) al 10%, 15% Y 20% de
sacarosa
- Hoekstra and Bruinsma (1975)
- Potts and Marsden-Smedley, 1989 (con distintas concentraciones de
H3BO3, más 10%, 20% y 30% de sacarosa).
- Shivana et al. (1978), modificado sin agar y
sacarosa.
al 10% y 20% de
- Medios con Agar al 0,5% y 1% más 15 y 25% de sacarosa (Young,
1955); Agar al 5% más 10% y 20% de sacarosa (Singh and Bhagat,
1988).
El polen, en algunos casos, fue sometido a rehidratación durante 3 horas
antes de colocarlo en el medio.
A la vista de que los resultados de las germinaciones en dichos medios
de cultivos in vitro no dieron resultados plenamente satisfactorios, se puso a
punto la técnica para determinar la viabilidad del polen mediante Diacetato de
Fluoresceina (FDA) (Heslop-Harrison et al. 1984). Los resultados mediante esta
técnica muestran que el mayor porcentaje de polen viable (61%) se dio tanto
en el cultivar T. Atkins como en Gomera 1, siendo el porcentaje en el cultivar
Keitt del 49%.
Como trabajo complementario se creyó conveniente valorar el tiempo
necesario de germinación y crecimiento del tubo polínico a través del tejido
conductor hasta el ovario mediante germinaciones en semivivo. Con dicho fin
se puso a punto la técnica de microscopía de fluorescencia mediante tinciones
con azul de anilina y auramia-0 (Johanses, 1940; Martín, F.W., 1969). Se
realizaron polinizaciones manuales cruzadas entre los cultivares T. Atkins y
Osteen y entre T. Atkins y Keitt x Gomera 1 (tetraplóide). Se han observado
granos de polen germinados en el estigma y tubos polínicos a través del tejido
conductor, pero no se pueden adelantar más datos por no disponer que
resultados concluyentes, hasta la fecha.
2.1.2.- Estudios de polinización controlada.
Los estudios de polinización se realizaron en jaulas con estructura de
tubos galvanizados y cubierta de malla antitrips, aislando cada cultivar o cruce
de cultivares y usando abejas como polinizadores.
Los resultados muestran un descenso de productividad en el caso de la
autopolinización de Tommy Atkins comparado con los cruces Tommy
Atkins/Keitt y T. Atkins/Van Dyke, cosa que no ocurre con los otros dos
cultivares estudiados (Keitt y Van Dyke), lo que hace pensar que puede haber
una cierta autoincompatibilidad en este cultivar, como ya se señalaba en
trabajos anteriores realizados en este Departamento (Galán Saúco et al, 1997).
Así mismo se muestra un aumento del tamaño del fruto en los casos de menor
cuajado como era de esperar.
Las semillas de los frutos obtenidos se han sembrado y pasado a
campo para su evaluación a efectos de selección y mejora, estando
protocolizada esta actividad en el Proyecto INIA RTA02-096: Mejora del mango
en Canarias (2002-2004).
Los resultados obtenidos se muestran en la siguiente tabla:
Tratamiento
Tommy Atkins / Van Dyke
Tommy Atkins
Van Dyke
Van Dyke / Van Dyke
Van Dyke
Keitt / Van Dyke
Keitt
Van Dyke
Keitt / Keitt
Keitt
Keitt / Tommy Atkins
Keitt
Tommy Atkins
Tommy Atkins / Tommy Atkins
Tommy Atkins
Frutos / Panicula
Peso Fruto (gr)
Número Frutos
1,00
0,95
448,7
298,0
30
19
0,97
265,8
29
1,20
1,20
657,1
338,6
36
36
1,83
488,6
55
1,13
1,20
815,2
545,3
36
34
0,27
780,5
8
2.1.3.-Caracterización de cultivares
Se han caracterizado morfológicamente 25 cultivares utilizando los
descriptores FAO-IBPGR y UPOV, tanto para caracteres de fruta, hoja, flores y
estructura general del árbol (UPOV, 1987; FAO-IBPGR, 1989).
Se han probado varios sistemas isoenzimáticos(SKDH, PGM, 6PGD, BGal 4.5, Muest, ACP, AAT, LAP), encontrándose polimorfísmos en varios de
estos sistemas. También se han caracterizado13 cultivares a base de
marcadores moleculares tipo RAPD, partiendo de 64 cebadores y
seleccionando 12 de ellos que amplificaban mejor y presentaban un mayor
número de polimorfismos
Denominación Secuencia (5´a 3´)
OPH-01*
OPH-06*
OPH-07*
OPC-06*
OPC-08*
OPC-14*
CS-12
CS-24
OPF-06*
OPF-16*
OPF-20*
OPA-20*
ggTCggAgAA
ACgCATCgCA
CTgCATCgTg
gAACggACTC
TggACCggTg
TgCgTgCTTg
gCgACgCCTA
gCggCATTgT
gggAATTCgg
ggAgTACTgg
ggTCTAgAgg
gTTgCgATCC
Tommy Atkins
Osteen
Van Dyke
Manzanillo Núñez
Kent
Zill
Otts
Haden
Gomera-1
Keitt
Lippens
Sensation
Torbet
0.44
0.56
0.68
0.80
0.92
Coeficiente
Figura 1.- Representación gráfica del análisis de cluster de 13 cultivares de mango usando
12 iniciadores
2.3.- Papaya.
Las plantas entraron en producción rápidamente (9 meses después de la
plantación), lo que pone de manifiesto su buena adaptación al medio, (Fig. 2).
Las plantas hermafroditas y femeninas en el marco de plantación más amplio
(T2) (2,5 x 2,5 m), producen más kilos por planta que el resto. Hay que
destacar que en el segundo ciclo, las plantas femeninas producen mayor
número de kilos por planta que las hermafroditas. (Figs. 3 y 4). Sin embargo, en
el marco de plantación (T1) (2,5 x 1,5 m) de mayor densidad (2.666pl/ha),
produce mayor rendimiento por hectárea que en los otros tratamientos tanto en
el caso de las plantas hermafroditas como en las femeninas (Tablas 1 y 2). Se
puede observar también en las mismas tablas, que el menor porcentaje de fruta
no comercial (carpeloide y deforme por aplastamiento) dentro de las
hermafroditas corresponde igualmente al marco de plantación más denso (2,5 x
1,5 m).
Como se muestra en las figuras 5 y 6, las plantas hermafroditas producen
menor número de frutos por planta que el resto de los tratamientos en el
segundo ciclo y con el marco de plantación más pequeño (2,5 x 1,5 m), no
ocurriendo así en el primer ciclo, existiendo diferencias significativas entre las
plantas del marco más denso y el resto, sólo en el segundo ciclo.
El peso de los frutos hermafroditas y femeninos de las plantas
pertenecientes al marco de plantación menos denso (2,5 x 2,5 m) es mayor
(Figs. 7 y 8), no existiendo diferencias significativas entre ciclos. Además
destacar que los frutos hermafroditas pesan siempre más que los frutos
femeninos, presentando en su mayoría menor tamaño y también menor
relación longitud/anchura.
El número de frutos deformes de las plantas hermafroditas en los dos
ciclos y para cualquiera de los tratamientos es insignificante (< 6 frutos/planta)
(Fig. 9). Sin embargo, cuando se trata de las plantas femeninas el número se
incrementa notablemente sobre todo en el segundo ciclo (Fig. 10).
De la figura 11 se deduce que, en el caso de la densidad mayor
(2.666pl/ha), marco de plantación 2,5 x 1,5 m, las plantas hermafroditas tienen
menor número de frutos carpeloides que el resto de los tratamientos, tanto en
el primer ciclo como en el segundo, existiendo diferencias significativas de este
tratamiento con el resto de ellos. Ello no sucede en las plantas femeninas, lo
que es lógico ya que no presentan el fenómeno de la carpeloidía, como
consecuencia de
que sus flores son estables respecto a las condiciones
ambientales (Storey, 1958) .
JL 96
plantación
AB 97
inic. recolección
1er ciclo
9 meses + 13 meses
Figura 1.Ciclos de producción
AB 98
MA 98
2º ciclo
12 meses
AB 99
b
60
a
80
a
b b
b
c
c
40
KILOS
KILOS
80
20
cb
b
60
a
a
b
b
b
b
T3
T4
40
20
0
0
T1
T2
T3
T1
T4
T2
TRATAMIENTOS
TRATAMIENTOS
1er CICLO 2º CICLO
1er CICLO
2º CICLO
Figura 3.- Producción de frutos hermafroditas por Figura 4.- Producción de frutos femeninos por planplanta y tratamiento en el 1º y 2º ciclo.
ta y tratamiento en el 1º y 2º ciclo.
T1: 2,5 x 1,5 m; T2: 2,5 x 2,5 m; T3: 2,0 x 2,0 x 3,0 m ; T4: 3,0 x 1,5 m
a
b
150
ab
b
b a
b
c
100
50
a
300
NÚMERO
DE
FRUTOS
NÚMERO DE
FRUTOS
200
a a
b
a
a
b
b
T3
T4
200
100
0
0
T1
T2
T3
T1
T4
T2
TRATAMIENTOS
TRATAMIENTOS
1er CICLO 2ºCICLO
1er CICLO
2º CICLO
500
400
300
ab b
a a
a bc
b a
300
PESO (g)
PESO (g)
Figura 5.- Número de frutos hermafroditas por plan- Figura 6.- Número de frutos femeninos por planta
ta y tratamiento en el 1º y 2º ciclo.
y tratamiento en el 1º y 2º ciclo.
200
100
0
ab b a
a
b b
c b
200
100
0
T1
T2
T3
T4
TRATAMIENTOS
1er CICLO
2º CICLO
Figura 7.- Peso medio de los frutos hermafroditas
por planta y tratamiento en el 1º y 2º ciclo.
T1
T2
T3
T4
TRATAMIENTOS
1er CICLO
2º CICLO
Figura 8.- Peso medio de los frutos femeninos por
planta y tratamiento en el 1º y 2º ciclo.
a
150
a
a
a a
a
a
NÚMERO
DE
FRUTOS
NÚMERO DE
FRUTOS
5
4
3
2
1
0
a
a
a
a
a
100
50
ab
a
T1
T2
b
b
T3
T4
0
T1
T2
T3
T4
TRATAMIENTOS
TRATAMIENTOS
1er CICLO
1er CICLO
2º CICLO
2ºCICLO
NÚMERO DE
FRUTOS
Figura 9.- Frutos hermafroditas aplastados por plan- Figura 10.- Número de frutos femeninos aplastados
ta y tratamiento en el 1º y 2º ciclo.
por planta y tratamiento en el 1º y 2º ciclo.
60
50
40
30
20
10
0
ab
c
a
a
b
ab
b
c
T1
T2
T3
T4
TRATAMIENTOS
1er CICLO 2º CICLO
Figura 11.- Número de frutos hermafroditas carpeloides por planta y tratamiento en el 1º y 2º ciclo.
Tabla 1. Rendimientos (kg/ha) de las plantas hermafroditas en dos
ciclos productivos
Densidades
2.666/pl/ha
1.600/pl/ha
2.000/pl/ha
2.222/pl/ha
kg totales
293.822
220.160
233.600
235.320
kg comerciales
244.768
164.160
164.600
173.104
kg no comerciales
17%
25%
30%
26%
Tabla 2. Rendimientos (kg/ha) de las plantas femeninas en dos
ciclos productivos
Densidades
2.666/pl/ha
1.600/pl/ha
2.000/pl/ha
2.222/pl/ha
kg totales
266.600
211.520
209.000
197.758
kg comerciales
182.222
134.926
168.000
142.430
kg no comerciales
32%
36%
19%
28%
Tanto los frutos hermafroditas entre sí como los femeninos entre sí
presentan características descriptivas muy semejantes (Tablas 3 y 4),
destacando los mayores porcentajes de sólidos solubles totales (T.S.S.) en los
frutos hermafroditas, de forma contraria a lo que ocurre normalmente y dentro
de los límites requeridos en el mercado de exportación 11,5 % ºBrix
Tabla 3. Características descriptivas de los frutos hermafroditas
T.S.S.
Tratamientos Longitud Anchura Long./Anch. Grosor
(cm)
(cm)
pulpa (cm) º Brix
(cm)
T1 (2,5x1,5m) 13,63
8,20
1,66
1,90
11,30
T2 (2,5x2,5m) 14,14
8,40
1,68
2,00
11,67
T3 (2x2x3m)
13,89
8,25
1,68
1,92
11,16
T4 (3x1,5m)
14,82
8,07
1,84
1,89
11,45
Vol./Cav
(cc)
84,13
83,75
84,31
79,54
Tabla 4. Características descriptivas de los frutos femeninos
Tratamientos
Longitud Anchura Long./Anch. Grosor
(cm)
(cm)
(cm)
pulpa (cm)
T1 (2,5x1,5m)
9,98
7,32
1,36
1,53
T2 (2,5x2,5m)
10,35
7,55
1,37
1,61
T3 (2x2x3m)
10,30
7,50
1,37
1,70
T4 (3x1,5m)
9,82
7,00
1
1,48,40
Vol./Cav
(cc)
55,00
55,91
53,00
49,66
T.S.S.
º Brix
10,57
11,55
10,95
10,90
Finalmente y a la vista de los resultados, podemos concluir que el mayor
rendimiento y menor porcentaje de fruta no comercial para plantas
hermafroditas se produce en el caso de la mayor densidad (2.666 pl/ha). Debe
destacarse que las plantas femeninas producen en general frutos con poco
peso (< 300 gr) mal polinizados y deformados en cualquiera de los tratamientos
y principalmente en el segundo ciclo, por lo tanto, es aconsejable no cultivar
este tipo de plantas, eliminándolas en el momento de la apertura de la primera
flor. En cuanto a la calidad de los frutos expresada en TSS, ésta se mantiene
en todos los tratamientos en torno a los límites requeridos en el mercado de
exportación para los frutos hermafroditas, sin embargo, los frutos femeninos
tienen ligeramente menor contenido en TSS, lo que está de acuerdo con lo
observado en Hawaii para cultivares del grupo Solo (Nakasone and Paull,
1998).
2.4.- Estudio de comportamiento floral y productividad en litchi.
Se han estudiado 19 cultivares, obteniendo resultados muy
prometedores en cuanto a precocidad y productividad, existiendo cultivares
(Early Large Red y Yu Her Pan) que han entrado en producción al segundo año
de plantación, habiendose obtenido al cuarto año de plantación producciones
de más de 30 kg por árbol (Lenz y Calcuttia Late) y producciónes entre 60 y 80
Kg/planta obtenidas por árboles de algunos cultivares (Calcuttia, Calcuttia Late,
Early Large Red, Sum Yee Hong y Yu Her Pan) en el 5º año de plantación.
Todos los cultivares florecieron entre principios de febrero y mitad de abril, con
un periodo de plena floración de menos de un mes. Todos los cultivares se
cosecharon entre mitad de julio y final de agosto, no existiendo excesivas
diferencias entre ellos.
El desarrollo vegetativo de todos los cultivares fue bueno excepto para el
cv. Wai Chee, que presento un vigor sensiblemente inferior a los demás. En
cuanto a las características de fruto, todos los cultivares superaron en tamaño
los mínimos requeridos para exportación en la mayoría de los países (Galán
Saúco, 1989, Menzel and Simpson, 1986), 10 de ellos mostraron un porcentaje
de pulpa superior al 70%, estando el contenido de sólidos solubles para todos
ellos entre el 17 y 21 %. Los resultados obtenidos se muestran en las
siguientes tablas y gráficos.
Características del fruto (medias)
CULTIVARES
Peso
Fruto (g)
Longitud
Fruto
(mm)
Anchura
Fruto
(mm)
Peso
Semilla
(g)
72-0-6
17.96
33.2
30.0
1.61
Peso Piel Peso Arilo
% Fruto
(g)
(g)
Comestible
3.09
13.26
73.9
TSS (ºBrix)
18.22
Brewster
18.61
33.7
30.0
3.80
4.20
10.60
56.8
18.31
Calcuttia
21.45
37.8
32.9
3.08
5.41
12.96
60.7
20.79
Calcuttia Late
24.67
40.6
34.4
3.11
4.46
17.05
70.1
19.98
Early Large Red
20.87
37.7
34.9
2.78
2.89
15.20
72.8
17.33
Fay Zee Siu
27.05
40.3
37.6
0.85
4.88
21.32
78.6
20.03
Gee Kee
16.58
35.2
31.7
2.72
3.59
10.27
61.7
18.91
Haak ip 1
19.67
34.2
31.9
2.40
4.14
13.12
66.8
16.83
Haak ip 2
21.89
34.8
32.2
2.37
4.31
15.22
69.5
17.94
Kway Mi
25.72
34.1
32.6
2.64
3.66
19.41
75.5
17.86
Kway mi pink
20.75
36.4
32.2
3.26
4.17
13.32
61.4
17.91
Lenz
19.08
36.7
31.7
3.59
4.13
11.35
59.5
18.07
No Mi Tze 2
18.82
33.5
30.0
1.96
3.48
13.39
70.8
19.84
Pat Po Hund
21.36
36.9
34.6
1.45
5.44
14.48
67.9
19.34
Sum Yee Hong
30.88
39.1
37.6
0.70
6.04
24.14
78.0
19.45
18.08
Tai So
27.90
39.0
35.3
2.92
4.02
20.97
74.9
Wai Chee
16.82
33.6
30.9
1.42
3.51
11.89
70.8
20.20
Yu Her Pan
27.85
40.5
37.3
1.39
4.35
22.11
79.1
19.61
17/03
02/03
16/02
01/02
Lenz
Kw ay Mi Pink
Kw ay Mi
Haak Ip 2
Haak Ip 1
Gee Kee
Fay Zee Siu
Early Large Red
Calcuttia Late
Calcuttia
Brew ster
72-0-6
Yu her pan
Wai chee
Tai so
Sum yee hong
Pat po hund
Yu Her Pan
Wai Chee
Tai So
Sum Yee Hong
Pat Po Hund
01/04
No mai tze 2
Plena floración)
No Mi Tze 2
16/04
Lenz
Kw ay mi pink
Kw ay mi
Haak ip 2
Haak ip 1
Gee kee
Fay zee siu
Early large red
Periodo de Floración (•
Calcuttia late
Calcuttia
Brew ster
72 - 0 - 6
Fecha
fecha
Yu Her Pan
Wai Chee
Tai So
Sum Yee Hong
Pat Po Hund
No Mai Tze 2
No Mai Tze 1
Lenz
Kway Mi Pink
Kway Mi
Haak Ip 2
Haak Ip 1
Gee Kee
Fay Zee Siu
Early Large Red
Calcuttia Late
Calcuttia
Brewster
72 - 0 - 6
Kg/planta
Producción
120
100
80
60
40
2000
1999
1998
1997
20
0
Periodo de Cosecha
30/08
15/08
31/07
16/07
01/07
3.- Aplicación al sector y posible difusión de resultados
La información obtenida en el presente Proyecto es de aplicación inmediata en
campo en el caso de recomendaciones de marcos de plantación en Papaya y
de cultivo y variedades más idóneas para las condiciones de Canarias en el
caso del litchi (continuándose la evaluación de cultivares en el Proyecto INIA
RTA02-097: Diversificación de la fruticultura tropical leñosa en Canarias. 20022004), y en el caso del mango como base para trabajos de selección y mejora
(Estos resultados han servido de base para el Proyecto INIA RTA02-096:
Mejora del mango en Canarias. 2002-2004) y para un mayor conocimiento del
comportamiento de la especie.
4.- Referencias Bibliograficas.
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