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Aec:rA A~RONOMleA _ Capítulo IV CARACTERIZACION MORFO - AGRONOMICA DE ESPECIES Y VARIEDADES BOTANICAS DEL GENERO Lycopersicon Franco Mirlo Vallejo Cabrera • Jorge H. Pava M." Jose A. Vargas M••• Pedro A. Arango Angel •• COMPENDIO En condiciones de invernadero se renovó la semilla de 58 introducciones del género Lycopersicon. En condiciones de campo se evaluaron cerca de 30 plantas de cada una de las introducciones viables. Además, se realizaron 5 cruzamientos, incluyendo los recíprocos, entre cada una de las introducciones viables y las variedades experimentales Chonto-109 y Napoli-1457. De 58 introducciones solo 16 produjeron semilla viable (L. hirsutum- 1408, L. glandulu- sum- 1403 y 1404, L. peruvianum-613 y 1409, L. pimpinellifolium- 615, L. esculentum-633, L. pennelli- 632, L.esculentum varo ceraciforme- 183, 616. 923, 1140, 1506 Y 1508, L. esculentum varo grandifolium -1217, L. esculentum validum- 1110). Hubo gran variabilidad en emergencia, precocidad, duración de cosecha, cuajamiento de flores, rendimiento y sus componentes, análisis fisico-químico de frutos entre las diferentes introducciones. L. peruvianum- 613 y 1409, L. glandulosum- 1403 y 1404 y L. pimpinellifolium 615 presentaron poco ataque de Scrobipalpula absoluta. Las variedades botánicas de L. esculentum presentaron mayores eficiencias de cruzamiento (84.3 %) que las especies de Lycopersicon (27.7 %), cuyas eficiencias fueron: L. esculentum (75%), L. pimpinellifolium (50%), L. hirsutum (40%), L. glandulosum (5%) y L. peruvianum (2.5%). ABSTRACT Tbe seeds from 58 introductions of the genus Lycopersicon were multiplied in the glasshouse. Thirty seeding of each introductions producing germinated seed were planted for to observe the characteristics of agronomical interest. Five reciprocal crosses were made with two experimental varieties (Chonto-1091 and Napoli-1457) with the purpose of to study the crossing efficiency of the introductions. From 58 introductions planted on1y 16 produced germinated seeds (L. hirsutum- 1408, L. g1andulosum- 1403 y 1404, L. peruvianum-613 y 1409 L. pimpinellifolium- 615, L. esculentum-633 S. pennelli- 632 L.esculentum varo ceraciforme- 183, 616. 923, 1140, 1506 Y 1508 L. esculentum grandifolium -1217 L.esculentum validum- 1110). Tbe was great variability in emergence, precocity, harvest interval, fruit flower relationsphip, yield, and in the chemical and physical anaIisys of the fruits. L. peruvianum- 613 and 1409, L. glandulosum- 1403 and 1404; L. pimpinellifolium 615 did not show asevere attack of Scrobipalpula absoluta. Tbe varieties of L.esculentum had higher crossing efficiency (84.3 %) then the species of Lycopersicon (27.7%). In Lycopersicon species the efficiencies were: L. esculentum (75%); L. pimpinellifolium (50%); L. hirsutum (40%), L. glandulosum (5%) and L. peruvianum (2.5%). INTRODUCCION En los últimos años ha aumentado el interés por las especies silvestres y variedades botánicas del género Lycopersicon con el propósito de trans- ferir resistencia a enfermedades, insectos plagas o condiciones adversas de suelo o clima y tam- bién para mejorar caracteres agronómicos en las variedades comerciales. L. pimpinellifolium (Just) Mili, L. peruvia- num (L) Mili, L. glandulosum C.R. Mull, L. hirsutum Humb, y Bonpl. y L. esculentum varo cerasiforme (Dun) A. Gray interesan como fuente de resistencia a enfermedades fungosas y bacteriales (Clerjeau, 2; Rick 7, 9 Y 10); L. peruvianum y L. hirsutum al virus del mosaico del tabaco, (Clerjeau,2) y L. pimpinellifolium • Ph.D. Profesor Titular. Universidad Nacional de Colombia, Sede Palmira. •• Estudiante de pregrado. Universidad Nacional de Colombia, Sede Palmira. 37 ACGJ'A AGRONOMICA _ y L. peruvianum a nemátodos (Clerjeau,2; Rebois, 5). L. hirsutum presenta resistencia a más especies de insectos plagas que otras espe- cies de tomate (Rick, 7 y 10). L. cheesmanii Riley y su forma minor (Hook F.) C.H. Mull sobrevivieron en altas concentraciones de agua de mar (Rick, 7 Y 10) Y L. chilense Dun. y Solanum pennelli Corr lo hicieron en condicio- nes de sequía (Rick, 7, 8 Y 10). L. minutum Chim presenta alto contenido de sólidos solubles en sus frutos (Rick, 7). Las ventajas de estas especies que se pueden explotar en la hibridación son: cultivo rápido; florecimiento y fructificación en 5 meses o menos; diversidad y excelente fuente de germo- plasma; posibilidad de cruzamiento con L. esculentum, aunque se requieren ayudas espe- ciales en ciertas combinaciones; número seme- jante de cromosomas (2n = 24, diploide básico), morfología y aún citología (Butler, 1; Mac Arthur y Chiasson, 3; Muller, 4; Rick, 6, 7 Y 10). La Facultad de Ciencias Agropecuarias de Palmira dispone de una apreciable colección de especies silvestres y variedades botánicas del género, Lycopersicon, pero de la cual no se conoce su potencial genético. El presente traba- jo se oriento a renovar e incrementar la semilla de 58 introducciones, caracterizarlas morfo- agron6micamente y estudiar, en forma prelimi- nar, su eficiencia de cruzamiento. PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL En el invernadero (24 "C y humedad relativa 60- 70%) se renovó la semilla de 58 introducciones del género Lycopersicon (Cuadro 1). Treinta plántulas de cada una de las introduccio- nes viables se caracterizaron morfo-agronomíca- mente en la finca "Las Mercedes" del corregi- miento Bolo Alizal, Municipio de Palmira. Se registraron caracteres relacionados con el perío- do vegetativo, caracteres morfológicos, rendi- miento y sus componentes, análisis físico- quími- co de frutos y otros datos de interés agronómico. 38 En el invernadero se realizaron cinco cruzamien- tos recíprocos entre las introducciones viables y las variedades Chonto -1091 y Napoli-1457. RESULTADOS Y DISCUSION INCREMENTO DE SEMILLA DE LAS INTRODUCCIONES DE Lycopersicon De las 58 introducciones solo 16 (27.5 %) produ- jeron semilla en condiciones de invernadero, ordenadas de la siguiente manera L. esculentum (9 introducciones), L. glandulosum (2), L. peruvianum (2), L. pimpinellifolium (1), L. hirsutum (1) y S. pennelli (l).No germinaron las semillas de L. cheesmanii, L. chilense, L. minutum y L. esculentum (Ohio). L. esculen- tum var. vulgare no produjo semilla viable, por presencia de un problema fisiológico conocido como "pudrición apical del fruto" (Cuadro 2). La baja viabilidad de las semillas pudo ser causada por el largo período de almacenamiento (6 a 10 años), posibles fallas en el mismo o también por variación en la capacidad de sopor- tar almacenamiento de cada introducción. Este factor es importante desde el punto de vista de erosión genética. CARACTERIZACION DE LAS ESPECIES Y VARIEDADES BOTANICAS DE Lycopersi- con Caracteres relacionados con período vegetati- vo El porcentaje de emergencia presento grandes diferencias, 7% en la introducción 1508 y 90% en la 1140, posiblemente por poca viabilidad de la semilla, sustancias inhibidoras de la germina- ción o falta de condiciones ambientales propias de los hábitats nativos de cada introducción. El tiempo de emergencia a transplante osciló entre 17 y 27 días. Las introducciones 615 y 1140 florecieron a los 41 días y la 1408 a los 79 días después de la emergencia. AecrA AeRONOMIeA _ CUADRO 1 Introducciones del banco de germoplasma de Lycopersicon utilizadas en el ensayo No. de Introducci6n * yEspecies variedades botánicas de Lycopercicon 863,864 857 626,629,630,631,761,843 844,845,846,848,849, 1408 726,1403,1404 634,635,637,858 611,612,613,645,646, 647,651,767,768,770, 860,861,1011,1409 215,614,615 757 622,623 627,632,640,865 183,616,636,764,923, 1055,1140,1506,1508 F.A. 1217 1110 1113 L. cheesmanil L. chilense L. hirsutu. L. glandulosa., L. minutWII L. peruvianu. L. pi.pinellifolium L. esculenta. (Ohio) L. esculentulIl (Perú) L. pennelli** L. esculentu,. varo cerasifor.e L. esculentW8 var.grandifolium L. esculentum varo validulll L. esculentu. varo vulgare * Codificaci6n según el orden de entrada en la colecci6n ** S. pennelli en pruebas biosistemáticas secomporta como especie de Lycopersicon (Rick, 10). 39 ACGJ:'A AeRONOMICA (1) ~ 00 "t:J ...• C=>...• C"') Ir¡ ti) .... t'\¡ -. (1) ~ ~ 0\ 0\ .~-cc:: (1) C=> C=> eo ti) '<:t- '<:t- \() Ir¡.... o -. -. -. -.t,) c:: ba .~ C"') .~....• o ....• 00 C"') C"') .~C=> r-, r-,"t:J 1.., 't:l C=> C=> -. Ir¡ t'\¡ C"') C"') ~ -. -.e (1) 'O '<:t- '<:t- . -. C"') C"') 00 -. t'\¡ t'\¡o '''''l l) I -. -. I \() \() \() \() -. -. -. -.t,) :::s o 't:lo'''''l 1.., ~ e, 00 Ir¡ t'\¡ t'\¡ C=> 0\ r-,.Q C=> C=> t'\¡ Ir¡ C=> Ir¡ t'\¡ t'\¡ C=> t'\¡ r-, C"') r-, r-, C=> r-, Ir¡ (1) C=> C=> r-, '<:t- C=> '<:t- r-, e-, C=> r-, .~ :::s C"') C=> -. •....• C=> C"') 1'"...• tJ"I ~ C=> C=> -. C"') C=> C"') -. -. C=> -. -. -. -. t'\¡•....•....• ti) ~ (1) (1) c:: ti) o -. c:: .... ~t,) .•...o o o \()1.., :::s E... C=> C=> -. t'\¡ C) t'\¡ •.... -. C=> -. -c -. •.... C=> -.(1) 't:l'''''l o:::s 1.., "t:J .•..o e1.., ....• Ir¡ C"') \() r-, 0\ C"') r-, 0\ C"') Ir¡ '<:t- C"') C"') C"') C=>~ '<:t- r-, 0\ -. 00 -. -. 00 t...••'<:t- t'\¡ r-, t.....r-, (1) . . . . . C=> :::s C"') -. 00 Ir¡ \() '<:t- Ir¡ \() -. C"') r-, •.... -. -. 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Caracteres morfológicos Los tallos y hojas de L. glandulosum, L. peruvianum y L. pimpinellifolium son poco pubescentes, mientras que los de L. hirsutum y L. esculentum son más pubescentes. Los cultivares de crecimiento "determinado", como la variedad validum, presentan ventajas para las labores culturales, mayor densidad de población; buenas cualidades para cosecha mecánica, cultivo sin tutores, se pueden utilizar en cultivos asociados. El diámetro del tallo en la parte baja, media y alta fue variable. Mayor diámetro en la parte baja mejora el anclaje de la planta, y en las partes media y alta el sostenimiento de ramas y racimos. El número de nudos en el tallo, la capacidad de emisión de ramas primarias y secundarias, la altura promedio de la planta fue diferente en las introducciones (Cuadro 4). La especie de mayor altura fue L. glandulosum- 1404 y L. esculen- tum-633 la de menor altura. L. hirsutum y L. glandulosum-1403 presenta- ron flores con estilo elongado y al final no fructificaron. El mayor porcentaje de cuajamiento de flores en toda la planta (Cuadro 5) lo alcanzó L. peruvia- num-613 (81.8 %) Y el menor la variedad vali- dum-lllO (22.2 %). Se detectaron las tres formas del fruto (redondo, pera y cereza). El diámetro del fruto varió entre 0.60 cm (615) y 3.74 cm (1110). También se observaron los tres tipos de maduración (verde, estandar y uniforme) en los frutos. La altura de carga varfo desde 16.3 cm en la introducción 1110 hasta 44.5 en en 1140 (Cuadro 6). Rendimiento y sus componentes L. esculentum var. grandifolium tuvo el mayor rendimiento (3720 g/planta) y el menor L. peruvianum -613 (302.8 g/ planta). El mayor número de frutos por planta se presentó en L.peruvianum-1409 (1710) pero fueron los de menor peso (0.64 g), mientras que en la varie- dad validum ocurrió el menor número de frutos (12) pero de mayor peso promedio (31.4 g) L. pimpinellifolium produjo el mayor número de inflorescencias por planta (300) y la variedad validum el menor (6). El número de frutos por inflorescencia, del número de lóculos por fruto y el peso promedio de lóculos presentaron gran variahilidad (Cuadro 7). Análisis químico de frutos El alto contenido de sólidos en los frutos, es un factor económico importante para la producción de pasta y jaleas. Se presentaron diferencias en el contenido de sólidos solubles, acidez, pH y vitamina "C" (Cuadro 9). Otras observaciones preliminares En hojas y tallos de L. glandulosum-1403 y 1404, de L. peruvianum 613 y 1409 Y de L. pimpinellifolium-615, la vellosidad fue escasa, mientras que en especies y variedades de L. hirsutum y L. esculentum la vellosidad fue abundante, observándose en estas últimas mayor ataque de Scrobipalpula absoluta. Eficiencia preliminar de cruzamientos De 300 cruzamientos sólo 171 fueron efectivos (57%). En promedio, las variedades botánicas de L. esculentum presentaron mayores eficien- cias de cruzamiento (84.3 %) que las especies de Lycopersicon (25.7 %). Según la eficiencia de cruzamiento las especies de Lycopersicon pueden ordenarse en la siguien- 41 Ae<TA A~RONOMleA -•...•e.... .•... -.~ 1:: o (J (¡) o '"O 'l;\ 1:: o....• (J 'l;\-.~1.., 1:: o (¡) (J ~ '''"'1 1.., (¡) ~ 1.., ••.•.• IU (J Q, 'l;\ e \.., (J ~ ~II "4 42 Ir¡ <::::l <::::l <::::l <::::l <::::l Ir¡ ~~~~~~~ -.Ir¡ AecrA A6.RONOMleA _ e....•....• ~.¡.,. c::: 'C....• ~s ~~~~~~~ &!~ cc~cc:)c:)o •t,¡ . ~ ~:(J~~~~~ oaac:)c:)oo .~ \O-.\O t4eLIOTECA CErqTIP •••~ •.•.l.. IIIII'''E.S'.''O N••CIO!LU ·<::l ·e ·-. 43 AJ~GfA A~RONOMIeA 44 --.. tt- ....~ \O <lOfO') \00\ fJ~~:gg .~ .~ . ;;; .•...•<:::l<:::l\o<:::l r;;~~~g-. Ae<TA AflRONOMIeA c~ '""4 'l::l-. ~ ~0'- '-4 \OQ,~ <::1 <::1 <::1 Ir) <::1 <::1 o:"\:l O ~ ro-¡ <::1 O 0\ · .,c .,c . ..o~ \..i ~ ~ O e "t- "t- ro-¡ "t- ~ ti:!e ro-¡ ro-¡ o:"\:l ro-¡ o:"\:l ro-¡ ro-¡ '<:t" ro-¡ ~ ro-¡ ~ '""4:::s el'lo.> s-., Q.)~'l::l el fI) ~.~ ;;::..... c:::o '"" ~ ~-5 '-4 1., 1., 1., 1., 1., 1., 1., 1., Q.) § ~ -, {l {l ~ {l {l {l .g {3 {3 ~ ~~ ~ ~ ~ ~ {¡ ,§ ~ ~ -§ -§ ~ ~ ........ '-4'"" ~ '-4 .•.• .•.. 'lo.> •... •... ;..., .•.. i.> 'lo.> .... Q, ~ § ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ § ti:! ~ a ....•....• a:se-.. ~ e-. ....• f3 Q.) ~ e e ~ ~ ~ "t- e ~ e •....• ~ e :::s'- '<:t" '<:t" ro-¡ <:::l "t- 0\ "t- ro-¡ ~ VJ. . . . · .fI) Z .... .... .... <:::l o:"\:l ~ o:"\:l o:"\:l o:"\:l o:"\:l .... ro-¡ ro-¡ •.....•Q.) ~§ i..> I I I I I I IQ.) •.....•....• ~ ¿S e <:::l ~ \O ro-¡ ~ 0\ o ro-¡ o e ~ eíJ <:::l ro-¡ 00 -. 0\ "t- 00 o:"\:l ro-¡íJ ..... · . . . e ....• ~ t::) .... •..... ~ <:::l •..... o:"\:l •....• •....• ('\1 •....• •....• ~ ('\l .•.• c::: :::s ~ •.....• •... 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O O-. . ~ · . . . . . . ......:¡ .....:¡.....:¡.....:¡ .....:¡.....:¡.....:¡ ~ ~8":t~0\lr¡~~ ":t~~\O~\O~-.-. -. -. -. \o-.\o 49 AeGJ'A AeRONOMleA te secuencia: L. esculentum (75.0%), L. pimpi- nellifolium (50%), L. hirsutum (40%), L. glandulosum (5.0%) y L. peruvianum (5.0 y 0.0%) (Cuadro 10). BIBLIOGRAFIA BUTLER,L. Thelinkagemapoftomato. J. Hered. Vol. 43, No. 1: (1952); p. 25-35. CLERJEAU, M. et al. Creazione di varieta resistenti alle malattie delle plante orticole. Inf. Fitopatol. No. 7/8 (1974); p. 3-16. MacARTHUR, J.W. and CHIASSON, L. P. Cytogenetic notes in tomato especies and hibrids. Genetics. Vol. 32 (1974); p. 165-177. MULLER, C.H. A revision the genus Lycopersicon. Washington: U.S.O.A., 1940. 29 p. (Mise Publ. ; No. 382). REBOIS, R. V. et al. Tomato resistance and suceptibility to the renifonn nematode. Plant Dis. Rep. Vol. 57, No. 2 (1973); p. 169- 172. RICK, CM. and BUTLER, L. Cytogenetics ofthe tomato. Ad. Genet. Vol. 8, No. 2 (1956); p. 267-382. 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