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1Facultad de Ciencias Agrarias/Universidad Nacional de Asunción. E-mail: vrossmary@agr.una.py CONSERVACIÓN EN CAMPO E IN VITRO DE GENOTIPOS DE BATATA (Ipomoea batatas L. (LAM)) Victoria Rossmary Santacruz-Oviedo1 Cipriano Ramón Enciso-Garay1 Jose Felix Bareiro1 Marta Inés Bartrina Valeriano Espínola1 Cesar Caballero1 RESUMEN La batata o camote es un cultivo de gran importancia para la agricultura familiar, sin embargo no recibe la atención necesaria desde el punto de vista técnico y del productor. Contiene propiedades alimenticias imprescindibles para la dieta familiar, elevados contenidos de vitaminasy minerales. En Paraguay Actualmente los cultivos de origen local, mantenidos en gran parte por pueblos originarios y la agricultura familiar vienen siendo desplazados por cultivos de alta prioridad económica y de exportación como la soja, trigo, maíz, así como también la ganadería, ocasionando a su vez migraciones de estas comunidades más vulnerables, por lo cual muchas veces el mantenimiento de las variedades locales se dificulta. Este trabajo se realizó en el Campus de la Facultad de Ciencias Agrarias de la Universidad Nacional de Asunción. El objetivo es la conservación in vitro y a campo de una colección de batata proveniente de varias localidades. Para la conservación in vitro se trabajó con un protocolo desarrollado en el Instituto Paraguayo de Tecnología Agraria (IPTA). El trabajo de conservación a campo se realizó en un diseño experimental de bloques incompletos al azar (3 x 3) y se utilizaron 30 genotipos convencionales y 17 genotipos (replicas) obtenidos por la técnica de in vitro. De esta colección también se tienen plantines en macetas de plásticos para resguardo de escarchas en época de invierno. Palabras clave: Ipomoea batatas L, conservación, in vitro. INTRODUCCION La batata actualmente es cultivada en alrededor de 100 países, ocupa el séptimo lugar entre los cultivos alimenticios, siendo superada apenas por el trigo, arroz, maíz, papa, cebada y mandioca (FAOSTAT, 2018). En Paraguay la superficie sembrada de batata es de 5000 ha, con rendimiento 5,5 t (MAG/DCEA, 2016), mientras que en Brasil llegan hasta 35 t ha-1 y en la Argentina de 15 a 20 t ha-1. Es un cultivo rustico y adaptado a las condiciones de clima tropical y subtropical, con elevado potencial de desarrollo tecnológico, siendo originaria de las regiones tropicales da América Central y Sur (PEREIRA JÚNIOR et al., 2008; SILVA y LOPES, 1995). La caracterización agronómica y morfológica de la batata se basó en los descriptores de la batata desarrollado por el Dr. Huaman del Centro Internacional de la Papa (CIP), Lima, Perú y es una de las más utilizada a nivel mundial. El germoplasma de la colección de la Facultad de Ciencias Agrarias (FCA) y del Instituto Paraguayo de Tecnología Agraria (IPTA) que fue evaluada todavía necesita obtener pasaporte o el identificador de la entrada o información registrada por los recolectores. Este proceso se realizara en breve con los organismos competentes. De acuerdo a la definición de Huaman (1991), la caracterización es el registro de aquellos caracteres que son altamente heredables, que pueden ser detectados a simple vista y son expresados en todos los ambientes. La batata es una de las especies de la familia Convolvulaceae, cultivada para la alimentación humana y animal en todos los países tropicales y subtropicales del mundo. Sus raíces reservantes presentan elevado contenido de caroteno y vitaminas, los cuales constituyen un alimento y una importante materia prima para la industria del almidón y del alcohol, así como un follaje muy apreciado (Chavez et al., 2006). Como producto alimenticio primario tiene varias aplicaciones, tales como purés, asados y frituras, entre otras. Dada la caracterización del vegetal como producto tres en uno, ya que integra las propiedades de cereales (rica en fécula), frutas (alto contenido de vitaminas) y vegetales (alto contenido de vitaminas y minerales), se usa en mermeladas, embutidos, bebidas suaves, combinado en encurtidos con pepinillos, salsa y dulces, etc. Otras preparaciones de valor agregado que tiene son pastas, jarabes, productos químicos a base de harina de batata (fécula), bebidas alcohólicas y no alcohólicas; composiciones de alimentación animal para bovinos y porcinos; en acuicultura y avicultura, específicamente consumo de follaje en forma fresca, ensilada o henificada, así como el de la raíz, que sirve como alimento directo y como posible sustituto o complemento en la elaboración de mezclas de concentrados (Tique et al., 2009). En Paraguay es utilizado por la agricultura familiar, cultivado en su mayoría por pequeños productores quienes cultivan generalmente, en suelos pobres, con pocos insumos, escasa adopción de tecnologías y genotipos mejorados, razón por la cual los rendimientos son bajos. Por otro lado, son escasos los trabajos de mejoramiento genético que se realiza en el país los con este rubro que se destaca en importancia desde el punto de vista de la seguridad alimentaria y como fuente de nutrientes. Este trabajo tuvo el objetivo la conservación in vitro y en campo para conservar y evaluar características agro-morfológicos de germoplasma de batata (Ipomoea batatas L) del Banco de Germoplasma de batata de la FCA. MATERIALES Y METODOS El trabajo de conservación in vitro se llevó a cabo en el Laboratorio de Biotecnologia del Instituto Paraguayo de Tecnología Agraria, Caacupé, Paraguay. Las plantas provenientes del campo, multiplicadas en macetas de plástico fueron sometidos a desinfección en la campana de flujo laminar con alcohol al 70% por unos segundos, luego se sumergieron en una solución de hipoclorito de sodio y agua destilada al 0,5% por 10 minutos y posteriormente lavados tres veces con agua destilada estéril. Con la disección microscópica de los tejidos meristemáticos en condiciones asépticas dentro de la campana de flujo laminar, estereoscopio y lámpara de luz halógena, se procedió al corte de los meristemos. Los meristemos fueron exisados con un tamaño aproximado de 0,5 mm., posterior se colocaron en un tubo de ensayo con el medio de cultivo de M.S. Murashige y Skoog (1962) suplementado con sacarosa, vitaminas y agar - agar. A cada genotipo se le asignó un código de manera a facilitar la identificación de los mismos y fueron llevados a la sala de crecimiento con 16 horas de luz y temperatura de 23° C. Aproximadamente a los cuatro meses se logró la total regeneración de las plántulas en condiciones in vitro. El trabajo de conservación en campo se llevó a cabo en la Facultad de Ciencias Agrarias de la Universidad Nacional de Asunción, San Lorenzo, PY. El diseño experimental utilizado fue el de bloques incompletos al azar con tres repeticiones. En total fueron 30 genotipos provenientes de fincas de productores y 17 genotipos provenientes de la conservación in vitro. La cosecha se realizó los 150 días luego del trasplante a campo. Se realizó también la caracterización morfológica de acuerdo a los descriptores de Huaman (1991). Para todas las variables estudiadas se tomaron seis plantas centrales. Fueron utilizados 25 descriptores morfológicos: arquitectura da planta, longitud de la rama principal, longitud del diámetro de entrenudos, color predominante y secundaria de ramas, tipo de pubescencia de la rama, tamaño e forma general de la hoja, tipo y número de lóbulos y formato del lóbulo central, pigmentación de nervaduras abaxiales, colores de hojas madura e inmadura, longitud y pigmentación del pecíolo, formato de la raíz e presencia de defectos, colores principal y secundaria de la película externa de la raíz e intensidad del color principal, colores principal y secundaria de la pulpa de la raíz y padrón de distribución del color secundario. RESULTADOS Y DISCUSION Conservación in vitro A través de la realización de este trabajo se logró la captura in vitro de genotiposde batata. Las plantas regeneradas fueron multiplicadas en invernadero. El banco de germoplasma de batata consiste en 20 tubos de ensayo por cada número de entrada que permanecen guardados en condiciones in vitro en sala de crecimiento del Laboratorio de Biotecnología del IPTA. El germoplasma guardado exitosamente corresponde a los números: 1,3,4, 7, 10, 11, 12,13, 14, 15, 19, 20, 21, 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28, 29 y 30. El germoplasma no regenerado y que aún se deben introducir corresponde a los números: 2, 5, 6, 8, 9, 16, 17 y 18. Los germoplasmas que no fueron regenerados exitosamente serán nuevamente exisados en la medida que las plantas madres lo permitan. De ser requerido, cualquiera de los números puede ser fácilmente propagado y contar con una cantidad ilimitada de plántulas. Conservación en campo En el Cuadro 1 pueden observarse los diferentes descriptores de la hoja, donde se observa la gran diversidad existente entre los diferentes genotipos. Para forma de la hoja madura, puede decirse que para el perfil general de la hoja de acuerdo al descriptor (Huaman 1991), 22 genotipos presentaron lobulado, seis genotipos cordado, un genotipo hastada y uno triangular. Para el tipo de lóbulos, 11 genotipos fue Moderado, siete genotipos profundos, un genotipo muy superficial, y cuatro genotipos, superficial y siete sin lóbulos. Figura 1. Banco de germoplasma de batata en sala de cultivo. Figura 2. Conservación in vitro de variedades de batata. . Cuadro 1. Caracterización morfológica de genotipos conservados en el Campus de la FCA/UNA. San Lorenzo, Paraguay, 2018. Genotipos Forma de la hoja madura Color del follaje Perfil general de la hoja Tipo de lóbulos Nº de lóbulo s Forma del lóbulo central Tamaño de la hoja madura PgNE1 CoHm2 CoHIn3 Morotí Lobulada Moderados 3 Semi eliptico Mediana 1 1 1 Taiwanes1 Lobulada Profundos 5 Elíptico Mediana 1 2 1 Morado Cordada Muy Superf 1 (diente) Dentado Mediana 2 3 1 Pyta Lobulada Moderados 5 Semi elíptico Mediana 1 1 2 Sa’y jú Lobulada Superficial 5 Semi elíptico Mediana 1 2 2 Blanco guazú Lobulada Profundos 5 Lanceolado Mediana 3 2 3 Boli Lobulada Moderados 5 Lanceolado Mediana 2 1 1 Pyta Uruguayo Cordada Sin lóbulos 1 (diente) Ausente Mediana 2 2 4 Roxa Hastada Sin lóbulos 1 (diente) Ausente Grande 4 2 5 Pyta Guazú Lobulada Profundos 5 Lanceolado Mediana 4 2 5 Yety Mandió Lobulada Profundos 5 Eliptico Mediana 1 2 1 Japonesa-2 Lobulada Moderados 5 Semi eliptico Mediana 2 2 4 Taiwanes2 Lobulada Profundos 3 Semi eliptico Mediana 3 2 1 Princesa Lobulada Profundos 5 Lanceolado Mediana 2 2 3 Uruguayo Lobulada Superficial 3 Semi eliptico Mediana 1 1 1 Japonesa- Cordada Sin lóbulos 1 (diente) Ausente Mediana 4 1 5 Dacosta Cordada Sin lóbulos 1 (diente) Ausente Mediana 2 4 1 Yety Paraguay Cordada Sin lóbulos 1 (diente) Ausente Mediana 2 2 1 Andai Lobulada Moderados 3 Semi eliptico Mediana 1 2 5 Ib - 003 Lobulada Moderados 3 Semi eliptico Mediana 1 1 5 Ib - 005 Lobulada Moderados 3 Semi eliptico Mediana 1 1 5 Ib - 006 Lobulada Superficial 3 Semi eliptico Mediana 3 1 5 Genotipos Perfil general de la hoja Tipo de lóbulos Nº de lóbulo s Forma del lóbulo central Tamaño de la hoja madura PgNE1 CoHm2 CoHIn3 Ib - 010 Triangular Sin lóbulos 1 (diente) Ausente Mediana 3 1 5 Ib - 011 Lobulada Moderados 5 Semi eliptico Mediana 3 1 5 Ib - 012 Lobulada Moderados 3 Semi eliptico Mediana 1 1 5 Ib - 018 Lobulada Moderados 3 Semi eliptico Mediana 1 1 1 Ib - 019 Lobulada Profundos 5 Lanceolado Mediana 3 1 1 Ib - 020 Lobulada Superficial 3 Semi eliptico Mediana 1 1 1 Ib - 022 Cordada Sin lóbulos 1 (diente) Dentado Mediana 1 1 1 Ib - 023 Lobulada Moderados 3 Semi eliptico Mediana 1 1 1 PNE1 (Pigmentación de las nervaduras del envés) 1. Verde; 2. Nervadura princ mayorm o totalmente morada 3.Manchas moradas en varias nervaduras 4.Mancha morada en base de nervadura principal. CoHm2 (Color de hoja madura) 1 Verde 2. Verde con borde morado 3. Verde con nerv moradas en el haz 4. Verde en el haz, morada en el envés. CoHjIn3 (Color de la hoja inmadura) 1.Morada en ambas superficies 2.Verde con borde morado 3.Mayormente morada 4.Ligeramente morada 5.Verde con borde morado Para la forma del lóbulo central, 15 genotipos presentaron demi-eliptico, dos genotipos elíptico, dos dentado, cinco genotipo lanceolado, en seis genotipos aAusente. Para la característica tamaño de la hoja madura, 29 genotipos presentaron hoja mediana y un genotipo hoja grande. Para la característica Pigmentación de las nervaduras del envés, 14 genotipos presentaron verde, siete genotipos presentaron Nervadura principal mayormente o totalmente morada, seis genotipos con Manchas moradas en varias nervaduras y en tres genotipos Manchas moradas en nervadura principal. Para la característica color del follaje se encuentra cuatro características: Para el color de la hoja madura 16 genotipos presentaron coloración verde, 11 genotipos verde con borde morado, un genotipo verde con nervaduras moradas en el haz, un genotipo verde en el haz, morada en el envés; un genotipo verde con nervaduras moradas en el envés. Para el color de la hoja inmadura 10 genotipos presentaron morada en ambas superficies, 15 genotipos verde con borde morado; dos genotipos mayormente morada, tres ligeramente morada. Para longitud del peciolo nueve genotipos presentaron peciolo corto, 18 genotipos peciolo intermedio, un genotipo largo y un genotipo muy largo. Para pigmentación del peciolo 13 genotipos presentaron color verde, cuatro genotipos color verde con morado cerca del tallo y de la hoja, siete genotipos con verde con morado cerca de la hoja, un genotipo verde con manchas moradas a lo largo del peciolo, tres genotipos con algunos peciolos morados, otros verdes y dos con total o mayormente morado. Para la caracterización del tallo (Cuadro 2) se evaluaron cinco variables, además se presenta datos de cobertura del suelo de la planta a los 120 días. Para la característica cobertura del suelo siete genotipos presentaron cobertura alto, 23 genotipos cobertura total. Para la característica de entrenudo del tallo, la longitud de entrenudos presentó 15 genotipos intermedio, 13 genotipos corto, dos largos. Para diámetro del entrenudo, 22 genotipos fueron Cuadro 2. Caracterización morfológica del tallo de genotipos de batata.San Lorenzo, PY, 2018. Genotipos Cobertura del suelo Entrenudo del tallo Pigmentación de los tallos Longitud del entrenudo Diámetro del entrenudo CPT1 Color secundario de los tallos Pubescencia de ápice del tallo Morotí Alto Intermedio Delgado 1 Ápice morado Ausente Taiwanes1 Total Corto Delgado 2 Ápice morado Ausente Morado Total Intermedio Intermedio 4 Nudos morados Ralo Pyta Total Intermedio Delgado 2 Base verde Ralo Sa’y jú Total Largo Delgado 3 Base verde Denso Blanco guazú Total Corto Intermedio 3 Ápice morado Ralo Boli Alto Corto Delgado 3 Ápice verde Ausente Pyta Uruguayo Alto Intermedio Delgado 3 Nudos morados Moderado Roxa Total Intermedio Delgado 2 Ausente Denso Pyta Guazú Total Intermedio Intermedio 2 Nudos morados Denso Yety Mandió Total Corto Intermedio 2 Ápice morado Ausente Japonesa-2 Total Intermedio Delgado 1 Ápice morado Moderado Taiwanes2 Total Corto Delgado 3 Base morada Moderado Princesa Total Intermedio Delgado 3 Nudos morados Ausente Uruguayo Alto Corto Delgado 2 Ápice morado Ausente Japonesa- Total Intermedio Intermedio 2 Ausente Denso Dacosta Alto Largo Delgado 5 Ausente Moderado Yety Paraguay Total Intermedio Delgado 6 Base verde Moderado Andai Total Corto Delgado 2 Ausente Ausente Ib - 003 Total Corto Delgado 2 Ausente Ausente Ib - 005 Total Corto Delgado 2 Ausente Ausente Ib - 006 Total Corto Delgado 1 Nudos morados Ausente Ib - 010 Alto Corto Intermedio 2 Nudos moradosAusente Ib - 011 Total Corto Delgado 1 Nudos morados Ausente Ib - 012 Alto Intermedio Intermedio 1 Ausente Ausente Ib - 018 Total Intermedio Delgado 2 Ausente Ausente Ib - 019 Total Intermedio Delgado 2 Nudos morados Ausente Ib - 020 Total Intermedio Intermedio 2 Ausente Ausente Ib - 022 Total Intermedio Delgado 2 Ausente Ausente Ib - 023 Total Corto Delgado 2 Ápice morado Ausente CPT(Color predominante de los tallos1) 1 Verde con algunas manchas moradas 2 Verde 3 Verde con muchas manchas moradas 4 Moderadamente morado 5 Totalmente morado oscuro 6 Moderadamente morado oscuro. delgado y ocho genotipos intermedios. La característica pigmentación de los tallos, para color predominante de los tallos, cinco genotipos presentaron verde con algunas manchas moradas, 16 genotipos presentaron color verde, dos genotipos color moderadamente morado, cinco verde con muchas manchas moradas, un genotipo totalmente morado oscuro, un genotipo moderadamente morado oscuro. Para el color secundario del tallo siete genotipos con ápice morado, ocho genotipos con nudos morados, tres genotipos con base verde, un genotipo con base morada, uno genotipo con ápice verde y 10 genotipos Ausente. Para pubescencia del tallo, 18 genotipos presentaron ausente, tres genotipos ralo, cuatro genotipos denso, cinco genotipos moderado. La variabilidad genética y la diversidad deben ser descritas y medidas si va a incorporarse efectivamente en estrategias de mejora y el manejo de la genética vegetal recursos (Bouvet et al. 2004). La batata es altamente heterocigótica y de polinización cruzada en el que muchos rasgos muestran variación continua. Dado que es altamente heterocigoto, hay una gran variabilidad dentro de la especie, que está disponible para la explotación por los fitomejoradores (Jones et al., 1986). Por lo tanto, aplicando medidas cuantitativas y cualitativas métodos de enfoques para explotar esta extensa variabilidad, (que depende de buenas estimaciones de los caracteres fenotípicos, genéticos y agronómicos) es de primordial importancia (Fongod y Nkwatoh 2012). CONCLUSIONES Existe una amplia variabilidad genética entre los 30 genotipos estudiados que sirve para el establecimiento de futuros programas de mejoramiento genético. La obtención invitro de clones de batata resulta exitoso como medio de conservación. AGRADECIMIENTOS Agradecemos al Consejo Nacional de Ciencia y Tecnología (CONACYT) de Paraguay y a la Facultad de Ciencias Agrarias de la Universidad Nacional de Asunción por el cofinanciamiento de esta investigación. LITERATURA CITADA Huaman, L. 1991. Descriptors for Sweet Potato. Rome: International Board for Plant Genetic Resources, 52 p.: il. MAG (MINISTERIO DE AGRICULTURA Y GANADERIA). 2016 Síntesis Estadísticas. Producción Agropecuaria Año Agrícola 2015/2016. San Lorenzo: Dirección de Censos y Estadísticas Agropecuarias. 51 p. Chávez, R., Gallo, P., Rossel, G., Reynoso, D., Leva, H., & Vera, N. (2006). Caracterización morfológica y molecular de genótipos mejorados de camote (Ipomoea batatas L.) para ecosistemas Árido-Salino-Bórico. Revista Ciencia y Desarrollo, 8(1), 84-115. Bouvet JM, Fontaine C, Sanou H, Cardi C (2004). An analysis of the pattern of genetic variation in Vitellaria paradoxa using RAPD markers. Agroforestry Systems 60: 61–69. Food and Agriculture Organization of the United Nations. FAOSTAT Statistics Database. [Rome?]: En: http://www.fao.org/faostat/en/#home . Consultado mayo 2019. Fongod, A. G. N., Mih, A. M., & Nkwatoh, T. N. (2012). Morphological and agronomic characterization of different accessions of sweet potatoes (Ipomoea batatas) in Cameroon. International Research Journal of Agricultural Science and Soil Science, 2(6), 234-245. Pereira Júnior, L.R.; Oliveira, A.P.; Gama, J.S.N.; Campos, V.B.; Razeres, S.S. Parcelamento do esterco bovino na produção de batata-doce. Revista Verde. v.3, n.3, p12-16, 2008. Silva, J.B.C.; Lopes, C.A. Cultivo da batata-doce. 3. ed. Brasília: Embrapa Hortaliças, 1995. 18 p. (Instruções técnicas de CNPHortaliças, n.7). Tique, J., B. Chaves, y J. Zurita. 2009. Evaluación agronómica de diez clones promisorios CIP y dos materiales nativos de Ipomoea batatas L. Agron. Colomb. 27:151-158.
