PONTIFICIA UNIVERSIDAD CATÓLICA DEL ECUADOR SEDE IBARRA PUCE - SI
ESCUELA DE CIENCIAS AGRÍCOLAS Y AMBIENTALES E.C.A.A.
INFORME FINAL DE TESIS
TÍTULO:
CARACTERIZACIÓN CARA CARACT CTER ERIZA IZACIÓ CIÓN N MORFOAGRONÓMICA Y MOLECULAR D DE E LA yphomandra betacea Sendt) COLECCIÓN DE TOMATE DE ÁRBOL ( Cyphomandra C C yphomandra Sendt)
DEL BANCO DE GERMOPLASMA DEL INIAP, ECUADOR ECUADOR
PREVIA OBTENCIÓN DEL TITULO DE INGENIERA AGROPECUARIA
AUTORAS:
CHALAMPUENTE DORIS
AUTORIA
Declaramos que la presente presente investigación es de total responsabilidad de las autoras.
……………………………… Doris Salomé Chalampuente Flores
…………………………… Priscila Fernanda Prado Beltrán
PRESENTACIÓN
La presente investigación titulada “Caracterización morfoagronómica y molecular de la colección de tomate de árbol (Cyphomandra betacea Sendt) del banco de germoplasma del INIAP” está conformada por cinco capítulos que se detallan en los acápites siguientes.
El Capítulo I, está conformado por: planteamiento del problema que detalla los problemas relacionados con el cultivo de tomate de árbol, como la pérdida de variedades puras y la proliferación de plagas y enfermedades; justificación se hace hincapié en la importancia de la caracterización morfológica y molecular para la identificación de material promisorio, y la conservación del germoplasma; objetivos se objetivos se plantea estudiar la variabilidad genética de la colección de tomate de árbol mediante la identificación de caracteres morfológicos discriminantes y la caracterización molecular mediante la técnica RAPDs.
empleados en la caracterización molecular y el análisis estadístico de los resultados obtenidos.
En el Capítulo IV, se presentan los resultados obtenidos en la caracterización morfoagronómica, y molecular molecular de tomate de árbol, así como la discusión de estos resultados y la correlación de las dos fases en estudio.
En el Capítulo V, se establecen las conclusiones y recomendaciones a las que se llegó con el análisis de los resultados obtenidos, así como la estrecha relación genética entre las accesiones que fueron evaluadas en la presente investigación.
DEDICATORIA
A mi Dios por el diario vivir A mi Papi Héctor y a mi mami Josefina por el apoyo incondicional que me han brindado durante este tiempo, permitiendo culminar con una etapa más de mi vida profesional. Gracias padres por todo su amor. A mis hermanos Christian, Héctor, Sandra, Daniel, Andrés por su cariño y comprensión. A mi hermana Lix, Juan y mis sobrinos, gracias por todo. A mis abuelitos y tíos por su apoyo moral y todo su cariño. A todos los quiero mucho.
A mi papi, por ser el mentor de lo que ahora soy, por enseñarme a soñar y a entender que por el camino más difícil, siempre se llega a la cumbre. A mi mamita, por su ternura y entrega, y por darme cada día fuerzas y valor para salir adelante. A mis hermanas, por ser mis cómplices, y por todo el apoyo recibido . A mis sobrinos, por ser la alegaría que llena mi corazón A mis abuelitos por que su apoyo y cariño Al ti Wilito, por estar siempre a mi lado, y por todos los momentos compartidos
AGRADECIMIENTO
A la Pontificia Universidad Católica del Ecuador Sede Ibarra, y en especial a la Escuela de Ciencias Agrícolas y Ambientales por abrirnos sus puertas durante los años de carrera estudiantil, y a los docentes por habernos impartido los conocimientos que nos formaron como profesionales.
Al Instituto Nacional Autónomo de Investigaciones Agropecuarias en las personas Ing. Victor Hugo Cardoso Director General, Dr. Julio Delgado Director de Investigaciones. A la “Estación Experimental Santa Catalina” en la persona del Ing. Luis Fernando Rodríguez Director de la Estación.
Al Departamento Nacional de Recursos Fitogenéticos y Biotecnología del INIAP, y en especial a su Líder M.Sc. César Tapia por habernos dado la apertura para realizar la presente investigación, por la confianza depositada en nuestro trabajo y la amistad brindada; a la Biól. Gabriela Piedra por brindarnos sus conocimientos desinteresadamente, por su apoyo y amistad incondicional, gracias “madre”; y a
Al IPGRI por la asistencia técnica.
A nuestros queridos compañeros y amigos de la promoción 2000 “B” con quienes compartimos muchos momentos agradables, y que los llevaremos siempre en nuestros corazones.
A todas las personas que de una u otra manera colaboraron con la culminación de esta investigación.
RESUMEN
Los recursos fitogenéticos se conservan para ser utilizados y ello solo es posible si se conocen sus características y posibles usos. La información que permitió conocer el germoplasma de tomate de árbol (Cyphomandra betacea Sendt) se obtuvo a partir de la caracterización y evaluación de 37 accesiones colectadas en provincias del norte, centro y sur del Ecuador, para lo que se utilizó 48 descriptores morfoagronómicos (21 cuantitativo y 27 cualitativos). Con el paquete estadístico SAS (Sistema de Análisis Estadístico) se determinó la similitud genética en base a descriptores morfológicos, y con el algoritmo de Gower se calculó una matriz de distancias genéticas, que analizadas con el agrupamiento jerárquico de Ward generó un fenograma que reveló tres grupos principales de accesiones, con una estrecha relación genética. Los descriptores cualitativos que aportaron a la discriminación entre grupos fueron: color de la lámina foliar, color de las nervaduras, color de los brotes apicales, color primario de la epidermis del fruto, color del mucílago adherido a la semilla y color de la semilla; los descriptores cuantitativos de alto poder discriminante están relacionados con el tamaño del fruto; estos descriptores permitieron identificar siete morfotipos dentro
materiales promisorios con características deseables de producción y tolerancia a plagas y enfermedades, con los que se podrá iniciar programas de fitomejoramiento.
ABSTRACT
The plant genetic resources are preserved to be used afterwards. It is possible only if their characteristics and potential applications are known. The information that allowed us to know the germplasm of tree tomato (Cyphomandra betacea Sendt) was obtained from the characterization and evaluation of 37 accessions collected in central, north and south provinces of the country. To carry out this investigation, it was used 48 morphoagronomical descriptors (21 quantitative and 27 qualitative). The genetic similarity was determined using the statistical package SAS (System of Statistical Analysis) based on morphologic descriptors, besides, a genetic distances matrix was calculated using the algorithm of Gower. They were analyzed using the Ward method of clustering and generated a phenogram that revealed three main groups of accessions that have a close genetic relation. The qualitative descriptors that contributed to the discrimination among groups were: foliar sheet colour, veins colour, apical buds colour, primary colour of the epidermis of the fruit, mucilage adhered to the seed colour and seed colour; the quantitative descriptors of high discriminant reference are related to the size of the fruit. These descriptors permitted to identify seven morphotypes inside the
was identified possible promising germplasm with desirable characteristics of production and resistance to plagues and illnesses, which will be helpful to initiate programs of plant improvement.
PORTADA PRESENTACIÓN DEDICATORIA AGRADECIMIENTO RESUMEN ABSTRACT INDICE CAPITULO I INTRODUCCIÓN 1.1 PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA 1.2 JUSTIFICACION 1.3 OBJETIVOS 1.3.1 OBJETIVO GENERAL OBJETIVOS ESPECÍFICOS 1.3.2 1.4 HIPÓTESIS
1 3 5 7 9 11 13 19 19 21 23 23 23 24
CAPITULO II MARCO TEORICO 2.1 TOMATE DE ÁRBOL 2.1.1 ORIGEN, TAXONOMIA E IMPORTACIA DEL CULTIVO 2.1.2 DESCRIPCIÓN BOTANICA Y FENOLÓGICA
25 25 25 27
Usos 2.1.4.1 2.1.4.2 Composición Nutricional 2.1.5 RECURSOS GENÉTICOS 2.2 CARACTERIZACIÓN Y EVALUACIÓN DEL GERMOPLASMA MÉTODOS DE CARACTERIZACIÓN MORFOLÓGICA Y EVALUACIÓN 2.2.1 AGRONÓMICA 2.2.2 MÉTODOS MOLECULARES 2.2.2.1 Reacción en cadena de la polimerasa Polimorfismos del ADN Amplificados al Azar RAPDs 2.2.2.2 2.3 RELACIÓN ENTRE LA CARACTERIZACIÓN MORFOLÓGICA Y MOLECULAR
34 34 36 37
CAPITULO III MATERIALES Y METODOS 3.1 MATERIALES 3.1.1 DE CAMPO 3.1.1.1 Insumos Herramientas 3.1.1.2 3.1.1.3 Recursos Humanos 3.1.1.4 Material de Oficina
48 48 48 48 48 49 49
38 39 40 42 46
CAPÍTULO IV
RESULTADOS Y DISCUSIÓN
4.1 RESULTADOS 4.1.1 DATOS PASAPORTE Provincia de Colección 4.1.1.1 4.1.1.2 Altitud 4.1.2 CARACTERIZACIÓN MORFOAGRONÓMICA 4.1.2.1 Variabilidad Morfológica Agrupamiento de las Entradas 4.1.2.2 4.1.2.3 Valor discriminante de los Caracteres 4.1.2.4 Análisis de los caracteres Cualitativos discriminantes para los Grupos Estructura de los Agrupamientos 4.1.2.5 4.1.2.6 Análisis de la ubicación Espacial 4.1.2.7 Análisis de los Agrupamientos 4.1.2.8 Descriptores Morfológicos y Agronómicos 4.1.3 CARACTERIZACIÓN MOLECULAR 4.1.3.1 Extracción de ADN 4.1.3.2 Productos de Amplificación
63 63 63 63 63 63 64 65 65 67 70 72 72 77 94 94 94
Lista de Tablas
Tabla 1
Parámetros usados para la estimación de la variabilidad genética de la colección de tomate de árbol (C. betacea ) del DENAREF – INIAP
Tabla 2
Distribución de las 37 entradas de Cyphomandra betaacea por grupos, según el análisis de agrupamiento jerárquico de Ward, evaluados en la granja de la UNORCAC, Cotacachi – Ecuador, 111 2004
Tabla 3 Tabla 4 Tabla 5 Tabla 6 Tabla 7
Parámetros usados para la estimación del valor discriminante en caracteres cualitativos para la colección ecuatoriana del tomate de árbol (Cyphomandra betacea) del DENAREF-INIAP Valores promedio para caracteres cuantitativos de los grupos definidos del análisis del agrupamiento de Ward en la colección de tomate de árbol del DENAREF – INIAP Valor promedio y desviación estándar para caracteres cuantitativos de mayor valor discriminante para la colección de tomate de árbol (Cyphomandra betacea) Frecuencias de los grupos de accesiones de la colección de tomate de árbol (Cyphomandra betacea Sent ), según el estado de los caracteres cualitativos. Morfotipos identificados en la colección betacea Sendt)
(Cyphomandra
110
112 113 114 115 118
Lista de Figuras
Figura 1
Croquis del ensayo
111
Figura 2
Flujograma del análisis estadístico para los datos morfoagronómicos la colección de C. betacea
112
Figura 3
Distribución geográfica de las accesiones de la colección de tomate de árbol
123
Figura 4
Agrupamiento jerárquico de WArd de la colección de tomate de árbol, según datos morfoagronómicos
124
Figura 5
Dendrograma de 16 entradas de C. betacea en el agrupamiento 1
125
Figura 6
Dendrograma de 13 entradas de C. betacea en el agrupamiento 2
126
Figura 7
Dendrograma de 8 entradas agrupamiento 3
127
de C. betacea en el
Lista de Anexos
Anexo 1
Datos pasaporte de la colección de tomate de árbol
131
Anexo 2
Lista descriptores utilizados para la caracterización morfoagronómica para tomate de árbol
134
Anexo 3
Matriz de similitud generada de los datos morfológicos
144
Anexo 4
Matriz de similitud generada a partir de datos moleculares
145
Anexo 5
Base de datos de los descriptores morfológicos y agronómicos
146
Anexo 6
Caracteres cualitativos discrimininantes para los subgrupo del Grupo 1
148
Anexo 7
Caracteres cualitativos discriminantes para los subgrupo del Grupo
149
Anexo 8
Caracteres cualitativos discriminante para los subgrupos del Grupo
150
Anexo 9
Caracteres cuantitativos discriminantes para los subgrupos
151
CAPITULO I INTRODUCCIÓN 1.1
PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA
En el Ecuador se estima una producción de 4 062 has del cultivo de tomate de árbol, de las cuales 3 920 has se encuentran en la sierra, distribuidas entre las provincias de Azuay, Bolívar, Carchi, Cotopaxi, Imbabura, Loja, Pichincha y Tungurahua (INEC, 2003). Estas áreas de producción se han establecido debido a la gran demanda del frutal a nivel nacional, sin embargo los niveles de producción se han visto afectados por la proliferación de plagas y enfermedades incrementando los costos de producción y disminuyendo la calidad del fruto, reduciendo de dos a tres años la vida útil del cultivo.
Albornoz (1992), en observaciones de frutos recolectados en el callejón interandino determinó que en el Ecuador no existen variedades puras, clasificándolas en cinco grupos básicos de acuerdo a sus características, estas
o la calidad del fruto, sin embargo no hay estudios de los caracteres vegetativos, lo mismo que en aspectos relacionados con respuesta a plagas y enfermedades, estrés ambiental abiótico y vida post-cosecha.
1.2
JUSTIFICACIÓN
El fenómeno de erosión genética, es la constante de un sin número de cultivos que constituyen la base alimentaria en muchas comunidades. Es así que la pérdida de estos recursos fitogenéticos o germoplasma vegetal representa una seria amenaza a la seguridad alimentaria, por lo que es deber de la comunidad científica generar investigaciones que propongan su uso en la agricultura e industria.
La caracterización morfológica tiene como finalidad proteger los recursos genéticos que generalmente se pierden por mal manejo en el cultivo ya sea por el reemplazo de variedades originarias de una región por variedades mejoradas, o por destrucción de la vegetación montañosa (Albornoz, 19992).
Mediante la caracterización y evaluación del germoplasma de tomate de árbol se pretende establecer analogías y diferencias entre accesiones, e identificar el material promisorio que será de gran utilidad al momento de definir estrategias de
El Departamento Nacional de Recursos Fitogenéticos y Biotecnología (DENAREF) del Instituto Nacional Autónomo de Investigaciones Agropecuarias (INIAP), dispone de una colección de 37 entradas de tomate de árbol (Cyphomandra betacea Sendt) colectadas en la Sierra ecuatoriana, la que fue caracterizada morfológica y molecularmente. Los resultados obtenidos en la presente investigación permitirán ampliar los conocimientos de la variación genética que se ha venido dando en los últimos años.
1.3
OBJETIVOS
1.3.1
OBJETIVO GENERAL
1.3.2
Estudiar la variabilidad genética de la colección de tomate de árbol (Cyphomandra betacea Sendt) del banco de germoplasma de DENAREF INIAP, mediante la caracterización morfológica y molecular, y evaluación agronómica preliminar.
OBJETIVOS ESPECÍFICOS
Caracterizar morfoagronómicamente 37 entradas de tomate de árbol (Cyphomandra betacea Sendt), mediante el empleo de descriptores morfológicos y agronómicos.
Determinar los caracteres cuantitativos y cualitativos de alto poder discriminante, que permitan identificar relaciones genéticas entre grupos y
1.4
Identificar y seleccionar materiales promisorios en base a criterios de tolerancia a plagas y enfermedades y producción.
HIPÓTESIS
Las entradas de la colección nacional de tomate de árbol de la Estación Experimental Santa Catalina-INIAP presentan variabilidad genética.
Los descriptores agromorfológicos empleados genéticas entre los materiales en estudio.
permiten identificar diferenciar
Entre los materiales de la colección nacional de tomate de árbol existen materiales promisorios relacionados en aspectos de calidad, producción y resistencia a plagas y enfermedades que puedan ser utilizados en planes de fitomejoramiento.
CAPITULO II MARCO TEÓRICO 2.1
TOMATE DE ÁRBOL
A continuación se detalla la revisión bibliográfica del tomate de árbol, describiendo su origen, taxonomía y los aspectos agronómicos de importancia para el desarrollo de este cultivo.
2.1.1
ORIGEN, TAXONOMÍA
E IMPORTANCIA DEL CULTIVO
El género Cyphomandra , al cual pertenece el tomate de árbol, abarca entre 25 y 50 especies originarias de América tropical, en latitudes que van desde los 20° N hasta los 30° S, encontrándose dispersas en América del Sur (García et al , 2002 citado por León et al , 2004).
El tomate de árbol (Cyphomandra betacea Sendt), posee la siguiente estructura taxonómica (Feicán et al, 1999; León et al , 2004). REINO: DIVISIÓN: CLASE: ORDEN: FAMILIA: GENERO: ESPECIE:
Plantae (Vegetal) Magnoliphyta (Angiospermas) Magnoliopsida (Dicotiledóneas) Solanales Solanaceae Cyphomandra Cyphomandra betacea Sendt
Se le conoce popularmente con el nombre de "tomate de árbol" aunque recibe otros nombres comunes tales como: "tomate cimarrón, tomate extranjero, granadilla y contragallinazo" en Centroamérica; " berenjena y tomate de palo" en México; "tomate de monte, tomate silvestre, pepino de monte, gallinazo panga y tamarillo" en Colombia y Perú; "chilto, sima, tomate de lima" en Bolivia; "tomate chimango, tomateiro da serra" en Brasil; y en Nueva Zelanda país donde ha sido introducido alrededor del año 1970, se la designó como "Tamarillo" (www.sica.
Este cultivo es altamente productivo, ya que ha dado sustento y desarrollo económico a agricultores, que en pequeñas extensiones de terreno (0.5-1 ha) han logrado incrementar sus ingresos y mejorar sus condiciones de vida (www.sica. gov.ec/agronegocios/productos%20para%20invertir/frutas/tomate%20arbol/princip al.htm).
El tomate de árbol tiene excelentes cualidades nutritivas y medicinales que han sido poco difundidas. Es considerado dentro de la medicina natural como una de las frutas que fortalecen el cerebro, y contribuye a curar migrañas y cefaleas severas (www.ibiologia.unam.mx/jardin/gela/page2.html).
2.1.2
DESCRIPCIÓN BOTÁNICA Y FENOLÓGICA
Las características botánicas de C. betacea y su fenología se detalla a continuación.
2.1.2.2
Hojas
La hoja es de inserción alterna y caducifolia, tiene cierto aroma a almizcle y forma más o menos acorazonada, en la base, y ovalada con punta en el ápice. Su rango de tamaño está entre 10 a 30 cm de largo, y de 4 a 12 cm de ancho (http:// www.sica.gov.ec/agronegocios/productos%20para%20invertir/frutas/tomate%20ar bol/epftomarbol.pdf). Son de color verde oscuro o brillante, la nervadura central y laterales son prominentes (Feicán et al , 1999).
2.1.2.3
Flores
Son fragantes y están distribuidas en pequeños racimos axilares, supra axilares o en cimas escorpioides. Tienen color blanco o rosado con cinco pétalos largos unidos por la base. El cáliz se forma de una base semejante a una campana de cinco dientes agudos (Feicán et al , 1999). Son por lo regular autógamas, es decir de auto polinización, existiendo también la posibilidad de polinización cruzada por factores como el viento y la presencia de insectos. Las flores no polinizadas tienden a caer prematuramente (http://www.sica.gov.ec/agronegocios/productos
df). La cáscara o piel del fruto es dura y desagradable al gusto, de colores anaranjado y morado (Sánchez et al , 1996).
2.1.2.5
Semillas
Las semillas de naturaleza comestible son delgadas, casi planas y circulares, más largas y duras que las del tomate riñón y se encuentran rodeadas de la pulpa (Feicán et al , 1999).
2.1.2.6
Descripción Fenológica
No se encuentran reportadas investigaciones que permitan conocer las fases de crecimiento de esta planta, por esta razón se dispone de descripciones fenológicas muy ambiguas y son el resultado de observaciones de campo e información proporcionada por campesinos (Albornoz, 1992).
La planta es perennifolia y la emisión de hojas es continua, sin embargo estas caen sucesivamente quedando el tallo principal y la parte inferior de las ramas desprovistas de follaje (Feicán et al , 1999).
2.1.3
AGRONOMÍA
Las condiciones agro ecológicas y edáficas óptimas para el desarrollo del cultivo, de tomate de árbol se detallan a continuación (www.ibiologia.unam.mx/jardin/ gelapage2.html).
2.1.3.1
Condiciones Agro Ecológicas
Clima: Temperatura: Humedad: Pluviosidad: Altitud:
Templado seco y sub-cálido húmedo 13°C – 24°C 70% - 80% 600 –1500 mm 1800 2800 m.s.n.m.
2.1.3.3
Técnicas del Cultivo
Los aspectos técnicos que deben tomarse en consideración para el cultivo del tomate de árbol son:
A)
Almácigo
Las semillas extraídas de frutos maduros se dejan secar de 10 a 15 días al ambiente y luego se colocan en un almácigo, con un sustrato compuesto por una parte de tierra cultivable, una de arena y una parte de materia orgánica (Feicán et al , 1999)
B)
Repique y Transplante
La germinación tarda alrededor de 30 días y cuando las plantas tienen de 15 a 20 cm de alto (3 ó 4 hojas) se realiza el repique, es decir el transplante de plántulas del almácigo a fundas. Después de 60 días se transplanta al terreno definitivo
D)
Trazado y Plantación
Según Feicán et al (1999), las distancias de siembra más usadas son: 2,50 m x 1,50 m (2600 plantas por ha), 2 m x 2 m (2500 plantas por ha) ó 1,8 m x 1,8 m (3600 plantas por ha).
Los hoyos deben tener un tamaño de 0,40 x 0,40 x 0,40 m de ancho, largo y profundidad respectivamente. Si la siembra se realiza por surcos, la planta debe ser colocada en la parte alta para evitar el encharcamiento de ésta cuando se efectúen los riegos o se presenten precipitaciones fuertes que provoquen inundación en el terreno (www.sica.gov.ec/agronegocios/Biblioteca/Convenio% 20MAG%20IICA/productos/tomate_arbol_mag.pdf).
E)
Fertilización
Según Feicán et al (1999), la fertilización se realiza de acuerdo al nivel de nutrientes disponibles en el suelo y debe ser permanente durante el ciclo de
F)
Riegos
El cultivo de tomate de árbol requiere una precipitación anual entre 600 y 1 500 mm distribuidos durante todo el año. En épocas secas es necesario regar la plantación para mantener un nivel adecuado de humedad en el suelo y de contenido de agua en las plantas, que permitirá tener un desarrollo vegetativo normal, buena producción y cosechas de calidad (Feicán et al , 1999).
G)
Podas
Para las podas de formación se recomienda conservar de tres a cuatro ramas principales, en el transcurso del crecimiento se deben eliminar brotes o chupones que aparecen sobre el tallo principal (www.ibiologia.unam.mx/jardin/gela/page2 .html). Se realizan también podas fitosanitarias para eliminar periódicamente las ramas dañadas, enfermas o afectadas mecánicamente, especialmente por la influencia del viento (Feicán et al , 1999).
2.1.3.5
Plagas y Enfermedades
Según León et al (2004) las enfermedades más comunes que afectan a este cultivo son: antracnosis de la fruta (Colletotrichum gloesporoides ), oidio (Oidium spp.), virus (Virus Y de la papa, virus de la mancha anular del tomate y virus del mosaico de la alfalfa), que atacan ramas, hojas y frutos. Las plagas más importantes son áfidos (Myzus sp.), chinches (Leptoglosus zanatus ) y nemátodos de la raíz (Meloidogyne incognita ).
2.1.4
USOS
Y
COMPOSICIÓN NUTRICIONAL
Las características nutricionales y los usos que se dan al tomate de árbol se detallan a continuación.
2.1.4.1
Usos
Se sirve fresco sin emplear la corteza, y se utiliza para la preparación de jaleas,
visión, el buen estado de la piel, el cabello, las mucosas, los huesos y para el buen funcionamiento del sistema inmunológico. Contiene además vitamina C que interviene en la formación de colágeno, huesos y dientes, glóbulos rojos y favorece la absorción del hierro de los alimentos y la resistencia a las infecciones; ambas vitaminas (A y C), cumplen una función antioxidante. En menor proporción contiene otras vitaminas del grupo B, como la B6 o piridoxina, necesarias para el buen funcionamiento del sistema nervioso. Su contenido de fibra (soluble, pectina) es alto mejorando el tránsito intestinal (www.frutas.consumer.es/documentos/ tropicales/tamarillo/intro.php).
El tomate de árbol tiene buenas cualidades físicas, nutritivas y organolépticas, pese a sus características alimenticias sobresalientes no se da la importancia que merece dentro de la alimentación humana (Feicán et al , 1999). La composición nutricional de 100 g de pulpa de tomate de se detalla en el Cuadro 2.2.
Cuadro 2.2 Composición nutricional del tomate de árbol en 100 g de pulpa
2.1.5
RECURSOS GENÉTICOS
Las variedades nativas de tomate de árbol en el país debieron haber sido sometidas a selección y domesticación por los primeros pobladores del Ecuador a partir de las especies silvestres, que aún se conservan entre la vegetación montañosa subtropical y de altura desde la provincia del Carchi hasta Loja en la Sierra y en provincias del Oriente como Napo y Pastaza (Albornoz, 1992).
Según Albornoz (1992), el cultivo de tomate de árbol en el Ecuador muestra gran heterogeneidad ya sea en formas y tamaños de los frutos, este fenómeno es generado por hibridación y mezcla de material genético que se da por la polinización mixta del cultivo (autógama y entomófila).
Las poblaciones muestran variabilidad en el color y espesor de la pulpa del fruto, así como en el color del follaje tierno, y el color de los brotes apicales. Según los agricultores, el color del follaje verde amarillento está relacionado con la producción de frutos morados, y el follaje púrpura con la producción de frutos
presentar árboles de tamaño medio, el follaje verde oscuro y brotes apicales púrpura oscuro, frutos de forma ovoide con ápice puntón y de color anaranjado oscuro, y el mucílago adherido a la semilla es anaranjado claro. Criollo redondo presenta árboles de tamaño bajo, el follaje verde oscuro y los brotes apicales son de color púrpura oscuro, frutos de forma esféricos con ápice redondo y de color anaranjado oscuro, el mucílago adherido a la semilla es anaranjado claro, y presenta precocidad a la cosecha. Tomate mora, “rojo o mora” posible variedad híbrida de “negra” por una de las ancestrales, quizás con criollo redondo; se caracteriza por tener árboles de tamaño medio, el follaje verde medio y los brotes apicales son de color púrpura claro, frutos de forma ovoide con ápice redondo y de color púrpura, y el mucílago adherido a la semilla es púrpura.
León et al ( 2004) menciona otros genotipos o cultivares que son los siguientes:
Anaranjado gigante Mora gigante Morado Neocelandés
2.2.1
MÉTODOS DE CARACTERIZACIÓN MORFOLÓGICA Y EVALUACIÓN AGRONÓMICA
Este método se desarrolla en el campo e incluye dos fases de toma de datos: caracterización y evaluación, que sirven para diferenciar accesiones de una colección dada, determinar materiales promisorios y su utilidad, así como para identificar su estructura y variabilidad genética (Jaramillo y Baena, 2000).
La caracterización de germoplasma se realiza en una población representativa de la accesión mediante el empleo de descriptores que son caracteres o atributos referentes a la forma, estructura o comportamiento de un individuo dentro de un banco de germoplasma (Taba, 1991).
La evaluación, por su parte, consiste en describir las características agronómicas de las accesiones que generalmente corresponden a variables cuantitativas influenciadas por el ambiente y de baja heredabilidad. El objetivo último del proceso de evaluación es ampliar la información necesaria para determinar el
El método de caracterización involucra el uso de caracteres que son usualmente dominantes o recesivos, siendo los más útiles para la descripción morfológica aquellos menos influenciados por el ambiente, como son la flor y el fruto; le siguen en importancia las hojas, ramas, raíces y tejidos celulares (Enríquez, 1991; Lefebvre y Chevre, 1995).
Los métodos morfológicos son útiles para estimar niveles de variabilidad de los caracteres dentro y entre plantas de un cultivar de tal manera que se puedan definir caracteres discriminantes de la especie en estudio, los mismos que pueden ser utilizados para posteriores procesos de caracterización y evaluación (Wolf, 1998).
2.2.2
MÉTODOS MOLECULARES
Las técnicas moleculares, han permitido conocer y caracterizar el contenido genético de los organismos, así como estudiar su diversidad, las relaciones genéticas y el grado de similitud entre individuos de poblaciones naturales o
no ser conocida, que presenta diferencias entre individuos y un patrón de heredabilidad medible.
Los marcadores moleculares exploraran la variación de las secuencias del ADN de los individuos en estudio y, por lo mismo, han generado una herramienta eficiente para distinguir entre genotipos estrechamente relacionados (Weising et al , 1994)
Los marcadores bioquímicos o moleculares como isoenzimas o fragmentos de ADN, pueden ser utilizados para caracterizar el genotipo de un individuo a partir de muestras de células o de tejidos por lo que pueden ser utilizados en cualquier fase del desarrollo de la planta, siempre que sea posible obtener suficiente ADN (Ferreira y Grattapaglia, 1998).
2.2.2.1
Reacción en Cadena de la Polimerasa (PCR)
permanecen así hasta que la temperatura baje y pueda favorecer el anillamiento de los primers .
B)
Anillamiento o Pareamiento
La temperatura es rápidamente reducida entre 37 y 600C, dependiendo especialmente del tamaño y la secuencia del primer utilizado. Esta disminución de temperatura permite la hibridación de cada primer con las secuencias complementarias que flanquean la región “blanco”.
C)
Elongación o Polimerización
La temperatura es elevada a 720 C para que la enzima ADN polimerasa realice la extensión de la cadena a partir de cada terminal 3’ de los primers, mediante la incorporación de nucleótidos a la secuencia de ADN molde, de manera que se produce una cadena complementaria en el proceso.
fluorescencia anaranjada cuando es expuesto a la luz ultravioleta (Ferreira y Grattapaglia, 1998).
2.2.2.2
Polimorfismos del ADN Amplificado al Azar (RAPDs)
La técnica RAPDs (Abrev. RAPD; del inglés Random Amplified Polymorphic DNA ) es una modificación de la PCR con un primer de secuencia arbitraria. Desde su descripción, el uso de marcadores RAPDs en el análisis genético y en el mejoramiento de plantas ha tenido una difusión extremadamente rápida. Las aplicaciones incluyen la obtención de “fingerprints” genómicos de individuos, variedades y poblaciones, así como el análisis de la estructura y diversidad genética en poblaciones naturales, de mejoramiento y bancos de germoplasma. La utilización de marcadores RAPDs también es utilizada para la construcción de mapas genéticos de alta cobertura genómica y localización de genes de interés económico (Rafalski et al , 1991; Caetano-Anollés et al , 1991; Williams et al , 1993; Tingey y Delfuto, 1993; citado por Ferreira y Grattapaglia, 1998).
A)
Base Genética
La técnica de RAPDs tiene dos características distintivas de la PCR: utiliza un primer único en vez de un par de primers que tienen secuencia arbitraria formada por 10 nucleótidos, por tanto su secuencia es desconocida (Ferreira y Grattapaglia, 1998).
Para que ocurra la amplificación de un fragmento RAPD en el genoma analizado las secuencias de ADN complementarias al primer arbitrario deben estar suficientemente adyacentes (<4000 pares de bases) y en orientación opuesta, de manera que sea posible la amplificación exponencial de este segmento. En función de la gran cantidad de ADN producido, el fragmento amplificado puede ser visualizado entre dos y 10 bandas en gel de agarosa mediante electroforesis (Ferreira y Grattapaglia, 1998).
B)
Base Molecular de los Loci RAPD
nucleótidos que pueden afectar la complementación del primer con el ADN molde (Williams et al , 1993; Weising et al , 1994)
C)
Competencia por Sitios de Amplificación RAPDs
La competitividad de un sitio de amplificación arbitraria es determinada esencialmente por su complementariedad con el primer utilizado. Sin embargo, en algunos casos los segmentos son amplificados aunque la complementación entre los sitios de iniciación y el primer no sea perfecta (Williams et al , 1990).
Parece ser que el pareamiento perfecto en la extremidad 3’ del primer , a partir del cual se inicia la polimerización es más crítico que en el pareamiento 5’, esto se debe a que está permitido un cierto nivel de no complementariedad que varía con la composición de las bases (Williams et al , 1990; citado por Ferreira y Grattapaglia, 1998). Los pareamientos GC son evidentemente más estables que los AT debido al tipo de enlace trivalente (Ferreira y Grattapaglia, 1998).
El genotipo homocigótico recesivo (aa), que corresponde al fenotipo nulo, es identificado por la ausencia de banda en el gel, mientras que los genotipos homocigóticos dominante (AA) y heterocigóticos (Aa) don identificados por la presencia de la banda en el gel y considerados como una misma clase fenotípica. Es precisamente en esta instancia en la cual estriba la dominancia de la técnica RAPDs, al detectar solamente un alelo por locus (Ferreira y Grattapaglia, 1998).
E)
Ventajas de los RAPDs
Esta técnica tiene una serie de ventajas prácticas que se resumen en simplicidad, rapidez y bajo costo. No requiere el desarrollo previo de una biblioteca de sondas específicas para el organismo de interés, pudiendo utilizar un conjunto único de primers arbitrarios (Ferreira y Grattapaglia, 1998).
Es una técnica rápida y no radioactiva. El tiempo de amplificación dura alrededor de tres horas y es completamente automatizado. Utiliza una mínima cantidad de ADN (Ferreira y Grattapaglia, 1998).
F)
Limitaciones de los Marcadores RAPDs
La principal limitación de los marcadores RAPDs es el bajo contenido de información genética por locus , debido a que los genotipos heterocigóticos no pueden ser discriminados directamente de los homocigóticos. La sensibilidad de la técnica hace que cualquier modificación en el proceso de amplificación se detecte nuevos loci y que otros anteriormente visualizados pasen desapercibidos (Ferreira y Grattapaglia, 1998).
Los RAPDs pueden presentar el inconveniente de una baja consistencia (repetitividad), sin embargo empleando una metodología controlada y constante (termociclador, tipo y concentración de reactivos, etc.), pueden conseguirse resultados satisfactorios (www.webcd.usal.es/web/transgen00/Unidadesdocumen 01/ caballero/cap7htm).
2.3
RELACIÓN ENTRE LA CARACTERIZACIÓN MORFOLÓGICA Y MOLECULAR
moleculares por lo que se han desarrollado dos métodos de consenso: técnicas de consenso que enfatizan la estabilidad e información en común; y la combinación de técnicas, que enfatiza el poder descriptivo y parsimonia global (Miyamoto, 1985).
La manera de comparar matrices de datos es calculando para los caracteres moleculares, los coeficientes de similitud en base a Jaccard o Nei principalmente, mientras que los datos morfológicos se realiza una transformación (z) en cada característica y luego se ejecuta una transformación de rangos o análisis de componentes principales. Este tipo de comparación da como resultado la identificación de correlaciones entre los caracteres morfológicos y moleculares (Mantel, 1967)
CAPÍTULO III MATERIALES Y MÉTODOS
3.1
MATERIALES
Los materiales utilizados en la presente investigación tanto de campo y laboratorio como de oficina se detallan a continuación.
3.1.1
DE CAMPO
Los materiales de campo que se utilizaron en la presente investigación son los siguientes: 3.1.1.1
Insumos Semilla de las 37 accesiones (Colección DENAREF).
Balanza Bomba de fumigar
3.1.1.3
Recurso Humano
Técnicos INIAP Tesistas
3.1.1.4
Material de Oficina
Libro de campo Computadora Hojas Cámara fotográfica Otros
3.1.2.2
Micro centrifuga Micro estufa Baño María Termocicladores MJPTC100 Cámara de electroforesis
Reactivos
Buffer de extracción de ADN ( CTAB, Tris, EDTA y NaCl) Cloroformo/ Alcohol isoamílico Etanol, Isopropanol Tris – EDTA (TE) Tris – Ácido Acético – EDTA (TAE) Agarosa Bromuro de etidio Buffer 5X (MgCl2, KCl, BSA) Agua grado de biología molecular Primer RAPDs Operon
3.2.1
UBICACIÓN
La presente investigación se desarrolló en dos etapas, la primera etapa denominada Caracterización morfológica y evaluación agronómica y la segunda etapa Caracterización molecular.
ETAPA 1. Caracterización morfológica y evaluación agronómica La etapa 1 de la presente investigación se realizó en: Provincia: Cantón: Parroquia: Comunidad: Sitio:
Imbabura Cotacachi San Francisco Eloy Alfaro Granja de la Unión de Organizaciones Campesinas e Indígenas de Cotacachi (UNORCAC)
3.2.2
CARACTERÍSTICAS AGROCLIMÁTICAS
ETAPA 1 Altitud: X coord: Y coord: Temperatura media anual: Precipitación media anual: Déficit hídrico: Meses secos: Uso anterior: Tipo de suelo:
1 500 m.s.n.m. 693067.2 UTM 9533871.0 UTM 20.5°C 642,2 mm 388 mm 8 meses Barbecho Franco Arenosos
Fuente: UNORCAC, 2003
3.2.3
DESCRIPCIÓN DE LA INVESTIGACIÓN
El procedimiento general para el desarrollo de las dos etapas de la presente
parte de pomina y una parte de tierra. Estas plántulas permanecieron en los invernaderos durante tres semanas y luego fueron trasladadas a la granja de la UNORCAC – Cotacachi, para la aclimatación de las mismas. El transplante se realizó a los dos meses del repique.
La preparación del terreno fue mecanizada, dando un pase de arado y uno de rastra, los hoyos realizados tuvieron una dimensión de 0,40 x 0,40 x 0,40 cm, se trazó a una distancia de 1,50 m entre plantas y 2 m entre hileras, se transplantaron 12 plantas por hilera. Para la fertilización de fondo se utilizaron 100 g de hidrocomplex y 4,5 kg de humus por hoyo. Cada tres meses las plantas fueron fertilizadas utilizando sulpomag, úrea, muriato de potasio, 10-30-10 y humus de lombriz.
Se sembraron 12 plantas por hilera a una distancia de 1,5 m entre plantas y 2 m entre hileras, dando un área de 3 m2 por planta. Cada hilera tuvo 18 m de largo y 2 m de ancho, resultando un área total de 36 m2 por entrada. Para eliminar los efectos de borde, se evaluaron solamente diez plantas, dando un área neta de 30
se le hicieron modificaciones en ciertos estados de los caracteres, ya que en el presente estudio se observó algunos caracteres y estados diferentes. Se evaluaron 48 descriptores morfológicos y agronómicos (21 cuantitativos y 27 cualitativos). El detalle de los descriptores utilizados en esta investigación se encuentra en el Anexo 2.
3.2.3.2
Análisis Estadístico para la Evaluación en Campo
En el flujograma de la Figura 2, se observan los análisis estadísticos realizados para la caracterización morfológica. En los siguientes acápites se detalla cada uno de los análisis .
A)
Matriz de similitud y distancia
La similitud general entre dos entradas es función de sus similitudes individuales en cada uno de los caracteres para los cuales son comparados. Utilizando el paquete estadístico SAS versión 6.12 (SAS Institute Inc., 1990) y la distancia de
Además se calculó una Matriz de Distancia Euclideana: D2(i,j) = Σ (X ki – X kj) 2 / n
Donde: X ki = registro estandarizado del carácter k en la entrada i X kj = registro estandarizado del carácter k en la entrada j Dando la matriz final: D = ( n1D1 + n2D2) / (n1+n2) La estructura taxonómica de las entradas fue analizada por medio del agrupamiento jerárquico de Ward (1963) que hace posible encontrar en cada estado aquellos dos grupos cuya unión produzca el mínimo incremento en la suma total de cuadrados del error, dentro de grupos.
Caracteres Cuantitativos El valor discriminante o índice “D” de un descriptor cuantitativo es el número de diferencias significativas detectadas por la prueba Duncan, expresadas como una fracción del número total de posibles comparaciones dentro de un grupo de clones. Con el análisis de esta comparación se identificó los descriptores de mayor valor discriminantes (Engels, 1983), que permitió la formación de grupos dentro de la colección.
Caracteres Cualitativos El valor índice “D” para caracteres cualitativos se basa en el número de pares de taxa que un cierto descriptor puede separar y en la cantidad de información que este descriptor comparte con otros descriptores del mismo estudio (Engels, 1983).
La comparación de valores “D” entre el grupo de descriptores permitió seleccionar aquellos con mayor valor discriminante. En general, la magnitud de “D” expresa
A)
Extracción de ADN genómico
Para la extracción de ADN de C. betacea , se colectaron de dos a tres hojas de plantas jóvenes (15 a 30 días) de cada accesión, que fueron envueltas con papel aluminio y colocadas sobre hielo hasta su extracción. Se siguió el protocolo establecido por Colombo (1998) modificado por Piedra∗ (2004, comunicación personal).
Para el proceso de extracción de ADN, las muestras colectadas fueron maceradas en morteros con 300 µl de buffer de extracción, se colocó el macerado en un tubo Eppendorf de 2 ml con 30 µl de antioxidante (β-mercapto etanol), a continuación se aforó la muestra a 2 ml y se homogenizó mediante agitación, se incubó a 65º C por una hora y media, agitando cada 30 minutos. Posteriormente se dejó enfriar y se centrifugaron por diez minutos a 14000 r.p.m. El sobrenadante fue transferido a un nuevo tubo, y se añadió 1 ml de Cloroformo/Alcohol Isoamílico (CIA 24:1). Nuevamente la muestra fue homogenizada y se centrifugó por cinco minutos a 14000 r.p.m. El sobrenadante fue transferido a otro tubo y se repitió la limpieza con CIA. Una vez finalizada la limpieza, el ADN fue precipitado
B)
Cuantificación del ADN
La integridad y concentración de ADN fueron analizadas por electroforesis en geles de agarosa 0,8% en tampón TAE 1X y cuantificado comparativamente utilizando el estándar ADN Low Mass Ladder (10068-013, INVITROGEN),. La electroforesis se realizó a 70 V por 15 minutos. Sobre la base de estas determinaciones, la concentración de ADN de cada una de las accesiones se estandarizó en tampón TE 0,1M tartrazine hasta lograr una concentración final de 1,25 ng /µl.
C)
Reacción RAPDs
En cada tubo de reacción se colocó una alícuota de los siguientes componentes: Componentes
1 Rx
ADN (1.25 ng /µl) 5X buffer
1,5 µl 2,2 µl
Paso 1 2 3 4
Denaturación inicial Denaturación cíclica Anillamiento Elongación
Temperatura ºC 94 94 42 72
Tiempo 5 min. 30 seg. 1 min. 2 min.
40 veces el paso 2 hasta el paso 4 6 Elongación final 7 Conservación de la muestra
72 4
7 min. 5 min.
Los productos de amplificación fueron visualizados en geles de agarosa al 2% en tampón TAE 1X con bromuro de etidio. La electroforesis fue realizada a 110 V. Se usó el estándar 1Kb DNA Ladder Marker (10381-010 INVITROGEN) como marcador de referencia. Para la visualización de las bandas se colocó el gel bajo un transiluminador UV y posteriormente las bandas fueron documentadas.
Primer
evaluados
Inc, 1998). No se tomaron en cuenta polimorfismos que involucren datos dudosos. Los tamaños de las bandas polimórficas se calcularon mediante la aplicación LENGTH (Templeton & Lawrence, 1988) y se expresaron en pb.
La principal ventaja de esta codificación es la de dar el mismo peso a todos los individuos independientemente del número de bandas. El número de locus es el número de bandas diferentes observadas en el germoplasma en estudio. Al comparar dos accesiones, los estados posibles a un mismo locus son:
ACCESIÓN X
ACCESIÓN Y + + a b c d
Hay que recalcar que el número de dobles ausencias (carácter <>) corresponde al número de loci homocigotos para el alelo nulo en dos individuos ya que solo informa sobre la ausencia del alelo amplificado lo que no constituye
que este coeficiente no considera a la ausencia de banda entre dos muestras como elemento a favor de la similitud entre ellas, y se expresa de la siguiente manera:
F =
M xy
______________ (Mt – Mxyo)
Donde: F = Coeficiente de Jaccard M xy = número de fragmentos compartidos entre dos accesiones = número total de bandas en la matriz de datos M t M xyo = número de bandas en la matriz
Sobre la matriz obtenida se aplicó la técnica de Cluster análisis empleando el método de agrupamiento UPGMA (Media Aritmética No Ponderada; Sneath & Sokal, 1973) mediante la opción de SAHN CLUSTERING del paquete estadístico NTSYS.
Z=
∑j ∑k
X jk Y jk
Donde X jk y Y jk = son elementos de js líneas y ks columnas de Xnxn y Ynxn,
respectivamente, y k es < j.
CAPÍTULO IV RESULTADOS Y DISCUSIÓN
4.1
RESULTADOS
Los resultados obtenidos de la caracterización morfoagronómica y molecular, así como la comparación estadística de estas dos fases se detalla a continuación:
4.1.1 DATOS PASAPORTE 4.1.1.1
Provincias de Colección
Las 37 accesiones evaluadas en el presente estudio, fueron colectadas en ocho provincias de la Sierra ecuatoriana tanto del norte (Carchi, Imbabura y Pichincha), centro (Tungurahua y Chimborazo) y sur del país (Cañar, Azuay y Loja). La distribución geográfica de las colectas se observa en la Figura 3.
4.1.2.1
Variabilidad morfológica
Para determinar la variabilidad de los datos morfológicos de la colección de C. betacea se usaron como parámetros estadísticos, la media aritmética y el coeficiente de variación para los 21 descriptores cuantitativos (Tabla 1).
Mientras más bajo sea el valor de coeficiente de variación más homogéneo serán los datos y por lo tanto la variación será menor por lo que, con los valores observados, el descriptor días a la madurez fisiológica presentó un valor de 6%, siendo el carácter de menor variabilidad, por otro lado el descriptor número de frutos cosechados por inflorescencia presentó un valor de 27,83% siendo el de mayor variación.
Los descriptores que mayor variación presentaron en la evaluación fueron: número de frutos cosechados por inflorescencia (27,83%), tamaño del eje transversal de la semilla (24,37%), número de frutos caídos por inflorescencia (22,51%), y número de flores y botones por inflorescencia (19,43%). Esta alta
4.1.2.2
Agrupamiento de las Entradas.
El agrupamiento jerárquico de Ward (1963) obtenido a partir de la matriz de distancia generada por el algoritmo de Gower, identificó tres grupos de entradas (Tabla 2), representadas gráficamente en el dendrograma que puede observarse en la Figura 4. Este dendrograma muestra la variabilidad y parentesco genético entre entradas y grupos de accesiones.
4.1.2.3
Valor Discriminante de los Caracteres
Los parámetros estadísticos para la selección de descriptores discriminantes cualitativos y cuantitativos se detallan en los párrafos siguientes.
A)
Caracteres cualitativos
Para determinar los descriptores discriminantes de los 27 caracteres cualitativos evaluados, se aplicó la prueba X2, determinando a seis caracteres como
color de las nervaduras (37,00), color primario de la epidermis del fruto (33,15), y color de los brotes apicales (31,98); como se puede observar hay caracteres que describen tanto la parte vegetativa como el fruto. Estos caracteres identificados por su mayor valor discriminante, pueden utilizarse para establecer diferencias entre grupos genéticos.
Los descriptores de mayor valor según la prueba de Cramer fueron: color de la lámina foliar y color de las nervaduras con un valor de 1,00, y color de los brotes apicales con 0,93, por lo que son los de mayor contribución en la discriminación entre grupos genéticos.
B)
Caracteres cuantitativos
Según Engels (1983), un carácter para el cual los grupos genéticos tengan valores marcadamente distintos, tendrá un valor “D” máximo de 1. El presente estudio tuvo un valor de 1 entre las comparaciones posibles entre grupos y por lo tanto fue posible seleccionar los descriptores cuantitativos de mayor poder
4.1.2.4
Análisis de los Caracteres Cualitativos Discriminantes para los Grupos
Los descriptores o caracteres cualitativos están constituidos por varios estados que expresan la variabilidad de la colección. La relación de los agrupamientos con los estados de los caracteres de mayor poder discriminante permite comprender con facilidad la naturaleza del agrupamiento (Tabla 6).
A)
Color de la lamina foliar
100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0
Verde claro Verde me dio Verde oscuro
B)
Color de las nervaduras
100 80 60
Amar illo Marron claro
40
Marron oscuro 20 0 G1
G2
G3
Tanto el grupo 1 como el grupo 2 presentaron en el 100% de las entradas nervaduras de color marrón oscuro y el grupo 3 se diferencia por presentar nervaduras de color marrón claro.
C)
Color de los brotes apicales
100
D)
Color primario de la epidermis del fruto
100 80
Amarillo Anaranjado claro Anaranjado oscuro Morado Rosado oscuro
60 40 20 0
G1
G2
G3
Respecto al color primario de la epidermis del fruto solo el grupo 1 tiene frutos de color anaranjado claro con el 68,75% y el 31,25% presentaron frutos de color anaranjado oscuro. El grupo 2 presentó el 92,31% de las entradas frutos de color anaranjado oscuro y una entrada (7,69%) fue de color rosado oscuro. El grupo 3 presentó el 50% de las entradas de color morado, el 37,5% fueron de color anaranjado oscuro y una accesión (12,5%) fue de color rosado oscuro.
E)
Color del mucílago adherido a la semilla
presentar mucílagos adheridos a la semilla de color púrpura claro en todas sus accesiones.
F)
Color de la semilla
100 80
Crem a claro Crema oscuro Pardo Purpura claro Purpura oscuro
60 40 20 0
G1
G2
G3
El grupo 3 es homogéneo porque el 100% de las entradas presenta semillas de color púrpura claro. El grupo 2 presentó el 92,31% semillas de color crema oscuro, el 7,69% fueron de color púrpura oscuro. El grupo 1 presenta 75% de las entradas semillas de color crema oscuro y 25% fueron pardas.
Con base en los Anexos 6 y 9, el subgrupo B se diferencia del resto de subgrupos por presentar frutos de color anaranjado oscuro; y el subgrupo D se diferencia por presenta frutos de mayor tamaño dentro del Grupo 1.
El Grupo 2 está conformado por 13 entradas, que fueron colectadas al norte y sur del país, se encuentra separada de los otros dos grupos (G1, G3) a una distancia genética de 0,038 y se divide en dos subgrupos A y B (Figura 6); el subgrupo A se encuentra a una distancia genética de 0,032 y el subgrupo B está separado genéticamente a 0,016, valores de distancia genética similares a las del Grupo 1.
Con base a los Anexos 7 y 10, el subgrupo A se diferencia del subgrupo B por presentar el color del mucílago adherido a la semilla de color anaranjado claro, sin embargo los dos subgrupos presentan frutos de tamaño similar.
El Grupo 3 consta de ocho entradas colectadas al norte, centro y sur del país; se separa del grupo 1 y 2 a una distancia genética de 0,051. De igual manera este
4.1.2.6
Análisis de la Ubicación Espacial
En la Figura 8, se encuentra representada gráficamente la ubicación espacial de las entradas, que están en función de las ecuaciones construidas a partir del coeficiente de Gower en el análisis discriminante canónico.
La distancia que separa el Grupo 1 del Grupo 2 es de 3,99; el Grupo 2 está separado del Grupo 3 por una distancia de 7,71 y la distancia que existe entre el Grupo 3 y el Grupo 1 es de 13,14; siendo estos dos últimos grupos los que menos características comparten, encontrando mayor relación genética entre los grupos 1 y 2.
4.1.2.7
Análisis de los Agrupamientos
El análisis del agrupamiento jerárquico de Ward formó tres grupos de entradas, pudiendo identificarse siete morfotipos grupo de accesiones que comparten caracteres morfológicos y agronómicos similares de acuerdo a los caracteres
de color anaranjado claro u oscuro; lámina foliar verde oscuro; nervaduras color marrón oscuro; brotes apicales de color morado oscuro y semillas crema oscuro o pardas (Tabla 6).
Para los descriptores cuantitativos discriminantes (Tabla 5), el tamaño longitudinal del fruto presentó un promedio de 5,76 cm; el eje transversal mayor dio un valor promedio de 4,59 cm; y para el eje transversal menor fue de 3,30 cm; siendo los frutos de menor tamaño dentro de la colección.
Para los descriptores de interés agronómico el grupo presentó valores promedios de 225 días al inicio de floración; 30 flores y dos frutos cosechados por inflorescencia, siendo un valor bajo para producción; para el descriptor días a la madurez fisiológica el grupo presentó un promedio de 416 días, considerándolo como precoz en la presente investigación (Tabla 4). Durante el ciclo de cultivo en el que se realizó la presente caracterización, el grupo presentó de media a alta la incidencia de virus.
Morfotipo 2. Este morfotipo consta de cinco accesiones (ECU-12883, ECU12884, ECU-12886, ECU-12887, ECU-12889), provenientes de las provincias de Azuay y Loja.
La diferencia entre los dos morfotipos está dada por el color anaranjado oscuro de la epidermis del fruto presente en el morfotipo 2.
Grupo 2. Las 13 entradas de este grupo han sido colectadas en Carchi (1), Imbabura (5), Tungurahua (5), Azuay (1), y Loja (1).
Los estados de los descriptores cualitativos discriminantes evaluados para este grupo son: mucílago adherido a la semilla de color anaranjado medio, anaranjado claro o púrpura oscuro; epidermis del fruto de color anaranjado oscuro o rosado oscuro; lámina foliar verde oscuro; nervaduras marrón oscuro;
flores y tres frutos cosechados por inflorescencia, siendo un valor medio para producción; para el descriptor días a la madurez fisiológica el grupo presentó un promedio de 415 días, pese a que este grupo fue considerado como tardío para la floración, mostró una madurez fisiológica precoz en la presente investigación (Tabla 4). Durante el ciclo de cultivo en el que se realizó la presente caracterización, el grupo presentó de baja a media la incidencia de virus.
Dentro de este grupo se han identificado dos morfotipos (M3 y M4), y sus caracteres cualitativos se detallan en la Tabla 7.
Morfotipo 3. Este morfotipo consta de 12 accesiones (ECU-12871, ECU-12872, ECU-12876, ECU-12877, ECU-12879, ECU-12882, ECU-12885, ECU-12888, ECU-12891, ECU-12893, ECU-12894A, ECU-12898), provenientes de las provincias de Azuay, Carchi, Imbabura, Tungurahua y Loja. Este morfotipo se caracteriza por presentar la epidermis de color anaranjado oscuro y el mucílago adherido a la semilla de color anaranjado medio.
Los estados de los descriptores cualitativos discriminantes que presentó este grupo fueron: mucílago adherido a la semilla púrpura claro; epidermis del fruto de color anaranjado oscuro o morado; lámina foliar verde medio; nervaduras marrón claro; brotes apicales y semillas de color púrpura claro (Tabla 6).
Para los descriptores cuantitativos discriminantes, el promedio del tamaño longitudinal del fruto fue de 6,50 cm; para el eje transversal mayor fue de 4,89 cm; y el eje transversal menor dio un promedio de 3,70 cm (Tabla 5), siendo los frutos de tamaño medio dentro de la colección.
Para los descriptores de interés agronómico, este grupo presentó valores promedio de 227 días al inicio de floración; 34 flores y tres frutos cosechados por inflorescencia, siendo un valor medio para producción; para el descriptor días a la madurez fisiológica el grupo presentó un promedio de 430 días, siendo así el grupo más tardío en la presente investigación (Tabla 4). Durante el ciclo de cultivo en el que se realizó la presente caracterización, el grupo presentó de baja a media la incidencia de virus.
Morfotipo 6. Está conformado por tres accesiones (ECU-12892, ECU-12894B, ECU-12878), provenientes de las provincias de Imbabura y Tungurahua. Se caracteriza por presentar frutos de color anaranjado oscuro, a este morfotipo se lo conoce comúnmente como mora gigante (León et al ., 2004).
Morfotipo 7. A este morfotipo pertenece la accesión ECU-12896B, proveniente de la provincia de Tungurahua. Se diferencia de la accesión ECU-12896A que se encuentra en el Grupo 2 porque presentó la pulpa de color anaranjado claro. Igualmente a este morfotipo se le conoce comúnmente como blanco hueso.
4.1.2.8
Descriptores Morfológicos y Agronómicos
A continuación se detallan los resultados de los caracteres morfológicos y agronómicos evaluados en la presente investigación, cabe recalcar que este análisis no se realizó en base al agrupamiento definido anteriormente, sino por accesiones para la identificación de materiales promisorios.
Albornoz (1992), reporta como valor mínimo 88,21 cm, y como valor máximo 132 cm, siendo valores similares a los reportados en la presente investigación.
B)
Copa
Densidad de la copa: La colección presentó 19 entradas (51,4%) con copa semidensa, 15 (40,5%) con copa densa y tres (8,11%) presentaron copas ralas (Anexo 5).
Este descriptor está influenciado por el manejo agronómico principalmente por las podas fitosanitarias en las que se eliminan hojas viejas y enfermas, reduciendo en ciertos casos la densidad de la copa.
Hábito de la copa: De las 37 entradas evaluadas, 30 (81,1%) presentaron copas de hábito convergente, esto quiere decir que las ramas tienden a ir hacia arriba; seis entradas (16,22%) presentaron copas de hábito normal es decir en forma de
Longitud del pecíolo (cm): La colección presentó para este descriptor un valor mínimo de 4,76 cm para el ECU-3473, y un valor máximo de 10,50 cm (ECU12897), un promedio de 8,61 cm, y un coeficiente de variación 13,44% (Tabla 1).
Estos valores son bajos comparados con los resultados observados por Albornoz (1992), ya que en su estudio el valor mínimo fue de 10,4 cm y valor máximo de 12,4 cm. En el presente estudio estos datos se tomaron en el tercio inferior de la copa, presentando tamaños distintos de hojas y pecíolos tanto en el tercio medio como en el superior.
Forma de la lámina foliar: El 100% de la colección presentó hojas cordadas (Anexo 5), es decir que no se encontraron plantas con dimorfismo foliar. Según Bohs (1994) este carácter es una clave dicotómica para reconocer a la especie Cyphomandra betacea , por lo que es poco probable observar variación en este carácter dentro de esta especie.
Tamaño del eje transversal de la lámina foliar (cm): El ECU-3473 presentó el valor mínimo (9,53 cm) dentro de la colección, mientras que el valor máximo fue 21,51 cm para el ECU-12891, y un promedio de 17,17 cm, con un coeficiente de variación de 11,34% (Tabla 1).
Color de la lámina foliar: El 78,38% de las entradas (29) presentaron hojas de color verde oscuro, mientras el 21,62% (8) fueron verde medio (Anexo 5), se podría decir que el color verde oscuro es un carácter dominante dentro de la colección.
Nervaduras de la lámina: El 100% de las entradas de la colección presentó nervaduras prominentes (Anexo 5). El comportamiento homogéneo del caracter observado en la presente investigación concuerda con lo reportado por Albornoz (1992), lo que puede deberse a una estrecha base genética entre las entradas de la colección en estudio.
Después de analizar los resultados obtenidos para los descriptores: Color de la lámina foliar, color de las nervaduras y color de los brotes apicales se puede afirmar que hay una estrecha correlación entre estos.
D)
Flor
Tamaño del cáliz (mm): Esta variable presentó un valor mínimo de 4,66 mm para el ECU-12889, un máximo de 7,10 mm (ECU-3472) un tamaño promedio de 5,56 mm, y con un coeficiente de variación de 8,17% (Tabla 1). El dato de valor mínimo observado concuerda con lo reportado por Albornoz (1992), ya que en su estudio el valor mínimo fue de 4,5 mm.
Color del cáliz: La colección presentó en su totalidad flores con cáliz de color verde claro (Anexo 5). Los resultados obtenidos de este caracter en la presente investigación concuerdan con lo reportado por Albornoz (1992), pudiendo ser un carácter de herencia simple que se mantiene dentro de los cultivares.
blancas (Anexo 5), pudiendo ser un carácter dominante dentro de la especie en estudio.
Color secundario de la corola: No se encontró variabilidad para este descriptor ya que dentro de la colección todas las flores presentaron corolas con color secundario púrpura oscuro (Anexo 5).
Sin embargo es importante mencionar que a pesar de Albornoz (1992) dentro de su estudio reporta corolas de un solo color en su mayoría ligeramente rosada, en el presente estudio se observaron corolas bicolores, por lo que fue necesario agregar el carácter color secundario de la corola a la lista de descriptores. Este cambio en la uniformidad del color de la corola, pudo haberse producido debido a las mezclas varietales que se han venido produciendo.
Tipo de inflorescencia: El 100% de la colección presentó inflorescencias tipo cima-bipara escorpoide (Anexo 5), que concuerda con lo reportado por Albornoz
Cabe mencionar que los ECUs-12891, 12878, 12896A y 12897 presentaron de 45 a 49 flores y botones por inflorescencia siendo un dato relevante para procesos de selección, ya que con un adecuado manejo agronómico se puede llegar a obtener un mayor número de frutos por inflorescencia.
Número de frutos cuajados por inflorescencia: La colección presentó un valor mínimo de siete frutos cuajados por inflorescencia para el ECU-3473, el valor máximo fue de 33 para los ECUs-12896A, 12878, 12877, un promedio de 24 frutos cuajados y con coeficiente de variación de 19,50% (Tabla 1).
Analizando los valores observados para los dos últimos descriptores, la accesión ECU-3473, presentó el menor número de flores y botones así como un menor número de frutos cuajados por inflorescencia. Por el contrario las accesiones ECU-12877, ECU-12878, y ECU-12896A fueron las que mayor número de flores y botones presentaron, así como un mayor número de frutos cuajados por inflorescencia. Con esto datos se pueden considerar estas entradas como material promisorio para programas de fitomejoramiento enfocado hacia la
Forma del extremo apical del fruto: El 81,08% de las entradas (30) presentaron extremos apicales puntones, y apenas el 18,92% (7) tuvieron extremos redondos (Anexo 5), lo que demuestra que la colección presenta en su mayoría frutos con extremo apical puntón.
La forma de fruto preferida en el mercado nacional e internacional son los de forma elíptica y con extremo apical puntón, por lo que en procesos de selección se debería tomar en cuenta estos parámetros.
Tamaño del eje longitudinal del fruto (cm): El ECU-3789 presentó frutos con tamaño mínimo de 4,77 cm, un valor máximo de 8,05 cm para el ECU-12896A, un promedio de 6,44 cm, y con un coeficiente de variación de 8,83% (Tabla 1).
Los valores reportados por Albornoz (1992), fueron de 5,45 cm para el valor mínimo y el valor máximo fue de 7,73 cm, que son similares a la presente investigación.
Dentro de la colección, la accesión ECU-12896A fue la que presentó frutos de mayor tamaño según los resultados obtenidos en los caracteres: tamaño del eje longitudinal del fruto y tamaño del eje transversal mayor del fruto.
El mercado internacional demanda frutos de 8 cm para el tamaño longitudinal y 5 cm para el tamaño del eje transversal mayor (www.sica.gov.ec/agronegocios /BibliotecaConvenio%20MAG%20IICA/productos/tomate_arbol_mag.pdf); por lo tanto, los ECUs que cumplen con estas condiciones son: ECU-12898 con 7,96 cm de largo y 5,10 cm de longitud del eje transversal, el ECU-12891 con 7,86 cm de largo y 5,56 cm de longitud del eje transversal y el ECU-12882 con 7,41 cm de largo y 5,28 cm de longitud del eje transversal; por otro lado, el ECU-12896A no entraría dentro de este grupo por otras características que serán discutidas más adelante y que no concuerdan con los parámetros de exportación.
Estos ECUs pueden ser considerados dentro de programas de fitomejoramiento, que estén enfocados hacia la producción de frutos para la exportación.
Color secundario de la epidermis del fruto: Se observaron 32 entradas (86,49%) que presentaron frutos con el color secundario de la epidermis morado claro y cinco (13,51%) fueron color morado oscuro (Anexo 5).
Albornoz (1992) en su estudio reporta frutos de un solo color sin embargo concluye que las mezclas varietales o metaxenia producen cambios fenotípicos, como los que se han venido presentándose en los últimos años, debido a este fenómeno se han presentado cambios en el germoplasma caracterizado, por lo que fue necesario agregar el carácter color secundario de la epidermis del fruto para la evaluación del mismo.
Actualmente el resultado del proceso de las mezclas varietales ha generado un cambio en la uniformidad del color del fruto. Este parámetro es considerado como un requisito para comercialización, que puede volverse crítico, especialmente si se trata de exportación de la fruta, en donde se demanda frutos de color homogéneo anaranjado claro y oscuro (www.sica.gov.ec/agronegocios /Biblioteca Convenio%20MAG%20IICA/productos/tomate_arbol_mag.pdf).
no concuerdan con lo reportado por Albornoz (1992) ya que en su estudio todos los cultivares presentaron pulpas color anaranjado claro, lo que pudo deberse al estado de madurez del fruto, luminosidad y apreciación visual.
Grosor de la pulpa (mm): El valor mínimo encontrado en la colección fue de 3,08 mm para el ECU-12886, el valor máximo fue de 7,91 mm para el ECU-12891, un promedio de 5,32 mm, y con un coeficiente de variación de 16,02% (Tabla 1). Valores que no concuerdan con lo reportados por Albornoz (1992), ya que el valor mínimo fue de 7,70 mm y el máximo fue de 8,30 mm.
Para fines agroindustriales, este descriptor resulta interesante ya que mientras más gruesa sea la pulpa del fruto, mayor será los rendimientos en los productos elaborados, cabe mencionar que este también es un descriptor que puede ser tomado en cuenta en programas de mejoramiento. Grosor del mucílago que contiene la semilla: El 70,87% de las entradas (26) presentaron mucílagos de grosor intermedio, el 21,62% (8) tuvo mucílago de
con lo reportado por Albornoz (1992), lo que puede deberse a una estrecha base genética entre las entradas de la colección en estudio.
Color del mucílago adherido a la semilla: En la colección se observaron 22 entradas (59,46%) con mucílago adherido a la semilla color anaranjado medio, ocho (21,62%) púrpura claro, cuatro (10,81%) anaranjado claro y el ECU-12896A presentó el mucílago adherido a la semilla de color púrpura oscuro (Anexo 5).
Los frutos de tomate de árbol de mucílago adherido a la semilla color anaranjado claro u oscuro, tienen mayor aceptación en mercados nacionales e internacionales (www.sica.gov.ec/agronegocios/BibliotecaConvenio%20MAG%20 IICA/productos/tomate_arbol_mag.pdf). Es así que los ECUs-12898, 12891 y 12882, cumplen con este parámetro. Además, cabe resaltar que estas accesiones también se ajustan a los requisitos mencionados anteriormente en cuanto a color primario de la epidermis y tamaño de fruto. El ECU-12896A, a pesar de que presenta el tamaño requerido para su exportación, se observó que el color de la epidermis y del mucílago adherido a la
Número de frutos caídos por inflorescencia: El valor mínimo encontrado dentro de la colección fue de cuatro frutos para el ECU-3473, el valor máximo fue de 30 frutos caídos por inflorescencia para el ECU-12877, un promedio de 21 y con un coeficiente de variación de 22,51% (Tabla 1).
Se identificó al ECU-12877 como la accesión con mayor número de flores y botones por inflorescencia (50), así como frutos cuajados (33), pese a esto es la accesión que presentó mayor número de frutos caídos, cosechando tres frutos por inflorescencia. Con estos datos se puede indicar que es la entrada con mayor susceptibilidad al efecto de vientos y manejo agronómico.
Con un manejo de fertilización adecuado, se pude reducir el nivel de pérdida de frutos caídos, incrementando los niveles de producción dentro de una plantación, además los ECUs que en la presente investigación presentaron menor número de frutos pueden ser considerados en programas de mejoramiento.
Tamaño del eje transversal de la semilla (mm): El ECU-12897 presentó un valor mínimo de 3,05 mm, el valor máximo fue de 4,25 mm para el ECU-12896A, un promedio de 3,62 mm y con un coeficiente de variación de 24,37% (Tabla 1).
En el presente estudio se identificó al ECU-12896A como el fruto que presentó mayor tamaño así como el tamaño de semillas, además fue una de las accesiones que con mayor número de semillas, esto puede a que es un cultivar con características ancestrales. Cabe mencionar que las especies silvestres producen mayor número de semillas para su sobrevivencia.
Color de la semilla: En la colección se observaron 23 entradas (62,16%) que presentaron semillas color crema oscuro, nueve (24,32%) fueron púrpura claro, cuatro (10,81%) fueron pardas y el ECU-12896A (2,70%) presentó semillas color púrpura oscuro (Anexo 5).
Según Albornoz (1992), el color de la semilla cambia con el estado de maduración
Cabe mencionar que las entradas ECU-3473 (139,66cm) y ECU-12882 (137cm) también presentaron alturas mínimas, y las accesiones en las que se observó alturas máximas fueron ECU-6690 (208,85 cm), ECU-5546 (201,85 cm) y ECU12891 (212,16 cm).
Los valores reportados por Albornoz (1992) fueron de 190 cm para el valor mínimo y 230 cm para el valor máximo, comparando con los resultados del presente estudio se puede decir que la colección presentó plantas bajas, lo que puede ser efecto de adaptación a las condiciones climáticas y edáficas de la zona. Los productores de tomate de árbol prefieren árboles de tamaño bajo, ya que esto facilita el manejo fitosanitario y de cosecha, por los que debería tomarse en cuenta los ECUs que presentan tamaño bajo de planta para programas de mejoramiento genético, en el que se podría realizar cruzas entre plantas con altos rendimientos, tolerancia a plagas y enfermedades y con frutos de características deseables en el mercado.
Días a la madurez fisiológica: El valor mínimo observado fue de 382 días para el ECU-12893, considerándolo como precoz dentro del presente estudio; el valor máximo fue de 494 días para el ECU-12878 siendo el más tardío, un promedio de 418 días y con un coeficiente de variación de 6% (Tabla 1)
Los descriptores días al inicio de floración, duración de la floración y madurez fisiológica no coinciden con los valores reportados por Albornoz (1992), ya que estos descriptores están influenciados por las condiciones agroclimáticas y el manejo agronómico que se al cultivo, sin embargo la accesión identificada como precoz en el presente estudio puede ser evaluada en programas de mejoramiento genético.
G)
Susceptibilidad a plagas y enfermedades
Incidencia de pulgón (Aphis sp, Mysus sp.): El 43,24% de las entradas (16) presentaron baja incidencia de pulgones, el 51,35% (19) presentaron incidencia media y apenas el 5,41% de las entradas ECU-12884 y ECU-12888, presentaron
La presencia de chinches en el presente ciclo de cultivo, no tuvo influencia directa con la producción, pese a esto los frutos se ven alterados externamente lo que puede afectar la comercialización del producto.
Incidencia de lancha ( Phytophthora infestans ): El 100% de las entradas presentaron una incidencia media a la presencia de lancha (Anexo 5).
Se puede afirmar que todos los cultivares de la colección de tomate de árbol del presente estudio, presentaron una incidencia media al ataque de Phytophthora infestans ; cabe recalcar que durante el ciclo de investigación se realizaron constantes monitoreos para efectuar los controles fitosanitarios correspondientes.
Incidencia de virus: En la colección se observó que 17 entradas (45,95%) presentaron una baja presencia de virus, 12 entradas (32,43%) presentaron incidencia media y ocho accesiones (21,62%) presentaron alta incidencia de virus (Anexo 5). La sintomatología para la identificación de virus en el que se basó el
4.1.3
CARACTERIZACIÓN MOLECULAR
Los resultados obtenidos de la caracterización molecular y el análisis realizado con el paquete estadístico NTSYS se detallan a continuación.
4.1.3.1
Extracción de ADN
Al realizar la extracción de ADN de Cyphomandra betacea con tejido fresco se logró obtener un ADN de buena calidad, con rendimientos bajos de algunas accesiones en tanto que otros presentaron altos rendimientos (Tabla 8). El ADN obtenido fue visualizado en un gel de agarosa como una banda única de alto peso molecular (Figura 9).
4.1.3.2
Productos de amplificación
En un sondeo preliminar de 145 primers arbitrarios se seleccionaron ocho primers que amplificaron productos polimórficos y reproducibles que fueron evaluados en
fueron consideradas para el análisis. En la Figura 10, se muestra un ejemplo de la amplificación obtenida.
4.1.3.3
Análisis de Agrupamiento de los Datos moleculares (Cluster analysis)
Los valores de similitud obtenidos en la comparación dos a dos entre todas las variables estudiadas estuvieron en un rango de 0,08 a 1,0, con un valor medio de 0,54 (Anexo 4).
En la Figura 11 se representa gráficamente las relaciones genéticas del germoplasma en estudio, como se puede observar no hay un agrupamiento definido de las entradas como en el caso del dendrograma morfológico, ya que con los resultados del análisis de agrupamiento, se ubican en un mismo cluster accesiones que son diferentes morfológicamente; esto indica que hay una estrecha relación genética entre cada una de las accesiones, y que los polimorfismos evaluados no son los suficientes para determinar la baja
El valor de correlación obtenido a partir de este análisis fue de 0,036, que es un valor bajo en comparación con otros estudios de caracterización (Piedra, 2002 y Tapia 1998); la comparación de estas matrices dio como resultado una probabilidad de 0.66, lo que quiere decir que la comparación entre caracteres morfológicos y moleculares no es significativa, demostrando así que no hay relación entre las dos etapas del presente estudio,
4.1.5
IDENTIFICACIÓN DE MATERIAL PROMISORIO
La caracterización morfoagronómica realizada en el presente estudio, ha permitido identificar posibles materiales promisorios dentro de la colección de tomate de árbol. Para la selección de material élite se tomó en cuenta descriptores relacionados con producción, tolerancia a virus y características del fruto que demanda el mercado nacional e internacional.
Como materiales promisorios se han identificado las accesiones ECU-5546, ECU-
Se destaca el ECU-12882 por ser la accesión que presentó plantas de menor altura (137 cm) y que presentó las características anteriormente mencionadas, por lo que podría ser evaluada en un programa de fitomejoramiento en el que se pretenda conseguir árboles de tamaño bajo y de alta producción.
En el presente estudio se destaca el ECU-12893 por la precocidad a la cosecha, material que puede ser evaluado en futuros estudios de mejoramiento, y que puede se difundida a los productores de tomate de árbol por sus características tanto de tamaño, color y producción.
Uno de los problemas agronómicos que tiene mayor influencia en la producción de tomate de árbol es la incidencia de virus, las accesiones seleccionadas como promisorios mostraron una alta tolerancia a virus, confirmando así la importancia de evaluar estos materiales en otros ciclos de cultivo o en programas de mejoramiento con la finalidad de identificar materiales élites que permitan el desarrollo de variedades mejoradas con características de alto rendimiento y con cierta tolerancia a plagas y enfermedades que afectan al cultivo.
propuesto por Albornoz (1992), ya que para este estudio se utilizó el análisis multivariado para la discriminación de estos grupos.
Se identificó seis descriptores cualitativos de alto poder discriminante, como color de la lámina foliar, color de las nervaduras, color de los brotes apicales, color de la epidermis del fruto, color del mucílago adherida la semilla y color de la semilla, para conformación de grupos. Albornoz (1992) utilizó los mismos descriptores cualitativos para identificar cultivares o grupos, incluyendo la forma del fruto en su análisis, descriptor que no es tomado como discriminante en el presente estudio,
Dentro de los descriptores cuantitativos discriminantes, se identificaron tres descriptores, tales como tamaño del eje longitudinal del fruto, tamaño del eje transversal mayor y menor del fruto, estos descriptores son de gran utilidad para evaluar el germoplasma de tomate de árbol, ya que en el presente estudio la diferencia de tamaños de los frutos fue notable para cada grupo.
de igual manera comparten características vegetativas que los diferencia del resto. Entonces se puede decir que, los cultivares que comparten características similares en el estudio de Albornoz (1992), en la presente investigación esta relación las hace ubicarse en un mismo grupo.
Se observó que las distancias genéticas entre accesiones fueron bajas, a pesar de esto, se identificó siete morfotipos que puede ser efecto de las mezclas varietales que realizan los agricultores dentro de una misma parcela, lo que ha inducido a la pérdida de la pureza de las variedades.
La caracterización molecular empleando la técnica RAPDs en tomate de árbol, no generó la suficiente información que permita detectar la relación genética de la colección de C. betacea , en el presente estudio se encontró 37 polimorfismos que no fue el número adecuado para identificar la variabilidad genética a nivel molecular, sin embargo en otras especies se han logrado caracterizar el germoplasma utilizando un mínimo de 30 polimorfismos.
Para determinar los centros de mayor diversidad de tomate de árbol encontrada del país, se hizo un análisis de la distribución de los morfotipos por provincia de colección, observando que en la provincia de Tungurahua se colectó seis de los siete morfotipos identificados, de igual manera en la provincia del Azuay se colectó cuatro morfotipos; siendo estas dos provincias las que presentaron mayor variabilidad genética.
Los esfuerzos realizados en este frutal a nivel de fitomejoramiento han sido muy puntuales lo que ha ocasionado que los agricultores no cuenten con variedades mejoradas con características deseables, en relación a calidad, rendimiento, precocidad y tolerancia a plagas y enfermedades. En esta investigación que se caracterizó germoplasma de zonas productoras del país se constata visiblemente que los productores manejan variedades criollas que son bastante susceptibles a varias plagas y enfermedades, lo que conlleva a una baja en la producción y en la disminución de la vida de la plantación; todos estos factores han repercutido en los costos de producción, así como en la degradación ambiental y humana ya que se tiene que realizar muchos controles con pesticidas para poder tener altas producciones que generen utilidades a los agricultores.
CAPITULO V CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES 5.1
CONCLUSIONES
La caracterización morfoagronómica, permitió ampliar el conocimiento de la variabilidad de tomate de árbol y su estrecha relación genética.
La caracterización morfológica y evaluación agronómica evaluada con las distancias de Gower y el agrupamiento de Ward, generaron tres grupos jerárquicos dentro de la colección de tomate de árbol.
De
los 27 descriptores cualitativos evaluados, seis resultaron ser de alto poder discriminante, y corresponden a: color del mucílago adherido a la semilla, color de la semilla, color de la lámina foliar, color de las nervaduras, color primario de la epidermis del fruto, y color de los brotes
fruto (6,08%) y tamaño del eje longitudinal de la semilla (6,58%) por lo que estos descriptores pueden ser utilizados para una evaluación preliminar de tomate de árbol.
La caracterización molecular no permitió un agrupamiento definido de las entradas como lo observado en la caracterización morfológica. Esto se dio por la estrecha relación genética que existe entre las accesiones de tomate de árbol, además la técnica RAPDs no detectó esta mínima variación genética del germoplasma.
La
comparación entre datos morfológicos y moleculares dio un valor de correlación no significativo (0,036), lo cual indica un bajo grado de concordancia lo que se puede observar en los dendrogramas.
La provincia de Tungurahua es un centro de diversidad genética de tomate de árbol, ya que se colectó seis morfotipos (M3, M5, M6, M7, M8, M9) de
5.2
RECOMENDACIONES
Para caracterizaciones futuras de tomate de árbol se recomienda evaluar especies silvestres y cultivadas, con el fin de determinar la relación genética y definir estrategias para fitomejoramiento.
Se recomienda utilizar los caracteres color del mucílago adherido a la semilla, color de la lámina foliar, color de las nervaduras, color primario de la epidermis del fruto, color de los brotes apicales y tamaño del eje longitudinal del fruto, para futuras caracterizaciones o evaluaciones preliminares de germoplasma de tomate de árbol.
Evaluar molecularmente el germoplasma de tomate de árbol con técnicas más eficientes en la detección de polimorfismos, como son AFLPs (Del inglés Amplified Fragment Length Polymorphism ) y Microsatélites (Abrev. SSRs, del inglés Simple Sequence Repeats ).
Se recomienda a los agricultores evitar mezclar cultivares en una misma parcela, ya que debido al tipo de polinización autógama y alógama del tomate de árbol se producen mezclas varietales en el ciclo de cultivo.
Realizar investigaciones en la producción de plántulas in vitro libres de virus, para garantizar la calidad y rendimiento de los frutos, para poder incursionar en mercados internacionales donde la demanda de este frutal se ha venido incrementando.
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Tabla 1.
Parámetros usados para la estimación de la variabilidad genética de la colección de tomate de árbol ( C. betacea ) del DENAREF – INIAP. Descriptor
Altura del fuste Longitud del pecíolo Tamaño del eje longitudinal de la lámina foliar Tamaño del eje transversal de la lámina foliar Tamaño del cáliz Tamaño de la corola Número de flores y botones por inflorescencia Número de frutos cuajados por inflorescencia Tamaño del eje longitudinal del fruto Tamaño del eje transversal mayor del fruto
Valor mínimo
Valor máximo
PROMEDIO
CV %
80
123,33
105,96
10,46
4,76
10,50
8,61
13,44
13,33
25,66
20,90
10,56
9,53
21,51
17,17
11,34
4,66
7,10
5,65
8,17
8,40
11,77
10,56
7,43
11,0
50,0
36,10
19,43
7,0
33,0
23,91
19,50
4,77
8,05
6,44
8,83
4,01
5,90
4,94
6,08
Tabla 2.
Distribución de las 37 accesiones de Cyphomandra betacea por grupos, según el análisis de agrupamiento jerárquico de Ward, evaluados en la granja de la UNORCAC, Cotacachi – Ecuador, 2004.
GRUPO 1 No. del banco
Sitio de colecta
GRUPO 2 No. del banco
GRUPO 3 Sitio de colecta Imbabura
No. del banco ECU-12892
Sitio de colecta Tungurahua
ECU-6690
Carchi
ECU-12876
ECU-12874
Carchi
ECU-12883
Loja
ECU-12894A Tungurahua ECU-12894B Tungurahua Imbabura ECU-12872 Carchi ECU-12878
ECU-12884
Loja
ECU-12877
Imbabura
ECU-3472
Cañar
ECU-12887
Azuay
ECU-12879
Imbabura
ECU-12782
Azuay
ECU-12886
Azuay
ECU-12898
Tungurahua ECU-12875
Carchi
ECU-12889
Azuay
ECU-12885
Loja
ECU-12781
Azuay
ECU-12888
Azuay
ECU-12880
Imbabura
ECU-12891
Tungurahua
ECU-12890
Azuay
ECU-12893
Tungurahua
ECU-12897
Tungurahua
ECU-12896B Tungurahua
Tabla 3.
Parámetros usados para la estimación del valor discriminante en caracteres cualitativos para la colección ecuatoriana del tomate de árbol (Cyphomandra betacea) del DENAREF INIAP.
X2
CARACTER
39.373**
1.032
0.729
Color de la semilla a
37.753**
1.010
0.714
Color de la lámina foliar a
37.000**
1.000
1.000
Color de las nervaduras a
37.000**
1.000
1.000
Color primario de la epidermis del fruto a
33.145**
0.946
0.669
Color de los brotes apicales a
31.985**
0.930
0.930
Incidencia de virus
14.949*
0.636
0.449
Color de la pulpa Color secundario de la epidermis del fruto Grosor del mucílago que contiene la semilla
12.034ns
0.570
0.403
11.866*
0.566
0.566
10.502*
0.533
0.377
Color del mucílago adherido a la semilla
a
COEFICIENTE DE CRAMER ASOCIACIÓN (V) (P)
Tabla 4.
Valores promedio para caracteres cuantitativos de los tres grupos definidos del análisis del agrupamiento de Ward en la colección de tomate de árbol del DENAREF - INIAP. Descriptor
G1
G2
G3
Altura del fuste
100,785 B
111,952 A
106,548 AB
Longitud del pecíolo Tamaño del eje longitudinal de la lámina foliar Tamaño del eje transversal de la lámina foliar Tamaño del cáliz
8,4013 A
8,9838 A
8,4563 A
19,6719 B
22,1354 A
21,3575 AB
15,6475 B
18,9092 A
17,3925 A
5, 6463 A
5,6162 A
5,7175 A
10,4056 A
10,8800 A
10,3775 A
31,438 B
41,00 A
37,500 A
20.250 B
28.077 A
24.500 A
5,7613 C
7,2400 A
6.4988 B
4.5900 C
5.4015 A
4.8938 B
3.3025 C
4.0085 A
3.6962 B
Tamaño de la corola Número de flores y botones por inflorescencia Número de frutos cuajados por inflorescencia Tamaño del eje longitudinal del fruto Tamaño del eje transversal mayor del fruto Tamaño del eje transversal menor del fruto
Tabla 5.
Valor promedio y desviación estándar para caracteres cuantitativos de mayor valor discriminante para la colección de tomate de árbol (Cyphomandra betacea )
Descriptor
G1
G2
G3
Tamaño del eje longitudinal 5,76 ± 0,52 7,24 ± 0,53 6,50 ± 0,72 del fruto Tamaño del eje transversal 4,59 ± 0,31 5,40 ± 0,27 4,89 ± 0,31 mayor del fruto Tamaño del eje transversal 3,30 ± 0,28 4.01 ± 0,24 3,70 ± 0,37 menor del fruto
Valor “D” 1 1 1
Tabla 6.
Frecuencias relativas de los tres grupos de accesiones obtenidos según el análisis de agrupamiento jerárquico de Ward, de la colección de Cyphomandra betacea , según el estado de los caracteres cualitativos de mayor poder discriminante.
CARACTER Color de la lámina foliar 1. Verde claro 2. Verde normal 3. Verde oscuro Color de las nervaduras 1. Amarillo 2. Marrón claro 3. Marron oscuro Color de los brotes apicales 1. Verde claro 2. Púrpura claro 3. Púrpura oscuro Color primario de la epidermis del fruto
G1 (%) (43,2)
G2 (%) (35,1)
G3 (%) (21,6)
Total Accesiones (%)
------------16 (100,00)
------------13 (100,00)
------8 (100,00) -------
------8 (21,62) 29 (78,38)
------------16 (100,00)
------------13 (100,00)
------8 (100,00) -------
------8 (21,62) 29 (78,38)
------------16 (100,00)
------1 (7,69) 12 (92,31)
------8 (100,00) -------
------9 (24,32) 28 (75,68)
Tabla 7.
Morfotipos del Grupo 1, determinados en base a caracteres cualitativos evaluados en la caracterización morfológica de la colección de tomate de árbol (Cyphomandra betacea Sendt) del DENAREF - INIAP. M1
M2
3473, 3789, 5546, 5579, 6690. 12781, 12873,12874, 12880, 12890, 12895
12883, 12884, 12887, 12886, 12889
Rala/ Semidensa/Densa
Semidensa
No. identificación banco de germoplasma
Densidad de la copa Hábito de la copa *Color de la lámina foliar
Convergente
Verde oscuro
Verde oscuro
*Color de las nervaduras
Marrón oscuro
Marrón oscuro
*Color de los brotes apicales
Púrpura oscuro
Púrpura oscuro
Rosada
Rosada
Color primario de la corola Forma del fruto
Elíptico/ Esférico/ Ovoide
Ovoide
Forma del extremo apical del fruto
Puntón/ Redondo
Puntón/ Redondo
*Color primario de la epidermis del fruto
Anaranjado claro
Anaranjado oscuro
Púrpura claro
Púrpura claro
Color secundario del fruto Color de la pulpa Grosor del mucílago que contiene la semilla *Color del mucílago adherido a la semilla *Color de la semilla * Descriptores cualitativos de alto poder discriminante 1 1
Normal/Convergente
Anaranjado medio
Anaranjado medio
Abundante
Intermedio/ Abundante
Anaranjado medio
Anaranjado medio
Crema oscuro
Crema oscuro
Tabla 7.
Morfotipos Morfotip os del Grupo 2, determinados en base a caracteres cualitativos cualitati vos evaluados en la caracterización caracterizaci ón morfológica de la colección de tomate de árbol (Cyphomandra betacea Sendt) Sendt) del DENAREF - INIAP.
M3
M4
12871, 12872, 12876, 12877, 12879, 12882, 12885, 12888, 12891, 12893, 12894A, 12898,
12896A
Densa / semidensa
Densa
No. identificación banco de germoplasma
Densidad de la copa Hábito de la copa
Normal / Convergente
Convergente
*Color de la lámina foliar
Verde oscuro
Verde oscuro
*Color de las nervaduras
Marrón oscuro
Marrón oscuro
*Color de los brotes apicales
Púrpura oscuro
Púrpura oscuro
Color primario de la corola
Blanco / Rosado
Blanco
Forma del fruto
Ovoide
Ovoide
Forma del extremo apical del fruto
Puntón
Puntón
Anaranjado oscuro
Rosado oscuro
Púrpura claro
Púrpura claro
Anaranjado claro / Anaranjado medio
Crema
*Color primario de la epidermis del fruto Color secundario de la epidermis del fruto Color de la pulpa Grosor del mucílago que contiene la semilla *Color del mucílago adherido a la semilla *Color de la semilla 1 1
* Descriptores cualitativos de alto poder discriminante
Intermedio / Escaso
Intermedio
Anaranjado claro /Anaranjado medio
Púrpura oscuro
Crema oscuro
Púrpura oscuro
Tabla 7.
Morfotipos Morfotipo s del Grupo 3, determinados determinado s en base a caracteres cualitativos cualitati vos evaluados en la caracterización caracterizaci ón morfológica de la colección de (Cyphomandra betacea Sendt) Sendt) del DENAREF - INIAP.
M5
M6
M7
3472, 12782, 12875, 12897
12892, 12894B, 12878
12896B
Densa / semidensa
Convergente
Semidensa
Hábito de la copa
Convergente
Convergente
Convergente
*Color de la lámina foliar
Verde medio
Verde medio
Verde medio
*Color de las nervaduras
Marrón claro
Marrón claro
Marrón claro
*Color de los brotes apicales
No. identificación banco de germoplasma
Densidad de la copa
Púrpura claro
Púrpura claro
Púrpura claro
Color primario de la corola
Rosado
Rosada
Blanco
Forma del fruto
Ovoide
Elíptico
Ovoide
Forma del extremo apical del fruto
Puntón
Puntón
Puntón
*Color primario de la epidermis del fruto
Morado
Anaranjado oscuro
Rosado oscuro
Púrpura oscuro
Púrpura claro
Púrpura claro
Anaranjado medio / oscuro
Anaranjado medio
Anaranjado claro
Color secundario de la epidermis del fruto Color de la pulpa Grosor del mucílago que contiene la semilla
1 1
Intermedio/ abundante
Intermedio
Intermedio
*Color del mucílago adherido a la semilla
Púrpura claro
Púrpura claro
Púrpura claro
*Color de la semilla
Púrpura claro
Púrpura claro
Púrpura claro
* Descriptores cualitativos de alto poder discriminante
Tabla 8.
Rendimiento de ADN de 37 entradas de C. betacea del del banco de germoplasma del DENAREF – INIAP.
ENTRADA
CANTIDAD ADN (ng/(µl)
ENTRADA
CANTIDAD ADN (ng/µl)
ECU-3472
60
ECU-12883
200
ECU-3473
40
ECU-12884
150
ECU-3789
100
ECU-12885
200
ECU-5546
60
ECU-12886
100
ECU-5579
60
ECU-12887
100
ECU-6690
60
ECU-12888
200
ECU-12781
60
ECU-12889
200
ECU-12782
100
ECU-12890
150
ECU-12871
60
ECU-12891
180
ECU-12872
200
ECU-12892
100
ECU-12873
100
ECU-12893
200
Tabla 9.
Primers y fragmentos RAPDs polimórficos evaluados en la colección de C. betacea Sendt. del
DENAREF - INIAP.
Secuencia de
Nº de
Rango de
nucleótidos
productos
Amplificación
5’ – 3’
obtenidos
(pb)
OPAC – 09
AGAGCGTACC
8 – 10
300 – 1000
479, 326
OPAC – 19
AGTCCGCCTG
5–2
350 – 1000
881, 798, 708, 668, 593, 548
OPAN – 12
AACGGCGGTC
8 – 11
350 – 1200
999, 749, 722
OPAM – 07
AACCGCGGCA
5 – 16
320 – 1100
1038, 758, 727, 654, 600, 550, 503, 428, 408, 361, 308
OPAM – 15
GATGCGATGG
9 – 10
480 – 1100
736
OPAM – 16
TGGCGGTTTG
7 – 10
300 – 1000
691, 600, 565
OPR – 16
CTCTGCGCGT
7 – 16
400 – 1500
1335, 1006, 890, 759, 715, 688, 613, 567, 477
OPS – 13
GTCGTTCCTG
7–9
500 – 800
751, 649
Primer
A= Adenina C= Citosina G= Guanina T= Tiamina
1 2
Polimorfismos evaluados (pb)
Figura 1.
Ubicación en campo de las accesiones evaluadas de tomate de árbol (Cyphomandra betacea), en la granja de la UNORCAC- Cotacachi.
5 A B A B 1 2 7 1 6 1 8 4 8 0 9 8 7 4 3 3 6 2 5 8 9 4 4 2 3 5 0 7 2 6 6 2 3 9 6 9 0 8 8 9 9 8 7 7 7 9 8 8 8 8 8 9 7 7 8 9 8 7 9 8 7 8 7 9 7 9 8 8 7 7 8 4 7 9 7 7 8 8 8 8 8 8 8 8 8 8 8 8 8 8 8 8 8 8 8 8 9 8 8 8 8 8 8 9 9 4 4 7 5 5 6 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 3 - 3 - 3 - 5 - 5 - 6 - 1 - 1 - 1 - 1 - 1 - 1 - 1 - 1 - 1 - 1 - 1 - 1 - 1 - 1 - 1 - 1 - 1 - 1 - 1 - 1 - 1 - 1 - 1 - 1 - 1 - 1 - 1 - 1 - 1 - 1 - 1 U U U U U U U U U U U U U U U U U U U U U U U U U U U U U U U U U U U U U C C C C C C C C C C C C C C C C C C C C C C C C C C C C C C C C C C C C C E E E E E E E E E E E E E E E E E E E E E E E E E E E E E E E E E E E E E
1 , 5 m
*
*
*
*
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*
*
*
*
*
*
* Plantas de tomate de árbol
1 2
2 m
FIGURA 2. Flujograma del análisis estadístico de los datos morfológicos de la colección de C. betacea del DENAREF - INIAP
REGISTRO DE DATOS (Matriz ) ANÁLISIS DISCRIMINANTE MATRIZ DE SIMILITUD (Gower)
VALOR DISCRIMINANTE
MATRIZ DE DISTANCIAS (Gower) DENDROGRAMA
ANÁLISIS DE
FIGURA 3. Distribución geográfica de las accesiones de la colección de tomate de árbol (Cyphomandra betacea Sendt) del banco de germoplasma del INIAP (Fuente DENAREF)
Figura 4.
Agrupamiento jerárquico de Ward de la colección del tomate de árbol (Cyphomandra betacea ), basada en distancias genéticas de Gower, según los datos agromorfológicos. (M= morfotipo)
6690
Carchi Azuay
12880
Imbabura
12883
Loja
12884
Loja
12887 12886
Grupo 1
zuay zuay
12889 5546
zuay Tungurahua
5579
Loja
3789
Pichincha
12890
Grupo 2
Carchi
12874 12781
zuay
12895
Chimborazo
12873
Carchi
3473
Cañar
12879
Imbabura
12898
Tungurahua
12893
Tungurahua
12871
Imbabura
12896A
Tungurahua
12882
Imbabura
12872
Carchi
12877
Imbabura
M1
M2
M1
M3
M4
Figura 5.
Fonograma de 16 entradas de C. betacea que conforman el Grupo 1.
0
Carchi
6690
A
Carchi
12874 A
Az uay
12781 A
Imbabura
12880 A
Loja
12883
B
Loja
12884
B
Az uay
12887
B
Az uay
12886
B
Az uay
12889
B
Tungurahua
5546
C
Loja
5579
C
Pichincha
3789
C
Az ua y
12890
D
Chimborazo
12895
D
Carchi
12873
D
Cañar
3473
D
1 2
0, 04
0, 17
0, 3
Figura 6.
Fenograma de 13 entradas de C. betacea que conforman el Grupo 2
0
Imbabura
12879 A
Tungurahua
12898 A
Tungurahua
12893 A
Imbabura
12871 A
Tungurahua
12896A A
Imbabura
12882 A
Carchi
12872 B
Imbabura
12877 B
Imbabura
12876 B
Tun urahua
12894A B
Lo a
12885 B
Azuay
12888 B
Tungurahua
1 2
12891 B
0, 04
0, 17
0, 3
Figura 7.
Fonograma de 8 entradas de C. betacea que conforman el Grupo 3.
0
Cañar
3472 A
Azuay
12782 A
Carchi
12875 A
Tungurahua
12897 A
Tungurahua
12892 B
Tungurahua 12894B B Imbabura
12878 B
Tungurahua 12896B B
1 2
0 04
0 17
0 3
Figura 8.
Ubicación espacial de los accesiones de tomate de árbol y distancias de Mahalanobis entre grupos.
7, 41
3, 99
13, 14
1 2
FIGURA 9. Determinación de la concentración de ADN de la colección de C. betacea Sendt, mediante electroforesis en gel de agarosa.
M 1 2 3 4 5
6 7 8 9 10 11 12 ADN
100 ng/µl 60 ng/µl 40 ng/µl 20 ng/µl 10 ng/µl 5 ng/µl
ARN
M 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 ADN
FIGURA 10 Perfiles RAPDs obtenidos en tomate de árbol (C. betacea Sendt) con el primer OPR-16. Carriles 1-29: ADN amplificado. A la izquierda el tamaño en pares de bases (pb) de algunas bandas polifórmificas evaluados.
1
1355 pb 1006 pb 759 pb 613 pb
1 3
2
3
4
5
6
7
8
9
10 11 12 13 14 15 16
17 18 19 20 21 22 23 24 25 26
27 28
29
ANEXO 1. ECU 3472 3473 3789 5546 5579 6690 12781 12782 12871 12872 12873 12874
1 3
Datos pasaporte de la colección nacional de tomate de árbol (Cyphomandra betacea Sent) LOCALIDAD Ecuador. Cañar. Azogues. Mercado Azogues; 02º44’ S, 78º50’ W; 2500 m.s.n.m. Ecuador. Cañar. Azogues. Mercado Azogues; 02º44’ S, 78º50’ W; 2500 m.s.n.m. Ecuador. Pichincha. Quito. Tumbaco; 00º12’ S, 78º24’ W, 2200 m.s.n.m. Ecuador. Tungurahua. Baños. Río Negro. Santa Inés; 01º24’ S, 78.14 W, 1360 m.s.n.m. Ecuador. Loja. Sozoranga. Sozoranga. Panecillo; 04º19’ S, 79º47’ W, 1650 m.s.n.m. Ecuador. Carchi. Tulcán. Maldonado. Maldonado; 00º53’ N, 78º07’ W, 1530 m.s.n.m. Ecuador. Azuay. Guachapata. Guachapata. Don Julio; 02º44.27’ S, 78º39.16’ W, 2501 m.s.n.m. Ecuador. Azuay. Guachapata. Guachapata. Don Julio; 02º44.27’ S, 78º39.16’ W, 2501 m.s.n.m. Ecuador. Imbabura. Pimampiro. Pimampiro. El Inca. 0°21.426’S, 77°57.818’W, 2440 m.s.n.m. Ecuador. Carchi. Bolívar. Cuesaca; 0°30.809’N, 77°53.031’W, 2670 m.s.n.m. Ecuador. Carchi. Bolívar. Cuesaca; 0°30.809’N, 77°53.031’W, 2670 m.s.n.m. Ecuador. Carchi. Tulcán. Maldonado. La Pradera; 0°49.626’N, 78°02.275’W, 2360 m.s.n.m.
OBSERVACIONES
COLECTOR
Fruto rojo
RC-1027
Fruto anaranjado
RC-1030 RC-1068 CS-012 CS-046 CP-022 ACX-053 ACX-051
8 km desde el parque de Pimampiro hasta C. Tapia, M. El Inca. Densidad de siembra: 1 x 1 F. Paredes C. Tapia, M. Entre plantas 1.5 m y entre surcos 1 m. F. Paredes C. Tapia, M. Entre plantas 1.5 m y entre surcos 1 m. F. Paredes C. Tapia, M. F. Paredes
Tacán, Tacán, Tacán, Tacán,
continuación ANEXO 1...
12875 12876
12877
12878
12879
12880
12882 12883 12884 12885 12886
1 3
Ecuador. Carchi. Bolívar. Cuesaca; 0°30.809’N, 77°53.031’W, 2670 m.s.n.m. Ecuador. Imbabura. Antonio Ante. Atuntaqui. Tierra Blanca; 0°20.433’N, 78°12.408’W, 2220 m.s.n.m. Ecuador. Imbabura. Antonio Ante. Atuntaqui. Tierra Blanca; 0°20.433’N, 78°12.408’W, 2220 m.s.n.m. Ecuador. Imbabura. Antonio Ante. Atuntaqui. Tierra Blanca; 0°20.433’N, 78°12.408’W, 2220 m.s.n.m. Ecuador. Imbabura. Antonio Ante. Atuntaqui. Tierra Blanca; 0°20.433’N, 78°12.408’W, 2220 m.s.n.m. Ecuador. Imbabura. Urcuquí. Cahuasqui. Las Cochas; 0°30.748’N, 78°12.468’W, 2160 m.s.n.m. Ecuador. Imbabura. Antonio Ante. Atuntaqui. Tierra Blanca; 0°20.433’N, 78°12.408’W, 2220 m.s.n.m. Ecuador. Loja. Loja. Yongana. Yongana; 4°22.338’S, 79°10.481’W, 1740 m.s.n.m. Ecuador. Loja. Loja. Yongana. Maco; 4°22.273’S, 79°09.873’W, 1935 m.s.n.m. Ecuador. Loja. Loja. Yongana. Maco; 4°22.273’S, 79°09.873’W, 1935 m.s.n.m. Ecuador. Azuay. Gualaceo. Bulcay; 2°51.993’S, 78°46.634’W, 2040 m.s.n.m.
C. Tapia, M. Tacán, F. Paredes Gigante
C. Tapia, M. Tacán, F. Paredes C. Tapia, M. Tacán, F. Paredes C. Tapia, M. Tacán, F. Paredes C. Tapia, M. Tacán, F. Paredes C. Tapia, M. Tacán, F. Paredes
Fruto mora
Material traído de Ambato
C. Tapia, M. Tacán, F. Paredes M. Tacán, F. Paredes M. Tacán, F. Paredes M. Tacán, F. Paredes M. Tacán, F. Paredes
continuación ANEXO 1… 12887 12888
12889 12890 12891 12892 12893 12894A 12894B 12895 12896A 12896B 12897 12898
1 3
Ecuador. Azuay. Gualaceo. Bulcay; 2°51.993’S, 78°46.634’W, 2040 m.s.n.m. Ecuador. Azuay. Sevilla de Oro. Sevilla de Oro. Chimal; 2°49.215’S, 78°38.933’W, 2270 m.s.n.m. Ecuador. Azuay. Sevilla de Oro. Sevilla de Oro. La Tina; 2°48.638’S, 78°39.585’W, 2160 m,s,n,m. Ecuador. Azuay. Gualaceo. Bulcay. Tulipa; 2°48.085’S, 78°40.034’W, 2350 m.s.n.m. Ecuador. Tungurahua. Pelileo. Pelileo. Oriente; 1°20.034’S, 78°31.875’W, 2360 m.s.n.m. Ecuador. Tungurahua. Pelileo. Pelileo. San Blas; 1°19.964’S, 78°31.867’W, 2350 m.s.n.m. Ecuador. Tungurahua. Pelileo. Pelileo Grande. Oriente; 1°20.081’S, 78°31.556’W, 2345 m.s.n.m. Ecuador. Tungurahua. Pelileo. Pelileo. Guadalupe; 1°20.081’S, 78°31.556’W, 2245 m.s.n.m. Ecuador. Tungurahua. Pelileo. Pelileo. Guadalupe; 1°20.081’S, 78°31.556’W, 2245 m.s.n.m. Ecuador. Chimborazo. Penipe. Bilbao. Bilbao; 1°26.513’S, 78°30.080’W, 2120 m.s.n.m. Ecuador. Tungurahua. Pelileo. Cotalo. Cusua; 1°25.598’S, 78°29.231’W, 2100 m.s.n.m. Ecuador. Tungurahua. Pelileo. Cotalo. Cusua; 1°25.598’S, 78°29.231’W, 2100 m.s.n.m. Ecuador. Tungurahua. Patate. La Matriz. La Esperanza; 1°20.459’S, 78°29.509’W, 2260 m.s.n.m. Ecuador. Tungurahua. Patate. La Matriz. La Esperanza; 1°20.459’S, 78°29.509’W. 2260 m.s.n.m.
M. Tacán, F. Paredes M. Tacán, F. Paredes M. Tacán, F. Paredes
Séptimo año. El mejor para sacar semilla.
Maduro. Rojo pálido. Altura de planta: baja Maduro. Rojo pálido. Altura de planta: baja
M. Tacán, F. Paredes M. Tacán, F. Paredes M. Tacán, F. Paredes M. Tacán, F. Paredes M. Tacán, F. Paredes M. Tacán, F. Paredes M. Tacán, F. Paredes M. Tacán, F. Paredes M. Tacán, F. Paredes M. Tacán, F. Paredes M. Tacán, F. Paredes
Anexo 2.
Lista de descriptores para la caracterización morfoagronómica de tomate de árbol ( Cyphomandra betacea Sent)
Los datos se tomaron de diez plantas provenientes de cada entrada. 1. Altura del fuste. Midiendo en centímetros desde el cuello de la planta hasta el sitio en que el tallo se divide en tres ramas primarias, al momento que aparece la inflorescencia apical. 2. Densidad de la copa Los datos se determinaron por apreciación visual, la tendencia general es de diez árboles por entrada. 1. Densa 2. Semidensa 3. Rala 3. Hábito de la copa Se determinó visualmente de acuerdo a cómo se distribuyen las ramas.
6. Forma de la lámina Se determinó por apreciación visual en las hojas ya señaladas, según las siguientes características: 1. Ovaladas 2. Lanceoladas 3. Oval – lanceoladas 4. Cordadas 7. Plantas con dimorfismo foliar Se determinó según las siguientes características: 1. Cordadas y lobuladas 2. Sin dimorfismo 8. Tamaño del eje longitudinal de la lámina foliar (cm) En 10 hojas ya señaladas se midió desde la base del pecíolo al ápice de la hoja sacando el promedio en centímetros. 9. Tamaño del eje transversal de la lámina foliar (cm) En las hojas ya señaladas se midió al nivel de su diámetro mayor, así mismo se
11. Nervaduras de la lámina Se determinó visualmente, según las siguientes características: 1. No prominentes 2. Prominentes 12. Color de las nervaduras Se determinó según la siguiente escala de colores: 1. Amarillo 2. Marrón claro 3. Marrón oscuro 13. Color de los brotes apicales Se determinó visualmente, según la siguiente escala de colores: 1. Verde claro 2. Púrpura claro 3. Púrpura oscuro 14. Tamaño del cáliz (mm) Se midió en milímetros, en los sépalos desde la base hasta el ápice.
17. Color primario de la corola Se evaluó mediante los siguientes colores. 1. Blanco 2. Rosado 18. Color secundario de la corola Se evaluó mediante los siguientes colores. 1. Púrpura claro 2. Púrpura oscuro 19. Tipo de inflorescencia Se determinó según el tipo de ramificación, en diez inflorescencias una por cada árbol de cada entrada, para la caracterización se puede tomar las iniciales de los términos botánicos. 1. Cima (C) 2. Cima escorpioide ( C.E ) 3. Cima bípara escorpioide ( C.B.E ) 20.
Número de flores y botones por inflorescencia
2. Elíptico 3. Ovoide 4. Piriforme 23. Forma del extremo apical del fruto Se determinó por observación directa. 1. Redondo 2. Puntón 24. Tamaño del eje longitudinal del fruto (cm) Midiendo con un calibrador en centímetros y milímetros, de cinco frutos por entrada y luego obteniendo la media de cada una de las tres medidas. 25. Tamaño del eje transversal mayor del fruto (cm) Midiendo con un calibrador en centímetros y milímetros, de cinco frutos por entrada y luego obteniendo la media de cada una de las tres medidas. 26. Tamaño del eje transversal mayor del fruto (cm) Midiendo con un calibrador en centímetros y milímetros, de cinco frutos por
Se determinó por observación directa, en los cinco frutos ya seleccionados, se usará la siguiente escala de colores. 1. Morado claro 2. Morado oscuro 29. Veteado de la epidermis del fruto Determinando la menor o mayor apariencia de unas franjas o vetas de color verdes oscuros, pardos o púrpuras que van del extremo basal en dirección del ápice del fruto, así: 1. No veteado 2. Ligeramente veteado 3. Claramente veteado 30. Color de la pulpa En cinco frutos por accesión, se efectuó un corte al nivel del diámetro mayor ecuatorial, por observación directa se determinó en la siguiente escala de colores: 1. Anaranjado claro 2. Anaranjado medio 3. Anaranjado oscuro
3. Abundante 33. Color del mucílago que contiene las semilla Se lo puede calificar también de mucílago externo, en oposición al mucílago “adherido” a las semillas. El color se evaluó por observación directa, o usando un atlas de colores. 1. Incoloro 2. Anaranjado claro 3. Anaranjado oscuro 34. Color del mucílago “adherido” a la semilla Este mucílago se lo puede calificar de mucílago interno, está completamente adherido a cada una de las semillas; se diferencia del extremo porque en ocasiones contiene antocianinas. Además se encuentra, junto con las semillas inmerso en el mucílago externo. 1. Incoloro 2. Anaranjado claro 3. Anaranjado medio 4. Anaranjado oscuro
37. Número de semillas por fruto Contando en cinco frutos por entrada, el número de semillas de cada uno, luego sacando la media aritmética. 38. Tamaño del eje longitudinal de la semillas (mm) Se midió en milímetros, en diez semillas viables, tomando al azar en cada uno de los cinco frutos escogidos. 39. Tamaño del eje transversal transversal de la semillas (mm) Se midió en milímetros, en diez semillas viables, tomando al azar en cada uno de los cinco frutos escogidos. 40. Color de las semillas Se determinó por apreciación visual, en las muestras de los cinco frutos escogidos: 1. Crema claro 2. Crema oscuro 3. Pardas 4. Púrpura claro
En las cinco inflorescencias señaladas se contó los días de inicio de floración hasta cuando no se vean ni botones ni flores potencialmente funcionales. 44. Días a la madurez fisiológica Se contó los días desde la siembra en el semillero, hasta cuando se inició la cosecha 50% de árboles de cada entrada, en la primera cosecha. 45. Incidencia de pulgón (aphis sp, mysus sp ) Se monitoreó la presencia de pulgón durante el desarrollo del cultivo en el área neta de investigación. Se evaluó según los siguientes rangos: 1. Baja incidencia 2. Media incidencia 3. Alta incidencia 46. Incidencia de chinche (Leptoglosus sp ) Se monitoreó la presencia de chinche durante el desarrollo del cultivo en el área neta de investigación. Se evaluó según los siguientes rangos: 1. Baja incidencia 2. Media incidencia
1. Baja incidencia 2. Media incidencia 3. Alta incidencia
ANEXO 6
Entradas del Grupo 1 y el registro de sus estados para los caracteres cualitativos de mayor poder discriminante.
ENTRADA
1 4
SUBGRUPO
Color lámina foliar
Color nervadura
Color brotes apicales
Color primario epidermis del fruto
Color del mucílago adherido a la semilla
Color de la semilla
A A A A
3 3 3 3
3 3 3 3
3 3 3 3
2 2 2 2
3 3 3 3
2 2 2 2
ECU-6690 ECU-12874 ECU-12781 ECU-18880
Carchi Carchi Azuay Imbabura
ECU-12883 ECU-12884 ECU-12887 ECU-12886 ECU-12889
Loja Loja Azuay Azuay Azuay
B B B B B
3 3 3 3 3
3 3 3 3 3
3 3 3 3 3
3 3 3 3 3
3 3 3 3 3
2 2 2 2 2
ECU-5546 ECU-5579 ECU-3789
Tungurahua Loja Pichincha
C C C
3 3 3
3 3 3
3 3 3
2 2 2
3 3 3
2 2 2
ECU-12890 ECU-12895 ECU-12873 ECU-3473
Azuay Chimborazo Carchi Cañar
D D D D
3 3 3 3
3 3 3 3
3 3 3 3
2 2 2 2
3 3 3 3
2 2 2 3
ANEXO 7
Entradas del Grupo 2 y el registro de sus estados para los caracteres cualitativos de mayor poder discriminante.
ENTRADA
1 4
SUBGRUPO
Color lámina foliar
Color nervadura
Color brotes apicales
Color primario epidermis del fruto
Color del mucílago adherido a la semilla
Color de la semilla
ECU-12879 ECU-12898 ECU-12893 ECU-12871 ECU-12896A ECU-12882
Imbabura Tungurahua Tungurahua Imbabura Tungurahua Imbabura
A A A A A A
3 3 3 3 3 3
3 3 3 3 3 3
3 3 3 3 3 3
3 3 3 3 5 3
2 2 2 2 6 2
2 2 2 2 5 2
ECU-12872 ECU-12877 ECU-12876 ECU-12894A ECU-12885 ECU-12888 ECU-12891
Carchi Imbabura Imbabura Tungurahua Loja Azuay Tungurahua
B B B B B B B
3 3 3 3 3 3 3
3 3 3 3 3 3 3
3 3 3 3 3 3 3
3 3 3 3 3 3 3
3 3 3 3 3 3 3
2 2 2 2 2 2 2
ANEXO 8
Entradas del Grupo 3 y el registro de sus estados para los caracteres cualitativos de mayor poder discriminante.
ENTRADA
1 5
SUBGRUPO
Color lámina foliar
Color nervadura
Color brotes apicales
Color primario epidermis del fruto
Color del mucílago adherido a la semilla
Color de la semilla
ECU-3242 ECU-12782 ECU-12875 ECU-12897
Cañar Azuay Carchi Tungurahua
A A A A
2 2 2 2
2 2 2 2
2 2 2 2
4 4 4 4
5 5 5 5
4 4 4 4
ECU-12892 ECU-12894B ECU-12878 ECU-12896B
Tungurahua Tungurahua Imbabura Tungurahua
B B B B
2 2 2 2
2 2 2 2
2 2 2 2
3 3 3 5
5 5 5 5
4 4 4 4
ANEXO 9
Entradas del Grupo 1 y su promedio para los caracteres cuantitativos de mayor valor discriminante.
ENTRADA
1 5
SUBGRUPO
Tamaño eje longitudinal del fruto
Tamaño eje transversal mayor del fruto
Tamaño eje transversal menor del fruto
A A A A
5,42 5,74 5,10 5,10
4,40 4,50 4,80 4,01
2,94 3,26 3,55 2,81
ECU-6690 ECU-12874 ECU-12781 ECU-18880
Carchi Carchi Azuay Imbabura
ECU-12883 ECU-12884 ECU-12887 ECU-12886 ECU-12889
Loja Loja Azuay Azuay Azuay
B B B B B
5,56 5,96 5,95 6,00 6,33
4,41 4,46 4,85 4,83 5,20
3,12 3,03 3,61 3,43 3,86
ECU-5546 ECU-5579 ECU-3789
Tungurahua Loja Pichincha
C C C
6,07 5,48 4,77
4,94 4,33 4,64
3,34 3,11 3,54
ECU-12890 ECU-12895 ECU-12873 ECU-3473
Azuay Chimborazo Carchi Cañar
D D D D
6,44 6,45 6,35 5,46
4,72 4,74 4,55 4,06
3,26 3,52 3,33 3,13
ANEXO 10 Entradas del Grupo 2 y su promedio para los caracteres cuantitativos de mayor valor discriminante.
ENTRADA
1 5
SUBGRUPO
Tamaño eje longitudinal del fruto
Tamaño eje transversal mayor del fruto
Tamaño eje transversal menor del fruto
ECU-12879 ECU-12898 ECU-12893 ECU-12871 ECU-12896A ECU-12882
Imbabura Tungurahua Tungurahua Imbabura Tungurahua Imbabura
A A A A A A
7,17 7,96 6,36 6,60 8,05 7,41
5,64 5,10 5,07 4,96 5,90 5,28
4,08 3,82 3,80 3,50 4,25 4,23
ECU-12872 ECU-12877 ECU-12876 ECU-12894A ECU-12885 ECU-12888 ECU-12891
Carchi Imbabura Imbabura Tungurahua Loja Azuay Tungurahua
B B B B B B B
7,25 7,27 7,02 7,25 7,37 6,58 7,88
5,23 5,51 5,43 5,62 5,64 5,28 5,56
3,98 4,11 3,70 4,27 4,11 3,98 4,28
