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Correlaciones fenotípicas, ambientales y genéticas en berenjena
Phenotypic, genotypic and environmental correlations in eggplant
Palabras clave:
Solanum melongena, solanacea, calidad de la planta, rendimiento de fruto, correlación genética, solanaceae, plant quality, fruit yield, genetic correlation. (es)Solanum melongena, solanaceae, plant quality, fruit yield, genetic correlation. (en)
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1Universidad de Córdoba, Facultad de Ciencias Agrícolas, AA 354, Montería, Colombia.Autor para correspondencia: haramendiz@hotmail.com; ccardona@sinu.unicordoba.edu.co, espitia@sinu.unicordoba.edu.co
En el Centro de Investigaciones Turipaná de la Corporación Colombiana de Investigaciones (Corpoica) (Cereté, Córdoba, Colombia –8° 31' N y 75° 58' O, a 13 m.s.n.m) se estudiaron las correlaciones, ambientales y genéticas entre seis caracteres de 24 cultivares de berenjena (Solanum melongena). Para el efecto se utilizó un diseño de bloques completamente al azar con tres repeticiones y unidades experimentales de 10 m2. Los resultados mostraron que las correlaciones fueron de mayor o igual magnitud que las fenotípicas, mientras que las ambientales fueron de escaso valor. El número de frutos y el rendimiento estuvieron genéticamente correlacionados (r = 0.56, P < 0.01), la longitud y la resistencia del fruto mostraron correlación genética negativa (r = -0.68, P < 0.01) y entre el rendimiento y peso de fruto la correlación fue muy baja (r = 0.04). El número de frutos y su peso de frutos se correlacionaron de manera negativa (r =-0.63, P < 0.01). El número de frutos por planta puede ser utilizado como criterio de selección para la obtención de cultivares de berenjena de altos rendimientos.
Palabras clave: Solanum melongena, solanacea, calidad de la planta, rendimiento de fruto, correlación genética.
The phenotypic, genotypic and environmental correlations between six characters of 24 cultivars of eggplant (Solanum melongena) were studied in the research centre of Turipaná of Corpoica (Cereté- Córdoba-Colombia –8° 31' N and 75° 58' W, 13 m.a.s.l.). A completely randomized block design was used with three repetitions and experimental units of 10 m2. The analyses showed that genetic correlations were of higher or equal magnitude to the phenotypic correlations, while the environmental ones had low effects on the results. The number of fruits and the yield showed a positive and highly significant (r = 0.56, P < 0.01) genetic correlation. A negative and highly significant (r = -0.68, P < 0.01) genetic correlation was observed between fruit length and fruit strength. No correlation was detected between yield and fruit weight (r = 0.04). Fruit number and fruit weight showed a negative and highly significant genetic correlation (r =-0.63, P < 0.01). It is suggested that the number of fruits per plant could be used as a selection criterium to obtain high yield eggplant cultivars.
Key words: Solanum melongena, solanaceae, plant quality, fruit yield, genetic correlation.
La berenjena (Solanum melongena L.), al igual que sus parientes, comprende una gama amplia de especies cuyo origen geográfico es principalmente Asia y áfrica. Domesticada en la región de India y sureste de China, es la especie hortícola de mayor importancia económica (Daunay et al., 2000; Sekara et al., 2007) que es cultivada además en áreas subtropicales de América (Stommel y Whitaker, 2003). Dentro del complejo de las formas cultivadas, existen cultivares con alta variabilidad morfológica caracterizados por la presencia de espinas en el cáliz y hojas, flores en racimo andromonoicas, frutos de diferentes formas, tamaños y colores brillantes, resultado de mutaciones en algunos locis con efecto pleiotrópico (Sekara et al., 2007). No obstante, los cultivares mejorados se destacan por la ausencia de espinas en cáliz y hojas, frutos de grandes (> 200 g), medianos (100 - 200 g) o pequeños (< 100 g) que pueden variar en coloración (Prohens et al., 2005; Sekara et al., 2007).
En los departamentos de Córdoba, Sucre y Bolívar (Colombia) se siembran aproximadamente 374 ha de berenjena que representan el 72% de la producción nacional. El rendimiento de los cultivares regionales alcanza 16 t/ha y se cultivan en áreas que oscilan entre 1000 y 2500 m2, por productores minifundistas, campesinos sin tierras y trabajadores en actividades agropecuarias (Araméndiz et al., 1999; DNP, 2005; Agronet, 2008). Por el contrario, el rendimiento de los híbridos mejorados frecuentemente supera 40 - 50 t/ha y se caracterizan por ser precoces, uniformes a la cosecha y de mejores características para el almacenamiento (Sekara et al., 2007).
Los productores del Caribe colombiano siembran cultivares con alta variabilidad genética en caracteres vegetativos y reproductivos, utilizando semillas de sus propios cultivos, las cuales fueron introducidas por los árabes después de la conquista española. Como resultado de los procesos de mutación, selección natural y artificial, e hibridación natural se ha generado una alta variabilidad en características agronómicas de interés, constituyendo un excelente germoplasma para el desarrollo de cultivares adaptados a las condiciones tropicales (Araméndiz et al., 2006; Araméndiz et al., 2008a).
El rendimiento es un carácter de naturaleza compleja que depende de las interacciones de un alto número de factores. La herramienta estadística que permite al fitomejorador estimar el grado y la naturaleza de tales asociaciones es el coeficiente de correlación (r). La correlación fenotípica se estima de valores medidos en campo; la genotípica, corresponde a la porción genética de la correlación fenotípica (Ceballos, 2003).
La correlación entre caracteres es importante cuando se quiere realizar selección simultánea de caracteres, o cuando un carácter de interés presenta baja heredabilidad, problemas de medición o identificación. En este caso, al seleccionar otro carácter de alta heredabilidad, de fácil medición e identificación y que registre alta correlación con el carácter deseado, el mejorador podrá obtener progresos más rápidos con respecto a la selección directa (De Carvalho et al., 1999).
En berenjena existe correlación genética entre el rendimiento y número de frutos por planta, índice y peso de fruto; de igual manera, hay evidencias que destacan el número de frutos como la variable de efecto directo sobre el rendimiento, seguido por el diámetro de frutos (Dhameliya y Dobariya, 2007; Bansal y Metha, 2008; Lohakare et al., 2008).
El Programa de Mejoramiento de Berenjena de la Universidad de Córdoba está desarrollando cultivares tropicales con altos rendimientos y buena calidad de fruto para satisfacer las demandas de los agricultores, la agroindustria y los consumidores. El objetivo de la presente investigación fue estimar la magnitud y sentido de las correlaciones fenotípicas, genéticas y ambientales entre el rendimiento de fruto, sus componentes y resistencia que son de importancia económica en berenjena, buscando una mayor eficiencia en el proceso de selección.
El estudio se realizó en el primer semestre de 2008 en el Centro de Investigaciones Turipaná de la Corporación Colombiana de Investigación Agropecuaria (Corpoica) localizada en Cereté-Córdoba, Colombia. El Centro está ubicado en el Caribe húmedo colombiano (8° 31' N y 75° 58' O, a 13 m.s.n.m). El suelo del área experimental es Fluvaquentic endoaquept franco con promedios de 2.2% de materia orgánica y pH de 5.9, con densidad aparente de 1.12 g/cm3 y estructura moderadamente estable (Palencia et al., 2006).
Se evaluaron 24 genotipos de berenjena originarios de Brasil, Colombia, Japón, Taiwán y Estados Unidos (Cuadro 1) con un diseño experimental de bloques completamente al azar con tres repeticiones. Cada parcela estuvo constituida por un surco de 10 m y distancia entre plantas y surcos de 1 m.
Las variables medidas fueron longitud del fruto (cm), número de frutos por planta, peso de fruto (g), resistencia del fruto a la penetración (newtons), altura de planta (cm) y rendimiento de frutos (kg/ha) en tres plantas tomadas al azar por repetición, excepto el rendimiento que se midió en las once plantas de cada surco.
El manejo agronómico en semillero y campo se realizó siguiendo las recomendaciones para el cultivo en el Valle del Sinú (Aramendiz et al., 2008b). Los análisis de varianza y covarianza para los seis caracteres estudiados, al igual que las correlaciones fenotípicas, ambientales y genotípicas, se realizaron mediante el programa Genes versión Windows (Cruz, 2004). Una vez estimados los coeficientes de correlación se confirmó la significancia estadística para cada uno de ellos, planteando la hipótesis nula: Ho: r = 0, versus la hipótesis alterna: Ha: r ¹ 0, mediante una prueba de ‘t’, utilizando la fórmula siguiente:
La ‘t’ calculada (tc) se comparó con una ‘t’tabla (tt) al nivel de significancia seleccionado de 0.05 y 0.01 con n = 2 grados de libertad. La regla de decisión fue: si tc > tt, entonces el valor de ‘r’ es estadísticamente diferente de cero.
Los valores de las correlaciones genotípicas fueron de mayor o igual magnitud que las fenotípicas (Cuadro 2), lo que indica que la relación entre las variables obedece a factores genéticos aditivos presentes en el material en estudio y no a la existencia de efectos ambientales, lo que concuerda con los hallazgos de Martínez y Torregroza (1988), Yadav et al. (1997), Leggese et al. (1999), Ferreira et al. (2003), Espitia et al. (2005, 2008a, 2008b), existiendo coincidencia en signos entre pares de coeficientes. Estos resultados se explican por la reducción del error experimental en el análisis de varianza, que cuando alcanza un valor próximo a cero (0), las correlaciones tanto fenotípicas como genéticas tienden a ser idénticas (Legesse et al., 1999).
Los coeficientes de correlación fenotípica y genotípica entre el rendimiento y las características medidas, al igual que las asociaciones entre éstas indican que, el rendimiento no presentó correlación con la longitud del fruto, el peso de fruto, la resistencia del fruto ni con la altura de planta; pero sí reveló correlación positiva y altamente significativa con respecto al número de frutos por planta (r = 0.56, P < 0.01). Kruiteva (1985) no encontró correlación entre el rendimiento y la altura de planta y longitud de fruto de berenjena, pero sí entre el número de frutos por planta y el peso de fruto, lo que de acuerdo con Damnjanovic et al. (2002) y Rodríguez et al. (2008) obedece a la alta heredabilidad que tienen estas dos variables, por ser poco afectadas por el ambiente y la acción genética aditiva.
Ingale y Patil (1995), Bansal y Metha (2008) y Lohakare et al. (2008) encontraron correlación positiva entre el rendimiento y número de frutos por planta, y ausencia de correlación con el peso de fruto. Gutiérrez del Río et al. (2004) y Zorzoli et al. (2000) encontraron que la correlación entre rendimiento y peso del fruto en berenjena varía en función del tamaño de los frutos de los genotipos evaluados. De esta manera, los cultivares de frutos pequeños pueden producir una mayor cantidad de estos por cojín floral, lo que favorece el rendimiento, por otra parte, los genotipos de frutos grandes presentan con frecuencia aborto de algunas flores con el fin de favorecer el rendimiento.
Los resultados del presente estudio indican que el mejoramiento por rendimiento de frutos en los cultivares de berenjena puede ser obtenido a través del incremento del número de frutos. Vadivel y Bapu (1988a, 1988b, 1989a) consideran el número de ramas productivas como un carácter importante en programas de mejoramiento por rendimiento, ya que tiene alta coheredabilidad y moderada heredabilidad, lo que permite avances genéticos por la predominancia de la acción genética aditiva.
El número de frutos por plantas presentó correlación genética negativa y altamente significativa con respecto al peso de fruto (r = -0.63, P < 0.01), resultados que coinciden con los hallados por Wessel-Beauver (1992) en tomate; Tavares et al. (1999) en ají, Monpara y Kamani (2007) en berenjena, Ferreira et al.(2003) en sandía y Pimentel et al.(2008) en maracuyá; y significativa con tendencia negativa para altura de planta (r = -0.47, P < 0.05). Estos resultados indican que el mejoramiento por mayor cantidad de frutos conduce a una reducción progresiva del peso de estos, lo que compromete el rendimiento y la calidad por la competencia por los asimilados cuando se buscan frutos grandes, como lo destacan Bertin et al. (1998), Antonini et al. (2002) y Scarpare Filho et al.(2000). Si el objetivo es obtener cultivares de fruto pequeño y con pocas semillas, se debe hacer énfasis en selección por peso. No obstante, al momento de la selección entre estos caracteres se debe hacer un balance para no comprometer el rendimiento y la calidad de frutos, ya que la existencia de correlación negativa entre el número y peso de frutos retarda el mejoramiento genético.
El peso de fruto presentó una baja correlación con la longitud, esto indica que el tamaño del fruto es una función del ancho, lo cual coincide con los hallazgos de Ben-Chaim y Poran (2000) en ají. La resistencia del fruto al daño presentó correlación genética negativa con la longitud (r = -0.68, P < 0.01), pero no mostró relación con los demás caracteres considerados en el estudio. Esto sugiere que frutos de mayor longitud son más sensibles al transporte, posiblemente por presentar una menor acumulación de potasio (Ruiz- Sánchez, 2006).
- El número de frutos por planta es el componente de rendimiento de mayor importancia en el mejoramiento genético de berenjena.
- La existencia de una correlación negativa y significativa entre el número de frutos y peso de los mismos, sugiere la existencia de un límite fisiológico entre estas dos características.
- Los componentes genéticos de las correlaciones fueron más importantes que los ambientales, por lo que el fenotipo es reflejo del genotipo.
Al Ministerio de Agricultura y Desarrollo Rural, Asohofrucol, Universidad de Córdoba y Corpoica por el apoyo económico y logístico para adelantar la presente investigación.
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1-2 Ing. Agrónomo, M. Sc. Ph.D.
3 Ing. Agrónomo, M. Sc. en Ciencias Agrarias.
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