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Interés agronómico de híbridos de tomate obtenidos cruzando líneas resistentes de la UMH y variedades locales de distintos orígenes

A. Alonso; S. García-Martínez; A. Grau; F. Rubio; P. Carbonell; B. Chacón; y J.J. Ruiz (Dpto. de Biología Aplicada EPSO-UMH)12/10/2012
En la Escuela Politécnica Superior de Orihuela (Alicante) se realizaron cruces entre líneas de mejora con resistencia en homocigosis a ToMV, TSWV y TYLCV y variedades tradicionales procedentes de la colección de TomatoFest (Carmel, USA). De un total de 24 cruces cultivados en un invernadero de Mazarrón en salchichas de arena, injertadas y conducidas a dos tallos, se seleccionaron los seis cruces más interesantes, junto con las tres líneas de mejora usadas como parentales. Se evaluaron, de forma preliminar, distintos caracteres agronómicos (producción total, producción comercial, producción no comercial, peso medio, peso medio comercial y número de frutos), así como parámetros de calidad (acidez y contenido en sólidos solubles). Se encontraron diferencias significativas para gran parte de los caracteres agronómicos y de calidad. Aquellos cruces con mejores características serán evaluados de nuevo en distintas condiciones, para comprobar el efecto del ambiente, del ciclo y la posible interacción genotipo-ambiente.

Introducción

Teniendo en cuenta la importancia económica del tomate y la competencia en el mercado del fruto fresco del tomate, la obtención de nuevos cultivares es un objetivo perseguido por las diferentes casas comercializadoras de semillas y abordado desde perspectivas muy distintas. Las variedades tradicionales son el resultado de la selección realizada por los propios agricultores en sus cultivos al escoger las mejores plantas con la finalidad de obtener de sus frutos la semilla para la próxima campaña. Estas variedades son pues el resultado del trabajo de selección y mejora realizado durante muchos años por los agricultores (García, 1999; Guzmán et al., 2000; Cebolla, 2005).

La problemática asociada al empleo de estas variedades tradicionales abarca su reducida productividad, la heterogeneidad en sus frutos, así como su carácter perecedero y, fundamentalmente, la susceptibilidad que presenta su cultivo a todas las virosis que afectan al cultivo del tomate. Posiblemente una de las mejores formas de preservar todo este patrimonio es promoviendo su conservación activa, es decir, la conservación llevada a cabo por los propios agricultores, mediante la recuperación del cultivo de estas variedades. Obtener variedades tradicionales competitivas que sean rentables al agricultor, pero que mantengan las características que han adquirido durante siglos de selección es precisamente el origen del Programa de Mejora iniciado en 1998 en la Escuela Politécnica Superior de Orihuela (UMH), encaminado a posibilitar la recuperación del cultivo de las variedades tradicionales de tomate de la zona del sureste español incorporando resistencia a tres de las principales virosis del cultivo: el virus del mosaico del tomate (ToMV), el virus del rizado amarillo de la cuchara (TYLCV) y el virus del bronceado (TSWV) (García-Martínez et al., 2011; 2012).

La primera etapa del programa de mejora consiste en estudiar variedades tradicionales, caracterizándolas, para determinar cuáles son las más indicadas para este objetivo. Posteriormente se cruzan manualmente estas variedades con un híbrido comercial resistente, en nuestro caso el híbrido F1 Anastasia de Seminis Vegetable Seeds, y luego las plantas de las semillas obtenidas se cruzan de nuevo repetidas veces con la variedad tradicional para recuperar al máximo posible sus características, pero manteniendo simultáneamente la resistencia. Cuando se considera que se han obtenido líneas con una calidad aceptable se van ensayando en diversas condiciones y, finalmente, se procede a la fijación en homocigosis de los genes de resistencia para que los mismos agricultores puedan obtener su propia semilla, sin perder las resistencias. En la actualidad se han obtenido ya líneas de mejora resistentes del tipo 'Muchamiel' cuyo fruto es aplastado, más o menos rizado y de gran calibre, que se cultiva en el norte de Alicante, Valencia y Murcia y cuyo principal uso es para consumo en fresco.

Anualmente se celebra en Carmel (California), un festival de tomate (TomatoFest), en el cual se recoge una muestra bastante amplia de variedades tradicionales (fotografía 1) procedentes de distintas partes del mundo. Partiendo de algunas de estas variedades se han elaborado trabajos en la EPSO-UMH para caracterizar variedades tradicionales estudiando caracteres tanto productivos como de calidad, y así tratar de encontrar nuevas variedades con cualidades interesantes para incorporar en un programa de mejora o bien para realizar cruces novedosos.

Foto 1: Diversidad de frutos de tomate
Foto 1: Diversidad de frutos de tomate.
En este estudio se han analizado seis cruces entre líneas de tipo 'Muchamiel' resistentes y variedades de diverso origen, en cuanto a aspectos de productividad (producción total, producción comercial, producción no comercial, peso medio, peso medio comercial y número de frutos), y a parámetros de calidad (acidez y contenido en sólidos solubles). Asimismo, se incluyen en el estudio los resultados productivos y de calidad de las líneas utilizadas como parentales.

Material y métodos

En la campaña de otoño-invierno de 2010, en las instalaciones del Grupo Hortofrutícola Paloma S.A., se llevó a cabo un ensayo para estudiar una serie de cruces realizados entre líneas de mejora de la EPSO-UMH y variedades tradicionales procedentes de la colección de TomatoFest (Carmel, USA). En total se planteó el estudio de 8 líneas de mejora y 24 de sus cruces, incluyendo tomate tipo Muchamiel, de la Pera, de la Pera Moruno y tomate redondo. Sin embargo, tras la selección se acotó el estudio a tres líneas de mejora (AU 1094, AU 1101 y AU 1124) y dos cruces de cada una de ellas: AU 1094 x Cherokee Chocolate, AU 1094 x Spear’s Tennessee; AU 1101 x Mr. Brown, AU 1101 x Indische Fleish; AU 1124 x Chocolate Stripes, AU 1124 x Black Crimson. Todos estos cruces y las líneas de las que proceden son de tipo Muchamiel.

En el ensayo se estudiaron entre 19 y 24 plantas de cada tipo, según disponibilidad de semilla. Se cultivó en condiciones de invernadero bajo plástico, con sacos de arena, colmenas de abejorros y aplicando la misma fertirrigación que al resto del invernadero de tomate. Mediante marcadores moleculares CAPS se analizaron cinco plantas correspondientes a cada cruce, y se comprobó así la fiabilidad de los cruzamientos.

En este estudio se han analizado seis cruces entre líneas de tipo 'Muchamiel' resistentes y variedades de diverso origen, en cuanto a aspectos de productividad y parámetros de calidad
Durante el cultivo se realizaron un total de ocho recogidas de frutos entre el 17 de noviembre de 2010 y el 28 de febrero de 2011. Se analizó la productividad de las líneas y cruces cultivados (producción total, producción comercial, producción no comercial, peso medio, peso medio comercial y número de frutos por planta), así como parámetros de calidad (acidez y contenido en sólidos solubles). Definimos la producción comercial como aquella cuyos frutos alcanzan un peso igual o superior a 75 gramos.

Para la determinación de la acidez y el contenido en sólidos solubles se seleccionaron cinco frutos de cada línea y de cada cruce, en función de su estado de madurez, para que los resultados fuesen representativos. De cada fruto se realizaron dos medidas. La acidez (expresada en % de ácido cítrico) se determinó utilizando un analizador CRISON pH-Matic 23, y el contenido de sólidos solubles (expresado en ºBrix) se determinó utilizando un refractómetro ABBE 320 de Lan Optics.

Los datos obtenidos fueron analizados estadísticamente mediante análisis de la varianza y la prueba de rangos múltiples de Newman-Keuls.

Resultados y discusión

Los resultados obtenidos se han analizado para cada línea de mejora y sus correspondientes híbridos, mostrándose los resultados en la Tabla 1.
Tabla 1: Medias de los datos agronómicos y de calidad evaluados en las distintas líneas y cruces de tomate
Tabla 1: Medias de los datos agronómicos y de calidad evaluados en las distintas líneas y cruces de tomate.
En cuanto a los aspectos agronómicos, existieron diferencias significativas para la producción total y la producción comercial, mostrando los híbridos mayores valores, tanto en el caso de los cruces de la línea AU 1094 como en el de los cruces de la AU 1124. Incluso, el cruce AU 1094 x Spear’s Tennessee (fotografía 2) se diferenció estadísticamente del otro cruce de la misma línea para la producción comercial con una media de 14,54 kg por planta.
Foto 2: Planta del cruce AU 1094 x Spear’s from Tenessee
Foto 2: Planta del cruce AU 1094 x Spear’s from Tenessee.
En el caso del híbrido AU 1094 x Cherokee Chocolate (fotografía 3) el número de frutos cuajados fue muy elevado (115,1 frutos), y es destacable la producción no comercial de este cruce (1500,1 g), aunque el peso medio de los frutos con calibre comercial (193,3 g) no se diferenció significativamente del de la línea (212,9 g).
Foto 3: Frutos de AU 1094 x Cherokee Chocolate
Foto 3: Frutos de AU 1094 x Cherokee Chocolate.
Los datos obtenidos para la línea AU 1101 y sus cruces no llegaron a mostrar diferencias significativas en cuanto a la producción ni al número de frutos, aunque tanto la producción total como la producción comercial fueron mayores en el caso de los cruces. Por el contrario, la producción no comercial fue superior en el parental. Del mismo modo el peso medio del fruto fue menor en la línea (136,97 g. en la línea, frente a los 154,12 g y 166,4 g en los cruces), especialmente en el caso del peso medio comercial, donde se alcanzaron diferencias significativas.

Los cruces de la línea AU 1124 (fotografías 4 y 5), mostraron una producción total y comercial significativamente mayor que en el caso de la línea de la que proceden. Igualmente el peso medio de sus frutos, así como el peso medio de aquellos frutos con calibre comercial fueron significativamente superiores a los de la línea de procedencia.

Foto 4 (izq.): Frutos de AU 1124 x Black Crimson. / Foto 5 (dcha.): Frutos de AU 1124 x Chocolate Stripes
Foto 4 (izq.): Frutos de AU 1124 x Black Crimson. / Foto 5 (dcha.): Frutos de AU 1124 x Chocolate Stripes.
En los parámetros de calidad analizados se observaron diferencias significativas para la acidez entre cada una de las líneas y sus cruces. Diferencias similares han sido encontradas anteriormente en variedades tradicionales del sureste español (Ruiz et al., 2005), así como en las variedades tradicionales empleadas aquí como parentales, con rangos de variación que oscilan para la acidez entre 0,49 y 1,07%, y en el caso del contenido en sólidos solubles entre 3,91 y 7,21 ºBrix (Alonso et al., 2010). Sin embargo, únicamente en el caso de la línea AU 1101 y sus cruces (fotos 6 y 7), existieron también diferencias en cuanto al contenido en sólidos solubles. El cruce AU 1101 x Indische Fleish, se diferenció estadísticamente tanto por su mayor contenido en sólidos solubles (4,02 ºBrix) como por su mayor acidez (0,914%).
Foto 6 (izq.): Cruce AU 1101 x Indische Fleish. Foto 7 (dcha.): Plantas de AU 1124 x Mr. Brown
Foto 6 (izq.): Cruce AU 1101 x Indische Fleish. Foto 7 (dcha.): Plantas de AU 1124 x Mr. Brown.
A la vista de estos prometedores resultados preliminares, los cruces con mejores características serán evaluados de nuevo en distintas condiciones, para comprobar si se repiten los buenos resultados obtenidos, así como el efecto del ambiente, del ciclo y la posible interacción genotipo-ambiente. También se ampliará el estudio a su contenido en licopeno y otros compuestos funcionales y se incluirá el análisis sensorial de los frutos, dado que desde el punto de vista del consumidor aspectos como el color, la acidez y los sólidos solubles son componentes importantes del flavour y la calidad de los tomates (Baldwin et al., 2000).
Agradecimientos

Este trabajo ha sido financiado parcialmente por el MCINN, mediante los proyectos de referencia AGL2008-03822 y AGL2011-26957. El grupo hortofrutícola Paloma S.A. facilitó la realización de este ensayo en sus instalaciones en Mazarrón (Murcia), realizando todas las labores del cultivo.

Bibliografía

- Alonso, A., Salazar, J. A., Arroyo, A., Grau, A., García-Martinez, S, Serrano, M. y Ruiz, J. J. (2010). Screening a diverse collection of heirloom tomato cultivars for quality and functional attributes. 28th International Horticultural Congress of Lisbon, 2010.

- Baldwin, E. A., Scott, J. W., Shewmaker, C. K. y Schuch, W. (2000). Flavor trivia and tomato aroma: biochemistry and possible mechanisms for control of important aroma components. HortScience 35: 1013-1022.

- Cebolla, J. y Nuez, F. (2005). Mejora genética de variedades tradicionales de tomate: un paso hacia la recuperación de su cultivo. Actas Portuguesas de Horticultura 4: 62-68.

- García, F.S. (1999). Aplicando la Investigación Acción Participativa (IAP) a la valoración y conservación de resursos genéticos a nivel local: el caso de La Verde (Villamartín - Cádiz). TPFC. ISEC. Universidad de Córdoba, Córdoba.

- García-Martínez, S.; Grau, A.; Alonso, A.; Rubio, F.; Valero, M; Ruiz, J.J. 2012. UMH 1203, a Multiple-Virus Resistant Fresh-market Tomato Breeding Line for Open Field Conditions. HortScience 47(1):124-125.

- García-Martínez, S.; Grau, A.; Alonso, A.; Rubio, F.; Valero, M; Ruiz, J.J. 2011. UMH 1200, a Breeding Line within the Muchamiel Tomato Type Resistant to Three Viruses. HortScience 46(7):1054–1055.

- Guzman, G.; González de Molina, M. y Sevilla, E. (2000). Introducción a la agroecología como desarrollo rural sostenible. Ed. Mundi-Prensa, Madrid.

- Ruiz, J. J., Martinez, N., Valero, M., García-Martínez, S., Moral, R. y Serrano, M. (2005). Micronutrient Composition and Quality Characteristics of Traditional Tomato Cultivars in the South-East of Spain. Commun. Soil Sci. Plant Anal. 36: 649-660.