Caracterización morfo-fisiológica, de la variedad de papaya UN Cotové (Carica papaya L.) en el bosque seco tropical

Abstract

Los programas de mejoramiento genético convencionales se han enfocado en la aplicación de técnicas como el desarrollo de híbridos, inserción de genes de interés, selección molecular y micropropagación, sin embargo, estos enfoques no consideran las interacciones entre las condiciones ambientales del trópico y la capacidad de las plantas para enfrentar la heterogeneidad del entorno natural en el que se desarrollan; por lo anterior, se ha hecho necesario incluir la Fisiología Vegetal como apoyo en los procesos de mejoramiento, que permita comprender los factores que influyen en el rendimiento, las respuestas a las variaciones ambientales, las adaptaciones morfológicas, entre otras, para lograr así, la ampliación de la base genética y la selección de individuos superiores con fundamento fisiológico. El estudio planteado tuvo como objetivo describir características morfológicas y fisiológicas de la papaya (Carica papaya L.) variedad UN Cotové, bajo la oferta ambiental de bs–T, en Santa Fe de Antioquia (Colombia). El material vegetal estaba plantado a una distancia de 2,5 m, entre plantas y 3,0 m entre surcos; distribuidas en triángulo, para un total de 11 surcos con 18 plantas, en esta población se tomaron al azar dos individuos por surco a los que se les realizó un seguimiento de las variables alométricas: altura de la planta (cm), diámetro del tallo (mm) a los 15 cm del suelo, cantidad de hojas (No) y diámetro del dosel (cm), y de las variables fisiológicas fotosíntesis neta – A (μmol [CO2] m-2s-1), tasa transpiratoria - E (mmol [H2O] m-2s-1), conductancia estomática – gs (mmol [H2O] m-2s-1), temperatura de la hoja (ºC) y radiación fotosintéticamente activa – PAR (μmol [fotones] m-2 s-1), A partir de estos valores se calculó, la eficiencia en el uso del agua (EUA), mediante la relación A/E; la eficiencia en el uso de la radiación (EUR) que relaciona A/PAR, el índice de área foliar (IAF) y se cuantificó la eficiencia cuántica fotosintética máxima (Qy=Fv/Fm). Las evaluaciones morfo - fisiológicas se determinaron con una periodicidad mensual a partir de los 15 días de trasplante del vegetal, por seis meses hasta la primera cosecha. La caracterización de la variedad de papaya UN Cotové permitió identificar plantas con características sobresalientes, destacándose las identificadas con los números 3, 5, 9, 11 y 18, por presentar los valores más altos de las variables fisiológicas y morfológicas evaluadas, así como por registrar un EUR tasado en 0,0104 μmol [CO2] / μmol [Fotones], un rendimiento cuántico estimado en 0,8074 y un IAF cuantificado en 0,8182. En contraste, las plantas marcadas con los números 4 y 7 mostraron el menor desempeño en todas las variables evaluadas. Cabe resaltar que las plantas distinguidas con los números 15 y 16 se ubicaron en el grupo de las que tuvieron el mayor desarrollo morfológico pero su desempeño eco fisiológico fue bajo. Los resultados obtenidos demuestran que incluir evaluaciones fisiológicas en los programas de mejoramiento permite identificar plantas que además, de presentar características morfológicas deseables presenten también adaptaciones en sus procesos de intercambio gaseoso, distribución foliar o rendimiento cuántico que les permitan ser mas eficientes en el aprovechamiento de los recursos y confieran capacidades adaptativas que favorecen el desarrollo de nuevas variedades, en este caso de la especie Carica papaya L. bajo condiciones del bs-T en el municipio de Santa Fe de Antioquia. Esta estrategia es beneficiosa bajo los escenarios actuales de cambio climático que debe enfrentar la agricultura. (Texto tomado de la fuente)

Conventional breeding programs have focused on the application of techniques such as the development of hybrids, insertion of genes of interest, molecular selection, micropropagation, however, these approaches do not consider the interactions between the environmental conditions typical of the tropics and the capacity of plants, to face the heterogeneity of the natural environment in which they develop. Due to the above, it has become necessary to include Plant Physiology as support in plant improvement processes, which allows understanding the processes that influence yield, responses to environmental variations, morphological adaptations, among others, to achieve, the broadening of the genetic base and the selection of superior individuals on a physiological basis. The proposed study aimed to describe the components of growth and development and the ecophysiology of papaya (Carica papaya L.) variety UN Cotové, under the environmental offer of bs–T, in Santa Fe de Antioquia (Colombia). Plant material was planted at a distance of 2.5 m between plants and 3.0 m between rows; distributed in a triangle, for a total of 11 rows with 18 plants, in this population two individuals per row were randomly taken and followed up on the allometric variables: plant height (cm), stem diameter (mm) at 15 cm from the ground, number of leaves (No) and canopy diameter (cm), and the ecophysiological variables net photosynthesis - A (μmol [CO2] m-2s-1), transpiration - E (mmol [ H2O] m-2s-1), stomatal conductance – gs (mmol [H2O] m-2s-1), leaf temperature (ºC) and photosynthetically active radiation – PAR (μmol [photons] m-2 s-1). From these values, the water use efficiency (WUE) was calculated through the A/E ratio; the radiation use efficiency (RUE) that relates A/PAR, the leaf area index (LAI) and the maximum photosynthetic quantum efficiency (Qy=Fv/Fm) was evaluated. The morpho-physiological evaluations were determined monthly from 15 days after plant transplantation, for six months until the first harvest. The characterization of the papaya variety UN Cotové allowed identifying plants with outstanding characteristics, standing out those identified with the numbers 3, 5, 9, 11, and 18, for presenting the highest values of the ecophysiological and morphological variables evaluated as well as for registering an RUE at 0.0104 μmol [CO2] / μmol [Photons], an estimated quantum yield at 0.8074 and a quantified IAF of 0.8182. In contrast, the plants marked with the numbers 4 and 7 showed the lowest performance in all the variables evaluated. It should be noted that the plants distinguished with the numbers 15 and 16 were located in the group of those that had the highest morphological development but their ecophysiological performance was low. The results obtained show that including ecophysiological evaluations in breeding programs allows identifying plants that, in addition to presenting desirable morphological characteristics, also present adaptations in their gas exchange processes, foliar distribution or quantum yield that allow them to be more efficient in the use of natural resources. resources and confer adaptive capacities that favor the development of new varieties, in this case of the species Carica papaya L. under conditions of the bs-T in the municipality of Santa Fe de Antioquia. This strategy is beneficial under the current scenarios of climate change that agriculture must face.