Prueba de variedades de berenjena según la morfología floral

La mayoría de las plantas que florecen son hermafroditas, pero un 6% son dioicas, es decir tienen la parte masculina separada de la femenina. Factores ecológicos como precipitación, suelos, polinizadores, densidad de población, etc. y genéticos basados en la diferencia de las características florales, inciden en el porcentaje de polinización cruzada. El porcentaje de polinización cruzada en la Solanácea Datura stramonium L., está influenciado por la separación de las anteras de los estigmas, que es una característica hereditaria. Diferencias morfológicas asociadas a estas características, pueden conducir al desarrollo de genotipos que difieren en su endogamia, con potenciales implicaciones evolutivas en los sistemas de apareamiento.

En especies autógamas, la polinización por insectos puede conducir a un mayor porcentaje de polinización cruzada con respecto a la polinización por el viento, especialmente en plantas individuales cuando están bastante dispersas. Cuando la polinización es por el viento, la concentración de polen disminuye rápidamente con la distancia de separación, reduciendo la autogamia; en contraste, los insectos polinizadores pueden volar grandes distancias y llevar en su cuerpo grandes cantidades de polen directamente al estigma.

El conocimiento de la estructura floral y de la biología reproductiva de una especie, es básico para el mejorador de plantas, con el fin de desarrollar las técnicas de emasculación e hibridación como estrategia de control de la polinización. De acuerdo a Gomes et al. (2001), el rápido progreso logrado en el mejoramiento genético de plantas, obedece al estudio de los procesos reproductivos que ocurren en las flores.

La heterostilia es un polimorfismo floral controlado genéticamente, caracterizado por la presencia de dos o tres morfologías florales: distilia y tristilia, en las cuales se presentan variaciones en la longitud del estilo y filamentos, tamaño y producción de granos de polen y tamaño de las papilas estigmáticas; lo cual es típico de las Solanaceas y Rubiaceas.

El control genético de la tristilia esta asociado a dos genes ligados o no ligados, cada uno con dos alelos (Lewis y Jones, 1992), lo que conduce a tres tipos de morfos en las poblaciones. En las especies distílicas dos morfos se presentan en las poblaciones y se presenta en 25 familias que florecen y la tristilia en menos de seis familias que florecen. Sin embargo, el modelo de mayor peso en la explicación de la heterostilia, se fundamenta en lo expuesto por Lloyd y Webb (1992a, 1992b), quienes proponen que el estado inicial es autocompatible y con separación de anteras y estigma en hercogamia de aproximación (estigma a mayor altura que anteras). La fuerza selectiva causó un aumento de eficacia en la transferencia de polen y el siguiente paso fue la aparición de dimorfismo estilar: hay dos longitudes de estilo, pero la altura de las anteras virtualmente no varía. Este estadio debe ser inestable y, por tanto, raro en la naturaleza, debiendo conducir a la hercogamia recíproca o heterostilia por el incremento y disminución de la altura de los estambres.

En razón al alto porcentaje de polinización cruzada natural de la berenjena en el Caribe colombiano, se planteó conocer la morfología floral de dos cultivares de berenjena de origen geográfico diferente, para usar este conocimiento en futuras investigaciones sobre esta especie.

Materiales y métodos

El estudio se realizó en el área experimental de la Universidad de Córdoba (Montería-Colombia), ubicada a una altura de 13 msnm. Sus coordenadas geográficas corresponden a los 8° 44’ de latitud norte y 75° 53’ latitud oeste, respecto al meridian de Greenwich. La zona de vida a la cual corresponde la ciudad de Montería, se denomina bosque secotropical (bs-T), según la clasificación de Holdridge (1967), con precipitación anual de 1.346,1 mm, temperatura media del aire de 27,4 °C, humedad relativa de 84% y brillo solar anual de 2.108 ,2 horas(Palencia et al., 2006).

Para el conocimiento de la morfología y biología floral, se utilizaron los cultivares “Long Purple” y “Criollo Lila”, de origen americano y nacional, respectivamente, que son los de mayor demanda en los sistemas de producción del Caribe colombiano. En la fase de floración se colectaron al azar durante todo el ciclo de los cultivares, 100 cojines florales de cada uno de ellos. Con la ayuda del estereoscopio, se contó el número de flores por cojín floral y surespectivo sexo en cada genotipo. En el laboratorio, con la ayuda de un vernier cuando fue necesario, se registraron los siguientes parámetros florales: homostília; heterostília; número y estado libre de pétalos y sépalos; diámetro de la corola; longitud externa (desde la inserción del pedúnculo al tallo hasta el ápice de un pétalo); longitud interna de la flor (desde la base de la corola hasta el punto de separación de los sépalos); estambres (número, inserción, color, longitud, forma de las anteras, clasificación según su número y disposición en comparación con el periantio, y estado libre o soldado de las anteras); pistilo (longitud, color y forma del estigma; color y longitud del estilo; número de lóculos (a partir de cortes transversales); placentación y tamaño del ovario (diámetro y longitud).

Las observaciones realizadas sobre la morfología floral se describieron por la media, rango, varianza, desviación estándar, coeficiente de variación y aplicación de la prueba t, para la estimación de la diferencia de dos medias y así, establecer criterios básicos en la identificación de los dos cultivares.

RESULTADOS Y DISCUSIÓN

Los cultivares de berenjena presentaron flores solitarias o en cojines florales con un númerovariable de flores, perfectas, actinomorfas oligeramente zigomorfas, hermafroditas con variación heteromórfica, en cuanto a la posición del estigma y anteras, presentándose flores distílicas y tristílicas, que facilitan la alogamia, por ser un polimorfismo floral controlado genéticamente y típico en 25 familias, entre ellas la Solanácea, lo que repercute en el valor adaptativo de los genotipos dentro de una población. Las flores brevistílicas son pequeñas, de comportamiento masculino, presentes ante todo en los cojines florales, lo cual es usual en las especies andromonoicas y representa un mecanismo para maximizar los recursos asignados a las funciones reproductivas.

El cultivar “Long Purple” presenta distília es decir, flores con estilos largos y estambres cortos, llamadas longistílicas y flores con estilo corto y estambres, largos, llamados brevistílicas. El porcentaje de flores con longistília y brevistília es de 57,52 y 42,48%, respectivamente (Tabla 1). Estos valores se aproximan a lo encontrado por Bezerra y Machado (2003), en otra especie del mismo género, la Solanum stramonifolium Jacq; con un 62% del tipo longistílica. De otra parte, el cultivar “Criollo Lila” presentó tristília, es decir población de flores de tipo longistília, homostília (flores de estilos con estigmas a igual nivel de los poros de los estambres) y brevistília, con 37,87%, 38,63% y 23,50%, respectivamente (Tabla 1).

Estas morfologías diferentes conducen a un conflicto reproductivo dentro de la población, por diferencia de fecundidad entre dichos morfos (Contreras y Ornelas, 1999; Coelho y Barbosa, 2004) y ocurre en plantas donde el número óptimo de flores funcionalmente estaminadas, es mayor que el número de flores que puede producir frutos y el costo de madurar un fruto es alto (Hokche y Ramírez, 2006).

Como un aporte de estos resultados al mejoramiento genético de la especie, el énfasis o presión de selección sobre morfos de tipo longistílico, favorecería el incremento en la producción de frutos y por ende en el avance del mejoramiento genético hacia cultivares más eficientes fisiológicamente.

El potencial de frutos formados por el cultivar “Criollo Lila” corresponde a un 76,5% y es mayor al del genotipo “Long Purple” que registró 57,52%, ya que los ovarios de flores longistílicas son fértiles; mientras que las flores brevistílicas son estériles (Tabla 1).

CONCLUSIONES

Existe variación en la morfología floral de los cultivares “Long Purple” y “Criollo Lila” que afecta, de manera diferencial, el proceso depolinización-fecundación y, potencialmente laformación de frutos.

La heterostília se expresa, en el cultivar “Long Purple,” con la presencia de flores longistílicas y brevistílicas, mientras que en el cultivar “Criollo Lila,” el polimorfismo floral está representado por flores longistílicas, homostílicas y brevistílicas. La mayor variación en los caracteres morfológicos, se encontró en el cultivar “Criollo Lila”, lo cual abre las posibilidades de selección de plantas con atributos morfológicos asociados con productividad.

Las flores brevistílicas son de menor tamaño que las longistílicas y homostílicas y actúan sólo como fuente proveedora de polen.

 


Fuente: Araméndiz Tatis, Hermes; Cardona Ayala, Carlos; Espitia Camacho, Miguel: “Caracterización de la morfología floral de dos cultivares de berenjena,” Facultad Nacional de Agronomía-Medellín, Universidad Nacional de Colombia.

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