ESTUDIOS BÁSICOS PARA INICIAR LA PRODUCCIÓN DE CULTIVARES DE TOMATE Solanum lycopersicum L. CON RESISTENCIA AL PASADOR DEL FRUTO Neoleucinodes elegantalis (Guenée). EDWIN FERNANDO RESTREPO SALAZAR UNIVERSIDAD NACIONAL DE COLOMBIA FACULTAD DE CIENCIAS AGROPECUARIAS SEDE PALMIRA Diciembre de 2007 ESTUDIOS BÁSICOS PARA INICIAR LA PRODUCCIÓN DE CULTIVARES DE TOMATE Solanum lycopersicum L. CON RESISTENCIA AL PASADOR DEL FRUTO Neoleucinodes elegantalis (Guenée). EDWIN FERNANDO RESTREPO SALAZAR Código 9003003 Tesis de grado para optar al título de: Doctor en Ciencias Agropecuarias, Área Agraria: Mejoramiento genético, agronomía y producción de semillas de cultivos tropicales Directores: FRANCO ALIRIO VALLEJO CABRERA., Ph. D. Universidad Nacional de Colombia sede Palmira MARIO LOBO ARIAS., Ph. D. Corpoica UNIVERSIDAD NACIONAL DE COLOMBIA FACULTAD DE CIENCIAS AGROPECUARIAS SEDE PALMIRA Diciembre de 2007 ii NOTA DE ADVERTENCIA “La Universidad Nacional de Colombia no se hace responsable por los conceptos emitidos por sus alumnos en sus trabajos de tesis. Solo velará por que no se publique nada contrario al dogma y a la moral católica y porque las tesis no contengan ataques personales contra persona alguna, antes bien se vea en ellas el anhelo de buscar la verdad y la justicia”. Artículo 23 de la resolución 13 de julio de 1946. iii DEDICATORIA A DIOS “UNO Y TRINO”. A la santísima virgen María. A los nueve coros angélicos. A mis hijos Sebastián y Nathalia mi gran inspiración humana. A Luz Adriana, por su amor y gran apoyo. A mis padres, por todas sus bendiciones. A mis hermanos por su cariño y apoyo. iv AGRADECIMIENTOS Deseo expresar mis agradecimientos a las personas e instituciones que de una u otra forma colaboraron, en la realización del presente trabajo. Dr. Franco Alirio Vallejo Cabrera, por su magnífica orientación y apoyo frecuente. Dr. Cesar Cardona, por sus valiosos aportes como jurado en la formulación del proyecto y durante la realización de todo el trabajo de campo. Dr. Juan Jaramillo y Dr. Diosdado Baena, por sus aportes como jurados del trabajo. Dra. Maria Creucí Caetano, por sus acertados comentarios en la interpretación de algunos resultados del trabajo. Dr. Edgar Iván Estrada, por sus aportes en la formulación del proyecto. A Armando Zapata y todo el personal de CEUNP, por su inmensa colaboración en la realización del trabajo de campo. A Nelson Casas, por su valiosa ayuda en una de las etapas del trabajo. A Javier A. Restrepo, por su hermandad y por su apoyo. A mis amigos Milton C. Ararat, Juan Carlos Montoya, Clever G. Becerra y Sandro N. Ipaz, por su amistad y colaboración. Dr. Mario García, por su amistad y sugerencias. A Myrian Muñoz, por su amistad y apoyo. Al Programa de Investigación Mejoramiento Genético, Agronomía y Producción de Semillas de Hortalizas de la sede Palmira, por la financiación del trabajo. A Colciencias, por su apoyo económico. v A la Universidad Nacional, por darme la oportunidad de adelantar mis estudios doctorales. vi TABLA DE CONTENIDO ITEM Pág. TABLA DE CONTENIDO LISTA DE TABLAS LISTA DE FIGURAS Prólogo i Bibliografía iii CAPITULO I. EVALUACIÓN DE LA RESISTENCIA AL PASADOR DEL FRUTO Neoleucinodes elegantalis Guenée Y CARACTERIZACIÓN MORFOAGRONÓMICA DE GERMOPLASMA SILVESTRE DE Solanum SECCIÓN Lycopersicum (Mill.) Wettst. 1 RESUMEN 2 SUMMARY 3 INTRODUCCIÓN 4 1. MATERIALES Y MÉTODOS 20 1.1 Localización geográfica 20 1.2 Germoplasma evaluado 20 1.3 Diseño experimental 20 1.4 Caracterización y evaluación morfoagronómica de accesiones de Solanum sección Lycopersicum 21 1.5 Análisis de la información de la caracterización y evaluación morfoagronómica de germoplasma de Solanum sección Lycopersicum 22 1.5.1 Análisis de los descriptores cuantitativos 22 1.5.2 Análisis conjunto de los descriptores cualitativos y cuantitativos 22 1.5.3 Análisis de clasificación conjunto 22 1.6 Evaluación de la resistencia al pasador del fruto N. elegantalis en el germoplasma de Solanum sección Lycopersicum 23 vii ITEM Pág. 1.7 Análisis de la información de la evaluación de la resistencia al pasador del fruto N. elegantalis 23 2. RESULTADOS Y DISCUSIÓN 25 2.1 caracterización y evaluación morfoagronómica de germoplasma de Solanum sección Lycopersicum 25 2.1.1 Descriptores cuantitativos 25 2.1.2 Análisis conjunto de los descriptores cualitativos y cuantitativos 25 2.1.3 Análisis de clasificación conjunto 26 2.2 Evaluación de la resistencia al pasador del fruto N. elegantalis en el germoplasma de Solanum sección Lycopersicum 29 3. CONCLUSIONES 34 4. BIBLIOGRAFÍA 35 CAPITULO II. PRODUCCIÓN DE POBLACIONES SEGREGANTES A PARTIR DE CRUZAMIENTOS ENTRE TOMATE CULTIVADO Solanum lycopersicum L. Y ACCESIONES SILVESTRES DE Solanum SECCIÓN Lycopersicum (Mill.) Wettst. 44 RESUMEN 45 SUMMARY 46 INTRODUCCIÓN 47 1. MATERIALES Y MÉTODOS 49 1.1 Localización geográfica 49 1.2 Producción de la población híbrida F 1 49 1.3 Producción de las poblaciones F 2 y RC 1 49 1.4 Producción de las poblaciones F 3 y RC 2 49 2. RESULTADOS Y DISCUSION 52 2.1 Población híbrida F 1 52 2.2 Poblaciones segregantes RC 1 y F 2 53 viii ITEM Pág. 2.3 Poblaciones segregantes RC 2 y F 3 55 3. CONCLUSIONES 58 4. BIBLIOGRAFÍA 59 CAPITULO III. DESARROLLO DE UNA METODOLOGÍA DE INFESTACIÓN ARTIFICIAL DE PLANTAS DE TOMATE S. lycopersicum L. CON EL PASADOR DEL FRUTO N. elegantalis (Guenée) 61 RESUMEN 62 SUMMARY 63 INTRODUCCIÓN 64 1. MATERIALES Y MÉTODOS 71 1.1 Localización geográfica 71 1.2 Desarrollo de la metodología de infestación artificial 71 1.2.1 Definición de la unidad experimental 71 1.2.2 Diseño experimental 71 1.2.3 Análisis de la información 74 2. RESULTADOS Y DISCUSIÓN 75 3. CONCLUSIONES 78 4. BIBLIOGRAFÍA 79 CAPITULO IV. EVALUACIÓN DE POBLACIONES SEGREGANTES PRODUCIDAS A PARTIR DE CRUZAMIENTOS ENTRE TOMATE S. lycopersicum L. CV. MARAVILLA Y LA ACCESIÓN SILVESTRE PI134418 DE Solanum habrochaites var. glabratum RESISTENTE AL PASADOR DEL FRUTO N. elegantalis (Guenée). 81 RESUMEN 82 SUMMARY 83 INTRODUCCIÓN 84 1. MATERIALES Y MÉTODOS 89 1.1 Localización geográfica 89 ix ITEM Pág. 1.2 Diseño experimental 89 1.3 Análisis de la información 90 2. RESULTADOS Y DISCUSIÓN 92 2.1 Análisis conjunto de las poblaciones 92 2.2 Análisis por población 96 3. CONCLUSIONES 102 4. BIBLIOGRAFÍA 103 ANEXOS 106 x LISTA DE TABLAS ITEM Pág. Tabla 1. Nueva nomenclatura para las especies que constituían el anterior género Lycopersicon . 6 Tabla 2. Accesiones de solanum sección Lycopersicum caracterizadas y evaluadas. 21 Tabla 3. Escala de evaluación de daño causado por N. elegantalis . 24 Tabla 4. Estadística descriptiva de los descriptores cuantitativos utilizados en la evaluación del germoplasma de Solanum sección Lycopersicum. 25 Tabla 5. Análisis de varianza múltiple (Manova) para el conjunto de descriptores cuantitativos, utilizados en la evaluación del germoplasma de Solanum sección Lycopersicum. 26 Tabla 6. Valores de las dos dimensiones que sintetizaron todos los descriptores cualitativos y cuantitativos obtenidas al realizar el ACM. 26 Tabla 7. Grupos obtenidos a partir del análisis conjunto de los descriptores cualitativos y cuantitativos. 28 Tabla 8. Valores promedios de las variables usadas para la evaluación de la resistencia al pasador en el germoplasma de Solanum sección Lycopersicum. 32 Tabla 9. Niveles de resistencia a N. elegantalis expresados por las accesiones de Solanum sección Lycopersicum evaluadas. 33 Tabla 10. Cruzamientos realizados entre la variedad de tomate Unapal Maravilla y trece accesiones silvestres de Solanum sección Lycopersicum 50 Tabla 11. Eficiencia del cruzamiento, germinación de la semilla y número de semillas producidas en las seis poblaciones híbridas interespecíficas producidas. 53 Tabla 12. Número de retrocruzamientos, eficiencia del retrocruzamiento y cantidad de semilla producida, en cuatro poblaciones RC 1. 54 Tabla 13. Número de inflorescencias aisladas en plantas F 1, número de frutos y cantidad de semilla, en tres poblaciones F2. 54 xi ITEM Pág. Tabla 14. Número de retrocruzamientos, eficiencia del retrocruzamiento y cantidad de semilla en seis retrocruzamientos directos realizados para producir poblaciones RC 2. 55 Tabla 15. Viabilidad de polen en cinco plantas RC 1 seleccionadas de la población T x (T x 2), para la realización del segundo retrocruzamiento. 56 Tabla 16. Frutos afectados por pasador del fruto, número promedio de orificios de entrada por fruto afectado, peso promedio de fruto, formato de fruto y color del fruto maduro, de seis plantas RC 1 seleccionadas para la realización del segundo retrocruzamiento. 57 Tabla 17. Inflorescencias aisladas en las plantas F2, número de frutos producidos y cantidad de semilla, en dos poblaciones F 3. 57 Tabla 18. Escala de evaluación de daño causado por N. elegantalis . 74 Tabla 19. Valores promedios por tratamiento de las variables frutos afectados por pasador (FAP) y orificios de entrada de pasador por fruto. 75 Tabla 20. Niveles de resistencia expresados por las plantas de los diferentes tratamientos evaluados. 77 Tabla 21. Tratamientos evaluados para la determinación de niveles de resistencia al pasador del fruto N. elegantalis . 90 Tabla 22. Escala de evaluación de daño causado por N. elegantalis . 91 Tabla 23. Análisis de varianza múltiple (Manova) para el conjunto de variables utilizadas en la evaluación de la resistencia al pasador del fruto. 92 Tabla 24. Valores promedios de las variables usadas para la evaluación de la resistencia al pasador del fruto en las poblaciones producidas. 93 Tabla 25. Correlaciones simples entre las variables número promedio de frutos por racimo (NFR) y peso promedio de fruto (PPF), y entre (PPF) y densidad promedio de tricomas por fruto (DTF). 94 Tabla 26. Correlaciones parciales entre la variable dependiente frutos afectados por pasador (FAP) y las variables independientes número promedio de frutos por racimo (NFR), peso promedio de fruto (PPF) y densidad promedio de tricomas por fruto (DTF). 95 xii ITEM Pág. Tabla 27. Nivel de resistencia, color del fruto maduro, formato de fruto y densidad de tricomas, de las plantas de las poblaciones P 1, P 2, F 1 y F 2 de Solanum sección Lycopersicum .