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Revista Chapingo. Serie horticultura
On-line version ISSN 2007-4034Print version ISSN 1027-152X
Rev. Chapingo Ser.Hortic vol.29 n.2 Chapingo May./Aug. 2023 Epub Dec 04, 2023
https://doi.org/10.5154/r.rchsh.2022.05.007
Artículo científico
Reducción del número de semillas en mandarina ‘Yashar’ mediante la aplicación de sulfato de cobre y diversas fuentes de granos de polen
1 Islamic Azad University, Department of Horticultural Science, Rasht Branch, Rasht, IRAN.
2 Citrus and Subtropical Fruits Research Center, Horticultural Science Research Institute, Agricultural Research Education and Extension Organization (AREEO), Ramsar, IRAN.
3 University of Melbourne, School of Ecosystem and Forest Sciences, Faculty of Science, Creswick, AUSTRALIA.
En el mercado comercial de los cítricos se aprecian los cultivares con diferentes características, como presentar menos semillas o carecer totalmente de éstas, una piel delgada y brillante, y una elevada proporción de dulzura frente a la acidez; además, de ser frutos jugosos, fáciles de pelar y relativamente grandes. También se debe disponer de una amplia gama de cultivares según el tiempo de maduración de la fruta, desde muy temprana (precoz) a muy retrasada (tardía). La mandarina ‘Yashar’ es un híbrido obtenido mediante la cruza del tangelo ‘Minneola’ y la mandarina ‘Changsha’. Los frutos de este cultivar crecen al norte de Irán, y maduran en mayo, por lo cual se considera como un cultivar de maduración tardía. Uno de los defectos de dicho cultivar es que tiene demasiadas semillas (entre 25 y 30). El objetivo fue evaluar los impactos de la polinización con diferentes fuentes de granos de polen (naranjas ‘Valencia’, ‘Hamlin’, agria y polinización libre) sobre las características de mandarina ‘Yashar’. Se desarrollaron dos experimentos. En el primero se evaluó el efecto de los granos de polen y un tratamiento de polinización libre (testigo). En el segundo se analizó el efecto de la aplicación foliar de 25 mg·L-1 de sulfato de cobre durante las etapas de 30, 60 y 80 % de flores abiertas y un tratamiento con polinización (testigo). El índice tecnológico más alto se obtuvo mediante la polinización con naranjas ‘Hamlin’ y agria. El asperjado foliar con sulfato de cobre, cuando el 30 % de las flores habían abierto, redujo el número de semillas en la mandarina Yashar.
Palabras clave: cítrico; hibridación; metaxenia; granos de polen; ausencia de semillas; xenia
The citrus trade market welcomes cultivars with different characteristics such as being totally seedless or having fewer seeds, having thin and vividness skin, high ratio of sugar to acid, being watery, easy peeling and relatively large fruit. Furthermore, a wide range of cultivars should be available according to fruit ripening time from very early (precocious) to very late (serotinous). ‘Yashar’ mandarin is a hybrid obtained by crossing of the ‘Minneola’ tangelo and ‘Changsha’ mandarin. The fruits of this cultivar grow in the northern regions of Iran, and it ripen in May, thus, they are considered the late-ripening mandarin cultivars. One of the deficiencies of this cultivar is that it is full of seeds (25-30). The aim was to evaluate pollination impacts regarding different sources of pollen grains (‘Valencia’ orange, ‘Hamlin’ orange, sour orange, and free pollination) on ‘Yashar’ mandarin characteristics. Two separate experiments were performed. In the first experiment, the effect of pollen grains of different citrus cultivars (‘Valencia’ orange, ‘Hamlin’ and sour orange) and a free-pollination treatment as a control group was evaluated. In the second experiment, the effect of foliar application of copper sulfate at the rate of 25 mg·L-1 was conducted in stages 30, 60 and 80 % of open flowers. One free pollination treatment as a control group was evaluated as well. The index of fruit technology was obtained by pollination with ‘Hamlin’ and sour orange pollen grains. The foliar spraying with copper sulfate, when 30 % of the flowers had opened, reduced the number of seeds in the ‘Yashar’ mandarin cultivar.
Keywords: citrus; hybridization; metaxenia; pollen grain; seedlessness; xenia
Ideas sobresalientes
Se produjeron mandarinas ‘Yashar’ con menor contenido de semillas al utilizar granos de polen de distintos cultivares de cítricos y sulfato de cobre.
La mandarina ‘Yashar’ producida con menos semillas presentó una mayor capacidad antioxidante que las de otros tratamientos.
Introducción
La mandarina ‘Yashar’ (Citrus tangerine ‘Tanaka’) se creó en 2009 mediante la cruza de tangelo ‘Minneola’ tangerina (C. paradisi cv. ‘Duncan’ × C. reticulata cv. ‘Dancy’), como el progenitor femenino, y mandarina ‘Changsha’ (C. changsha tangerine), como el masculino, en el Instituto de Investigaciones en Cítricos en Khorramabad, Tonekabon, Irán (Golein, Alian, Ebrahimi, & Nazerian, 2012) (Figura 1). La mandarina ‘Yashar’ es uno de los cultivares serótinos (la mayor parte de su producción se da en mayo) de alto rendimiento y características cuantitativas y cualitativas adecuadas. Tiene frutos grandes con suficiente jugo, pulpa de color naranja oscuro, y olor y sabor deseables. Este cultivar es de semilla, bienal y resistente al frío; además, tiene copa ancha y amplia, y sus ramas casi no tienen espinas (Golein et al., 2012).
Figura 1 Origen del cultivar de mandarina ‘Yashar’ a través de la hibridación entre tangelo ‘Minneola’ y mandarinas ‘Changsha’.
Una de las desventajas más importantes de la mandarina ‘Yashar’ es que presenta una gran cantidad de semillas. La polinización cruzada y el uso de compuestos químicos son algunas técnicas para reducir el número de semillas en diversas plantas, como los cítricos. La hibridación entre diferentes géneros es una técnica correctiva para producir nuevos cultivares de cítricos. Los consumidores siempre han sido exigentes con las diferentes características de los cultivares, como que carezcan totalmente de semillas (o que tengan menos semillas), que tengan una cáscara fina y un sabor deseable. En este sentido, los fitogenetistas de cítricos siempre han intentado conseguir estas características en los nuevos genotipos y cultivares.
El uso de polinizadores adecuados puede ser uno de los métodos de cultivo más seguro desde el punto de vista medioambiental, ya que mejora el nivel de fertilidad y la calidad de los frutos que son de cultivares auto-incompatibles (Ioannis, Papadakis, Protopapadakis, & Ioannis, 2009). Se han reportado diversos efectos de las fuentes de granos de polen sobre las características cuantitativas, cualitativas, físicas y bioquímicas de los cítricos (Wallace & Lee, 1999; Wallace, King, & Lee, 2002; Talaie, Golein, Ebrahimi, & Vezvaei, 2002; Alinezhad-Jahromi, Zarei, & Mohammadkhani, 2019). Al evaluar el efecto de la polinización sobre el número de semillas en una variedad incompatible de mandarina ‘Afourer’ se obtuvieron pocos frutos sin semillas en árboles polinizados libremente, y el uso de redes anti-abejas resultó en un alto porcentaje de frutos sin semillas (Gambetta et al., 2013). Por su parte, Wallace et al. (2002) señalan que el manejo adecuado de los polinizadores aumentó la cantidad y la calidad de las mandarinas.
Un estudio sobre el efecto de granos de polen de mandarina ‘Balady’ en limón agrio ‘Balady’, ‘Agamy’ y ‘Hosni’ reveló que no existen diferencias significativas en los sólidos solubles totales (SST), la acidez titulable (AT) y el contenido de vitamina C en los frutos (Kitat, El-Azad, & Wehida, 1994). Mientras que, la polinización con granos de polen de naranja sanguina ‘Moro’ en mandarina ‘Clementine’ redujo significativamente el número de semillas (Alinezhad-Jahromi et al., 2019). Wallace y Lee (1999) mencionan que diversas fuentes de granos de polen mostraron un efecto positivo significativo en los frutos de cultivares de mandarina, tales como en su contenido de azúcar, acidez, número de semillas y peso.
Los resultados de la polinización controlada en mandarina ‘Clementine’ mostraron que el porcentaje más alto de frutos estuvo relacionado con flores polinizadas con granos de polen de limón dulce, y el porcentaje más bajo se relacionó con flores auto-polinizadas. Asimismo, las cantidades más altas y más bajas de semillas activas se obtuvieron a partir de flores polinizadas con granos de polen de limón ‘Lisboa’ y con auto-polinización, respectivamente (Alinezhad-Jahromi et al., 2019). Golein et al. (2012), al evaluar los granos de polen de nueve cultivares de cítricos, demostraron que la naranja ‘Hamlin’ es el mejor polinizador de la mandarina ‘Page’. Las mandarinas locales y los limones de racimo son los mejores polinizadores para mandarinas ‘Clementine’, de acuerdo con las condiciones climáticas del norte de Irán (Alinezhad-Jahromi et al., 2019).
El sulfato de cobre (CuSO4) ha jugado diferentes roles en la agricultura. Algunos de sus principales usos son como pesticida, como estimulador para formar ciertas vitaminas (además de su papel metabólico en algunos sistemas enzimáticos), en la biosíntesis y los efectos del etileno, y como mediador en los procesos para producir frutos sin semilla (Kyamarsi & Eshghi, 2011; Mesejo, Martínez-Fuentes, Reig, Rivas, & Agustí, 2013). Dicha sal es absorbida, principalmente, desde el suelo como ion Cu2+, aunque se ha suministrado mediante aspersión foliar. La aplicación de sulfato de cobre en la reducción de semillas se ha reportado en el cultivar de mandarina ‘Fortune’, ‘Clemenules’ de la mandarina ‘Clementine’ y el cultivar de tangor ‘Afourer’. Lo anterior debido a que el sulfato de cobre puede tener efectos inhibitorios sobre el crecimiento del tubo de polen y la formación de semillas (Mesejo et al., 2013). Además, se ha reportado que el sulfato de cobre causó que el cultivar de uvas negras ‘Shiraz’ dejara de tener semillas (Kyamarsi & Eshghi, 2011).
El objetivo del presente estudio fue evaluar aspersiones con sulfato de cobre y los impactos de la polinización con diversas fuentes de granos de polen (naranjas ‘Valencia’, ‘Hamlin’, agria y polinización libre) sobre características de mandarina ‘Yashar’, particularmente el número de semillas, para elegir el mejor polinizador.
Materiales y métodos
Sitio de la investigación
El estudio se condujo en dos experimentos separados en árboles de mandarina ‘Yashar’ maduros e injertados sobre portainjertos de naranja agria idénticos y sanos en cuanto a su condición de crecimiento, en el Instituto de Investigaciones de Cítricos de la ciudad de Ramsar, Mazandaran, Irán. Ramsar es considerada una región subtropical por su clima. Se ubica en la longitud 50.65° este y la latitud 36.90° norte a 20 m s. n. m. Las temperaturas promedio, máxima y mínima, son 35 y -2 °C, respectivamente, y la precipitación anual es de entre 800 y 1,500 mm.
Primer experimento
En el primer experimento (realizado en 2018) se evaluó el efecto de granos de polen de diversos cultivares de cítricos (naranjas ‘Valencia’, ‘Hamlin’ y agria), así como la polinización libre (grupo testigo), sobre el carpelo de mandarina ‘Yashar’ bajo un diseño en bloques completamente aleatorizados, con cuatro tratamientos y tres repeticiones.
Selección de árboles de mandarina ‘Yashar’ para polinización
Se seleccionaron 12 árboles sanos de la parcela ‘Yashar’ (Figura 2A) y se marcaron en términos de tasa de crecimiento, tamaño, forma de la copa y tipo de portainjertos. Estos árboles se propagaron mediante estacas, usando un árbol de naranja agria como portainjertos.
Selección de árboles polinizadores
Para elegir los cultivares polinizadores, se buscaron cultivares que estuvieran libres de plagas y enfermedades, y que tuvieran pocas o muchas semillas (llenos de semillas).
Polinización manual
Para esta etapa, se seleccionaron 100 flores de cada combinación, y se aislaron con bolsas claras enceradas 24 h antes de la expectativa que los pétalos abrieran. Al mismo tiempo, se colectaron las flores de los cultivares ‘Valencia’, ‘Hamlin’ y naranja agria cuando su etapa de apertura estaba lo suficientemente cerca. Las anteras se separaron y se mantuvieron en cajas de Petri. Después de 24 h, las anteras se cortaron a temperatura ambiente (24 a 26 °C) y se liberaron sus granos de polen (Figuras 2B y C). Una vez seleccionadas las flores que se deseaban polinizar, estas se emascularon (Figura 2D) y se empacaron. Después de la preparación del pistilo en mandarinas ‘Yashar’, se les transfirió el polen de los cultivares (Figura 2E) y se cubrieron de nuevo con bosas de papel (Figura 2F). De cuatro a cinco días después de la inoculación, se abrieron las bolsas y se contaron los frutos formados. Para evitar que los frutos cayeran o los cosecharan, se cubrieron con redes de plástico (Figura 2G).
Características evaluadas
Los frutos se cosecharon después de la maduración (el indicador de cosecha fue la proporción de los SST frente a la AT) y se transfirieron al Laboratorio de Mejoramiento Genético de Plantas y Preparación de Semillas y Vástagos del Departamento del Instituto de Investigación de Cítricos, Ramsar, Irán. En el laboratorio se midió el peso, la longitud, el diámetro, el grosor de la piel, el volumen del fruto, el número de semillas, el porcentaje de jugo del fruto, la concentración de vitamina C en la pulpa del fruto, los fenoles totales en la pulpa, la capacidad antioxidante de la pulpa, los SST, la AT, el índice tecnológico y el brillo de la piel del fruto.
Segundo experimento
En el segundo experimento (realizado en 2019) se evaluó el impacto del asperjado foliar de 25 mg·L-1 de sulfato de cobre en las etapas de 30, 60 y 80 % de las flores frutales en floración, así como el tratamiento de polinización libre (testigo). Esto se realizó bajo un diseño de bloques completamente aleatorizado, con cuatro tratamientos y tres repeticiones.
Selección de árboles de mandarina ‘Yashar’ para asperjado foliar
De los árboles de la parcela “Yashar” se marcaron 12 árboles, con edades de entre 15 y 16 años, sanos y homogéneos en términos de tasa de crecimiento, tamaño, forma de la copa y tipo de portainjertos. Estos árboles se propagaron mediante yema en un árbol de naranja agria.
Tiempo de aspersión
El asperjado foliar de 25 mg·L-1 de sulfato de cobre (con agua) se realizó en mayo en tres ocasiones distintas. La primera tuvo lugar el día 10, cuando 30 % de las flores estaban abiertas. La segunda fue el día 14, con 60 % de las flores abiertas. La última fue el día 17, cuando el 80 % de las flores se encontraban abiertas. El asperjado foliar se realizó con un aspersor manual de baja presión durante la mañana, mientras estaba soleado y no había viento.
Características evaluadas
En el segundo experimento se evaluaron las mismas características que en el primero. Para medir la longitud, el diámetro y el grosor se utilizó un vernier digital (Digit-Cal, Suiza) con una precisión de 0.01 mm. El peso de los frutos se midió en una báscula digital con precisión de 0.01 g. Para determinar el volumen de los frutos, se utilizó el desplazamiento de agua: cada fruto se sumergió (uno a la vez) en un vaso de precipitados que contenía 1 L de agua; posteriormente, se obtuvo el volumen de cada fruta en mL a partir del agua derramada con ayuda de una probeta graduada. El brillo de la piel se midió en el punto medio de la fruta con un colorímetro (CR400-Minolta, Japón) (Alinezhad-Jahromi et al., 2019).
El extracto de la fruta se obtuvo con un exprimidor, y el volumen se midió en una probeta. Para medir los SST se utilizó un refractómetro óptico (Atago-ATC-20E, Japón) con un rango de 0 a 20 %. Para ello, se colocó una gota del extracto de la fruta en el aparato y se leyeron los °Brix. Para determinar la AT, se mezclaron 10 mL del jugo de la fruta con 20 mL de agua destilada, y se le añadieron de dos a tres gotas de fenolftaleína; la mezcla resultante se tituló con una bureta digital (Rudolf Brand) que contenía hidróxido de sodio al 0.1 N. La AT se obtuvo a partir del porcentaje de ácido cítrico y el gasto de hidróxido de sodio (Alinezhad-Jahromi et al., 2019).
El índice tecnológico se obtuvo de acuerdo con lo reportado por Castricini, Silva, Silva, y Rodrigues (2017) mediante la siguiente ecuación:
Después de algunas evaluaciones iniciales, se tomó una muestra de la pulpa de los frutos para realizar pruebas químicas, y luego se colocó en un congelador a -80 °C. Se mezcló, por separado, 1 g de tejido de pulpa en 2 mL de metanol y, después de prensarlas, las muestras se guardaron en un refrigerador durante 24 h. Posteriormente, las muestras se centrifugaron durante 10 min a 6,000 rpm. El sobrenadante de las muestras se retiró cuidadosamente con una pipeta, se colocó en tubos con tapa y se conservó a -20 °C para mediciones posteriores.
Los fenoles totales se determinaron con el método Folin-ciocalteu (Aksoy, Kolay, Ağılönü, Aslan, & Kargıoğlu, 2013). Se agregaron 250 μL de solución Folin al 10 % a 200 μL de extracto metanólico centrifugado. Después de 5 min, se agregaron 200 μL de carbonato de sodio al 7 % a la mezcla y se mantuvo a temperatura ambiente durante 90 min en condiciones de oscuridad. La tasa de absorbancia del extracto se leyó a 675 nm en un espectrofotómetro Nano-drop (1000-ND, EUA). El contenido de fenoles totales obtenido a partir de la ecuación de la curva estándar se reportó en miligramos de ácido gálico (mg·g-1).
La capacidad antioxidante de la pulpa fresca (%) se medió por el método de eliminación de radicales libres DPPH (2,2-difenil, 1-picrilhidrazilo) (Aksoy et al., 2013). Para ello, se diluyeron 50 μL de extracto metanólico de pulpa de los frutos en 450 μL de agua destilada. Después de mezclar en el vórtex, se removieron 25 μL de la dilución resultante y se vertieron en un tubo con tapa. Posteriormente, se añadieron 100 μL de DPPH a la solución anterior y se mantuvo a temperatura ambiente durante 20 min en oscuridad. La tasa de absorción del DPPH y de las muestras preparadas se leyeron a 517 nm en un espectrofotómetro Nano-drop (ND-1000, EUA). Se usó la vitamina C para preparar la curva estándar (Brand-Williams, Cuvelier, & Berset, 1995).
La concentración de vitamina C se midió por titulación con solución diclorofenol-indofenol (Mazumdar, & Majumder, 2003). Primero, se pesó 1 g de muestra y se colocó en un tubo Falcon de 15 mL; posteriormente, se agregaron 3 mL de ácido metafosfórico al 3 %, se exprimió y se almacenó la muestra en un refrigerador durante 15 a 20 min a 4 °C. Transcurrido el tiempo, la mezcla se centrifugó, se tomaron 3 mL y se vertieron en un vaso de precipitados que contenía un imán en su interior. Se agregó una solución de dicloroindofenol con una bureta digital hasta cambio a color rosa y se registró el gasto obtenido. La cantidad de vitamina C (mg·100 g-1 de peso fresco) se calculó mediante la siguiente fórmula:
Donde a es el peso de la muestra, b es el volumen de ácido metafosfórico utilizado para extracción, c es el volumen de solución en la titulación, d es el factor de color (cantidad de solución utilizada para la titulación) y e es el volumen de la solución de color utilizado para cada muestra.
Análisis de datos
Los datos obtenidos se registraron en el programa Excel. Posteriormente, el análisis estadístico se desarrolló utilizando el programa MSTATC (MSTAT-C, 1991). La prueba de Duncan (P < 0.05) se utilizó para averiguar la significancia de las diferencias entre los valores de las medias.
Resultados
Primer experimento
Número de semillas
La comparación de medias mostró que el número de semillas más bajo se obtuvo con mandarina ‘Yashar’ polinizada con naranja ‘Valencia’ (>Cuadro 1). Este resultado mostró la disponibilidad de granos de polen compatibles y polinizadores suficientes durante el experimento.
Cuadro 1 Comparación de medias del efecto de la polinización con granos de polen de naranja ‘Valencia’, ‘Hamlin’ y naranja agria sobre el número de semillas, y algunos rasgos morfológicos y fisiológicos de la mandarina ‘Yashar’.
| Tratamiento | Peso del fruto (g) | Longitud de fruto (mm) | Diámetro del fruto (mm) | Grosor de la piel del fruto (mm) | Volumen del fruto (mL) | Número de semillas | Jugo del fruto (%) | Vitamina C de la pulpa (mg·100 g-1) | Fenoles totales de la pulpa (mg·100 g-1) | Capacidad antioxidante de la pulpa (%) | Sólidos solubles totales (%) | Acidez titulable (%) | Índice tecnológico | Brillo de la piel |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Testigo | 130.80 az | 56.54 b | 56.75 a | 3.06 a | 110.00 a | 24.07 a | 52.30 a | 65.47 a | 84.23 a | 0.51 a | 13.17 b | 1.94 a | 6.89 b | 57.72 a |
| ‘Hamlin’ | 142.10 a | 57.72 b | 67.87 a | 2.03 b | 133.60 a | 19.47 a | 71.45 a | 45.09 b | 77.43 a | 0.65 a | 13.61 a | 2.12 a | 9.72 a | 60.58 a |
| ‘Valencia’ | 171.00 a | 65.13 a | 73.14 a | 2.59 a | 167.00 a | 18.73 a | 63.32 a | 45.72 b | 90.13 a | 0.55 a | 12.28 d | 2.12 a | 7.78 ab | 58.30 a |
| Naranja agria | 168.20 a | 61.45 ab | 70.31 a | 3.08 a | 150.70 a | 20.77 a | 77.56 a | 42.60 c | 88.33 a | 0.57 a | 12.86 c | 1.86 a | 9.97 a | 56.88 a |
| CV (%) | 11.30 | 5.01 | 4.49 | 14.56 | 20.45 | 9.30 | 13.53 | 12.84 | 7.43 | 20.99 | 1.80 | 11.38 | 12.69 | 3.32 |
zMedias con la misma letra dentro de cada columna no difieren estadísticamente (Duncan, P ≤ 0.05).
Características morfológicas
En el presente estudio, no hubo diferencias significativas entre el peso, el diámetro y el volumen del fruto, y el porcentaje de jugo del fruto en flores polinizadas por diferentes granos de polen y flores auto-polinizadas. Sin embargo, los mayores pesos, diámetros y volúmenes de fruto se obtuvieron en frutos polinizados con granos de polen de naranja ‘Valencia’, y el mayor porcentaje de jugo se registró en flores polinizadas con granos de polen de naranja agria (Cuadro 1). Las flores de polinización libre, o auto-polinizadas, presentaron los valores más bajos en dichas características y en longitud de fruto.
De acuerdo con los resultados del análisis de varianza, la longitud del fruto y el grosor de su piel fueron afectados significativamente por el origen de los granos de polen (P < 0.01 y P < 0.05). La mayor longitud y el mayor grosor de la piel del fruto se obtuvieron en flores polinizadas con naranjas ‘Valencia’ y naranjas agrias, respectivamente. El menor grosor se observó en flores polinizadas con granos de polen de naranja ‘Hamlin’ (Cuadro 1).
Características fisiológicas
No hubo diferencias significativas entre el brillo de la piel, el contenido de fenoles totales y la capacidad antioxidante en flores polinizadas por diferentes granos de polen y flores auto-polinizadas. La mayor capacidad antioxidante y el mayor brillo de la piel se registró en las flores polinizadas con granos de polen de naranja ‘Hamlin’ (Cuadro 1).
Con base en los resultados del análisis de varianza, la cantidad de vitamina C y de SST, así como el índice tecnológico (P < 0.01, P < 0.01 y P < 0.05, respectivamente) fueron influenciados por los diferentes tipos de granos de polen (Cuadro 1). La cantidad más alta de vitamina C y SST se encontró en flores auto-polinizadas y flores polinizadas granos de polen de naranja ‘Hamlin’, respectivamente. El índice tecnológico más alto se observó en las flores polinizadas con granos de polen de naranja agria y naranja ‘Hamlin’, y el índice tecnológico más bajo se obtuvo en flores auto-polinizadas.
Segundo experimento
Número de semillas
Los resultados del análisis de varianza mostraron que el asperjado foliar con sulfato de cobre en distintas etapas de apertura de las flores tuvo un efecto significativo sobre el número de semillas (P < 0.01). En el análisis de comparación de medias se puede observar que el número de semillas producido en los frutos de las flores tratadas con sulfato de cobre, en todas las etapas de apertura de flor (30, 60 y 80 %), fue menor que el número de semillas producido en los frutos de flores testigo (Cuadro 2, Figura 3). El menor número de semillas se obtuvo en las mandarinas ‘Yashar’ tratadas con sulfato de cobre en la etapa de apertura de 30 % de las flores.
Cuadro 2 Comparación de medias del efecto de la aspersión foliar con sulfato de cobre (25 mg·L-1) en tres ocasiones (30, 60 y 80 % de las flores abriendo) sobre el número de semillas, y algunas características morfológicas y fisiológicas de mandarina ‘Yashar’.
| Tratamiento | Peso del fruto (g) | Longitud de fruto (mm) | Diámetro del fruto (mm) | Grosor de la piel del fruto (mm) | Volumen del fruto (mL) | Número de semillas | Jugo del fruto (%) | Vitamina C de la pulpa (mg·100 g-1) | Fenoles totales de la pulpa (mg·100 g-1) | Capacidad antioxidante de la pulpa (%) | Sólidos solubles totales (%) | Acidez titulable (%) | Índice tecnológico | Brillo de la piel |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Testigo | 165.20 az | 60.21 a | 71.06 a | 2.58 a | 153.50 a | 25.93 a | 73.15 a | 58.19 a | 67.83 a | 0.48 a | 13.02 a | 1.86 a | 9.52 a | 59.38 bc |
| 30 | 150.40 a | 58.28 a | 67.65 ab | 2.76 a | 140.00 a | 17.48 c | 60.02 b | 47.23 a | 68.32 a | 0.60 a | 12.20 a | 1.84 a | 8.21 b | 59.95 b |
| 60 | 167.20 a | 61.44 a | 71.49 a | 2.52 a | 195.60 a | 19.05 bc | 76.42 a | 50.80 a | 85.28 a | 0.51 a | 13.10 a | 1.87 a | 10.01 a | 57.62 c |
| 80 | 140.50 a | 56.56 a | 65.04 b | 2.35 a | 121.40 a | 20.42 b | 55.62 b | 57.53 a | 81.17 a | 0.58 a | 12.99 a | 1.79 a | 7.24 b | 62.09 a |
| CV (%) | 16.09 | 3.98 | 3.23 | 13.55 | 27.90 | 5.15 | 10.21 | 22.25 | 13.80 | 29.67 | 3.44 | 4.31 | 10.61 | 1.69 |
zMedias con la misma letra dentro de cada columna no difieren estadísticamente (Duncan, P ≤ 0.05).
Características morfológicas
El mayor peso, longitud y volumen de fruto se registraron en las flores asperjadas con sulfato de cobre en la fase de apertura de 60 % de las flores, y el mayor grosor de la piel del fruto se registró en las flores rociadas en la fase de apertura de 30 % de las flores, aunque sin diferencias significativas con el resto de los tratamientos (Cuadro 2). Los valores más bajos en dichas variables se observaron cuando las flores se asperjaron en la fase de apertura de 80 % de las flores.
Con base en los resultados del análisis de varianza, el diámetro y el porcentaje de jugo del fruto fueron afectados significativamente (P < 0.05) por la aspersión foliar con sulfato de cobre en diferentes etapas. El mayor diámetro de fruto (71.49 mm) y porcentaje de jugo de fruto (76.42 mL) se obtuvieron en las flores asperjadas con sulfato de cobre en la etapa de apertura de 60 % de las flores (Cuadro 2), sin diferencias significativas con respecto al testigo. El diámetro y el porcentaje de jugo de fruto más bajos (65.04 mm y 55.62 %, respectivamente) se registraron en las flores asperjadas con sulfato de cobre en la etapa de apertura de 80 % de las flores.
Características fisiológicas
No se observaron diferencias significativas en cuanto a la vitamina C, los fenoles totales, la capacidad antioxidante, los SST y la AT de la fruta de flores asperjadas con sulfato de cobre y la testigo. Sin embargo, los mayores valores de fenoles totales, SST y AT se encontraron en los frutos de flores tratadas con sulfato de cobre en la fase de apertura del 60 % de las flores (Cuadro 2). Mientras que, la mayor capacidad oxidativa se encontró en las flores rociadas con sulfato de cobre en la fase de apertura de 30 % de las flores, y la mayor concentración de vitamina C se observó en los frutos testigo.
Los valores más bajos de fenoles totales y capacidad antioxidante se registraron en el grupo testigo, mientras que los valores más bajos de SST y vitamina C se presentaron en las flores rociadas con sulfato de cobre en la fase de apertura del 30 %, y los valores más bajos de AT se registraron en las flores rociadas en su fase de apertura del 80 % (Cuadro 2).
En cuanto al índice tecnológico, el tratamiento con la aspersión de sulfato de cobre en la etapa de apertura del 60 % de las flores fue significativamente mayor al resto de los tratamientos (10.01). Por el contrario, las flores rociadas en la etapa de apertura del 80 % presentaron el menor índice. El mayor grado de brillo de la piel del fruto se registró en las flores asperjadas en la fase de apertura del 80 %, y el grado más bajo se registró en las flores rociadas en la fase en la que el 60 % de ellas se estaban abriendo (Cuadro 2).
Discusión
Primer experimento
Los impactos directos de los granos de polen sobre las características del fruto y la formación de semillas se reportaron en otras especies de cítricos. De acuerdo con los resultados obtenidos por Alinezhad-Jahromi et al. (2019), las cantidades mayores y menores de semillas se obtuvieron de flores polinizadas por granos de polen de limón ‘Lisboa’ y de flores auto-polinizadas, respectivamente. De acuerdo con Vithanage (1991), el tangor ‘Ellendale’ auto-polinizado produjo menos frutos y semillas, mientras que la polinización con granos de polen de ‘Murcott’ y ‘Emperador’ resultó en frutos más grandes con más semillas. Por otro lado, los frutos de ‘Shaddock’ presentaron el mayor número de semillas tras la polinización cruzada con mandarina ‘Balady’, mientras que las flores polinizadas con pomelo produjeron frutos más grandes, pesados y de mayor calidad (Atawia et al., 2016).
De acuerdo con los resultados del presente estudio, debido al aumento en la cantidad de las características de la mandarina ‘Yashar’, la naranja ‘Valencia’ y, en la mayoría de las características fisiológicas, la naranja ‘Hamlin’ y la naranja agria se sugieren como polinizadores adecuados. Los frutos de flores de polinización libre o autógama presentaron los valores más bajos en la mayoría de las características morfológicas y fisiológicas. Estos resultados son similares a los obtenidos en otros cítricos (Talaie et al., 2002; Mesejo et al., 2013; Atawia et al., 2016; Alinezhad-Jahromi et al., 2019). El tipo de grano de polen desempeña un papel importante en el número de semillas producidas en los frutos híbridos, así como en las características cuantitativas y cualitativas del fruto (Atawia et al., 2016; Alinezhad-Jahromi et al., 2019).
Se han reportado impactos directos de acuerdo con el origen de los granos de polen sobre las características cualitativas del fruto de otros cítricos, como C. reticulata (Wallace & Lee, 1999), C. aurantifolia ‘Swingle’ (Kitat et al., 1994), C. maxima (Atawia et al., 2016) y Citrus tangerina ‘Clementine’ (Alinezhad-Jahromi et al., 2019). Los impactos de diversos granos de polen sobre las características de la mandarina ‘Yashar’ y otros cítricos pueden ser atribuidos a los fenómenos de xenia y metaxenia.
Golein et al. (2012) menciona que el polen de la naranja agria y de la toronja ‘Duncan’ impactaron, con mayor intensidad, en el aumento de la longitud en mandarina ‘Page’, en comparación con la polinización con granos de polen de mandarina local, limón dulce, naranja ‘Hamlin’ y naranja ‘Mars’. Asimismo, el polen de toronja ‘Duncan’ incrementó la concentración de SST en frutos de mandarina ‘Page’. El mismo autor señala el impacto de la polinización con diversos cítricos sobre características como el peso, el volumen, el diámetro del fruto y el grosor de la piel del fruto.
La polinización cruzada manual de mandarina ‘Clementine’ con polen de limones agrupados incrementó los SST en estas mandarinas, en comparación con los granos de polen de naranja ‘Valencia’ congelada, naranja local ‘Siaervaz’ y limón dulce (Alinezhad-Jahromi et al., 2019).
El índice tecnológico es un indicador importante en la industria citrícola. Los valores mayores de éste se relacionan con una mejor calidad del jugo de la fruta; además, indica su idoneidad para la industria de la transformación (Kluge, 2003). Debido al alto índice tecnológico y al tiempo de maduración de la mandarina ‘Yashar’, se considera que ésta es la mejor para las industrias de la transformación. De acuerdo con Golein et al. (2012), la influencia del polen de naranja ‘Salustiana’, naranja ‘Siaervaz’, y el polen híbrido natural ‘Shel Mahaleh’ impacta sobre el incremento de la vitamina C en mandarina ‘Page’, más que los granos de polen de limones dulces, mandarina local, naranjas agrias, toronja ‘Duncan’ y naranjas ‘Hamlin’.
Segundo experimento
En el presente estudio se demostró el efecto positivo del asperjado foliar de sulfato de cobre sobre la reducción del número de semillas en mandarina ‘Yashar’. Mesejo et al. (2013) observaron que al asperjar 25 mg·L-1 de sulfato de cobre sobre árboles de mandarina ‘Afourer’ en etapa de floración completa se disminuyó el número de semillas en cada fruto e incrementó el porcentaje de frutos sin semilla. Por otro lado, el tratamiento de sulfato de cobre sobre el cultivar de uva negra ‘Shiraz’ redujo el porcentaje de transformación hacia la ausencia de semillas en comparación con el grupo testigo; además, incrementó el contenido de vitamina C (Kyamarsi & Eshghi, 2011). En algunos estudios se reportó el aumento del porcentaje de frutos sin semilla cuando se realizaron aspersiones con sulfato de cobre (Ikeda, Ishikawa, Yazawaand, & Baba, 2002).
La aspersión foliar con sulfato de cobre redujo el tamaño y el peso de algunos frutos, incluyendo uvas y trigo (Kyamarsi, & Eshghi, 2011; Yadavi, Maghsoudi, & Janzadeh-Deh Sheikh, 2019). Dado que la giberelina también se produce mediante semillas, la reducción de semillas en los frutos puede tener un efecto negativo en su producción, ya que puede reducir la producción y el efecto de esta hormona, lo cual reduciría el peso y el tamaño del fruto (Kyamarsi & Eshghi, 2011). Yadavi et al. (2019) indican que la aplicación de sulfato de cobre en trigo redujo el peso de las plántulas e incrementó la cantidad de SST en el grano.
El uso de cobre en algunas plantas estimuló la producción de varios metabolitos secundarios (Bamneshin, Hatamzadeh, Naqavi, & Mirjalili, 2019). En consecuencia, el cobre tiene impactos directos e indirectos en diferentes etapas genéticas y epigenéticas, lo cual provoca cambios en las características cuantitativas y cualitativas de las plantas.
Conclusiones
Los resultados de este estudio demostraron que los granos de polen de naranja ‘Valencia’ produjeron frutos de mandarina con menos semillas. Asimismo, el número de semillas en los frutos con flores asperjadas con sulfato de cobre en todas las etapas en que las flores estaban abriendo fue menor que el alcanzado en el grupo testigo (sin aspersión foliar de sulfato de cobre). El menor número de semillas se obtuvo con mandarina ‘Yashar’ asperjada con sulfato de cobre cuando 30 % de las flores estaban abriendo.
Por lo anterior, se sugiere que cuando se diseñe una huerta de mandarina ‘Yashar’, se evalúe la distancia de este árbol a otros árboles de cítricos, además de los polinizadores y otros factores que pueden afectar la polinización en la huerta.
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Recibido: 19 de Febrero de 2022; Aprobado: 13 de Febrero de 2023
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