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Revista mexicana de ciencias agrícolas

versión impresa ISSN 2007-0934

Rev. Mex. Cienc. Agríc vol.11 no.7 Texcoco sep./nov. 2020  Epub 29-Nov-2021

https://doi.org/10.29312/remexca.v11i7.1963 

Descripción de cultivares

‘San Blas’: variedad de frijol Negro Opaco resistente a BCMV y BCMNV para Nayarit y El Bajío de Guanajuato

Jorge Alberto Acosta-Gallegos1 

Yaneth Jiménez-Hernández1 

Nadia Carolina García-Álvarez2 

Manuel Rojas-Tovar3 

Elizabeth Chiquito-Almanza3 

José Luis Anaya-López1  § 

1Campo Experimental Bajío-INIFAP. Carretera Celaya-San Miguel de Allende km 6.5, Celaya, Guanajuato. CP. 38110. (acosta.jorge@inifap.gob.mx; jimenezy82@gmail.com).

2Campo Experimental Santiago Ixcuintla-INIFAP. Carretera Internacional México-Nogales km 6, Santiago Ixcuintla, Nayarit, México. CP. 63300. (garcia.nadia@inifap.gob.mx).

3Investigadora independiente. (manuel.rojas.agronomo@gmail.com; ely-sayra@hotmail.com).


Resumen

Se describe una nueva variedad de frijol, ‘San Blas’, cuyas características principales son su tipo de grano de alta demanda en México y su resistencia al virus del mosaico común del frijol (BCMV) y al virus del mosaico y la necrosis común de frijol (BCMNV), ya que posee la combinación de genes II + bc-3. San Blas se derivó de la cruza entre Jamapa Plus/XRAV-187-3. La selección final de la línea que dio origen a San Blas se realizó por inoculación con la cepa necrótica BCMNV NL-3, y la genotipificación con los marcadores moleculares (MMs) SW13 y ENM, asociados a los genes II y bc-3, respectivamente. La planta de San Blas es de hábito indeterminado semierecta tipo II, con flores de color lila-morado, vainas color paja en madurez y grano negro opaco, de forma ovalada y tamaño pequeño similar al de Jamapa. En El Bajío, su floración y madurez fisiológica ocurren alrededor de los 45 y 92 días después de la siembra (dds); mientras que en Nayarit a los 40 y 80 dds, respectivamente. Después de la selección con MMs e inoculación, el rendimiento promedio de San Blas en seis ambientes diversos en Guanajuato fue de 1841 kg ha-1, 12% más que el de Negro 8025; mientras que en tres ambientes de humedad residual en Nayarit fue de 1927 kg ha-1, superando a las variedades Jamapa y Coranay en 50 y 36%, respectivamente.

Palabras clave: Phaseolus vulgaris L.; humedad residual; resistencia a virus BCMV y BCMNV

Abstract

A new variety of beans is described, ‘San Blas’, whose main characteristics are its type of grain in high demand in Mexico and its resistance to the common bean mosaic virus (BCMV) and the mosaic virus and common bean necrosis (BCMNV), since it has the combination of genes II + bc-3. San Blas was derived from the cross between Jamapa Plus/XRAV-187-3. The final selection of the line that gave rise to San Blas was carried out by inoculation with the necrotic strain BCMNV NL-3, and genotyping with the molecular markers (MMs) SW13 and ENM, associated with genes II and bc-3, respectively. The San Blas plant has an indeterminate, semi-erect type II habit, with lilac-purple flowers, straw-colored pods at maturity and Negro Opaco grain, oval in shape and small in size similar to Jamapa. In the Bajío, its flowering and physiological maturity occur around 45 and 92 days after sowing (dds); while in Nayarit at 40 and 80 dds, respectively. After selection with MMs and inoculation, the average yield of San Blas in six different environments in Guanajuato was 1841 kg ha-1, 12% more than that of Negro 8025; while in three residual moisture environments in Nayarit it was 1 927 kg ha-1, surpassing the Jamapa and Coranay varieties by 50 and 36%, respectively.

Keywords: Phaseolus vulgaris L.; residual moisture; virus resistance BCMV and BCMNV

El frijol de grano Negro Opaco de raza Mesoamericana, tiene amplia distribución en las áreas tropicales del México (FIRA, 2016). Su alta demanda en el país justifica su importación en grandes volúmenes y la necesidad de contar con diferentes variedades que impulsen la producción de este tipo de grano. En Nayarit y otras regiones productoras, por desconocimiento de las diversas variedades que se han desarrollado dentro de este tipo de frijol, aún se utiliza la variedad Jamapa, de la cual probablemente solo queda el nombre, ya que la versión actual es muy diferente a la original descrita por Cárdenas-Ramos y Velo (1964).

Los virus BCMV y BCMNV, producen las enfermedades de mosaico común y la raíz negra del frijol, estas además del virus del mosaico dorado amarillo del frijol (BGYMV), que produce la enfermedad del mosaico dorado amarillo del frijol, afectan significativamente la producción del frijol en Nayarit y otras áreas tropicales del país (Chiquito-Almanza et al., 2014; Chiquito-Almanza et al., 2017), mientras que BCMV y BCMNV afectan principalmente al cultivo en la región del Bajío (Chiquito-Almanza et al., 2017). La mejor estrategia contra estas enfermedades es usar semilla sana de variedades resistentes (Acosta-Gallegos et al., 2016).

La variedad dominante de frijol negro en el estado de Nayarit es Jamapa (FIRA, 2016), que podría considerarse obsoleta, sin embargo, su fama le antecede. En Guanajuato la única variedad de frijol de tipo Negro Opaco utilizada en baja escala es Negro 8025. El Bajío junto con Nayarit, podrían contribuir a la producción de frijol negro para lograr la autosuficiencia. Para lo cual es necesario desarrollar variedades de alto rendimiento, tolerantes a las enfermedades y adaptadas a las condiciones de ambas regiones.

Origen y proceso de obtención

‘San Blas’ se originó de la cruza simple Jamapa Plus/XRAV-187-3 realizada en 2010 en el Campo Experimental Bajío (CEBAJ) del INIFAP (Cuadro 1). La variedad Jamapa Plus se utilizó como progenitor por su amplia adaptación al trópico húmedo y El Bajío y por poseer grano de alta aceptación comercial; la línea XRAV-187-3 se usó como fuente de resistencia a BCMV, BCMNV. Jamapa Plus se derivó a través de selección masal de la variedad Jamapa bajo presión de un complejo viral en condiciones de campo (Comun. Pers. Ernesto López Salinas CECOT-INIFAP, 2010).

Cuadro 1 Proceso de desarrollo de la variedad de frijol ‘San Blas’ de tipo Negro Opaco. 

Año

Actividad

Observaciones

2010 R y T

Cruza Negro Jamapa Plus / XRAV-187-3

Cruza y avance de F1 en invernadero y de F2 en campo en el CEBAJ

2011 R

Siembra de población F3

Selección de plantas sanas en condiciones de campo con alta incidencia de raíz negra

2011 T

Siembra de familias F4 resistentes

Surco por familia, y en etapa de madurez fisiológica se realizó selección entre y dentro de surcos por sanidad y carga de vainas

2012 R y T

Siembra de F5 y F6

Surco por familia, y en madurez fisiológica selección entre y dentro de surcos por sanidad y carga de vainas

2012/2013 y 2013 R

Siembra de selecciones individuales F6

Avance de generación para obtener F7 y F8

2013 T

Siembra de familias uniformes F8

Siembra de ensayo preliminar de rendimiento en Guanajuato, Veracruz y Chiapas

2013/2014 R

Siembra de líneas F9

Siembra de ensayo preliminar en Nayarit (OI)

2015/2016

Selección de líneas F10

Depuración de línea por su resistencia a la inoculación con BCMNV NL-3, y la presencia de MMs asociados a los genes II y bc-3

2016 T

Ensayo de rendimiento

Siembra en Guanajuato en el ciclo primavera-verano (PV) y en Nayarit (OI)

2017/2018 R

Ensayo de rendimiento y validación en Nayarit

Siembra en Guanajuato (PV) y Nayarit (OI), validación en tres localidades

R= riego; T= temporal.

La línea XRAV-187-3 se desarrolló de la cruza PR0003-124/Raven (Beaver et al., 2014), Raven contiene los genes II y bc-3 que confieren resistencia de amplio espectro a BCMV y BCMNV (Kelly et al., 1994). ‘San Blas’ fue obtenida por el método genealógico realizándose dos generaciones por año hasta su uniformización e inclusión en ensayos de rendimiento.

En las generaciones F2 y F4, bajo riego durante la época temprana del año, en el CEBAJ se seleccionaron plantas sanas bajo presión de BCMV y BCMNV en condiciones naturales de campo, lo cual se confirmó mediante transcripción reversa y reacción en cadena de la polimerasa (RT-PCR) siguiendo el protocolo descrito por Chiquito-Almanza et al. (2017). Posteriormente se realizó selección individual en las generaciones F5 y F6.

En 2013 las líneas F8 se evaluaron en Guanajuato bajo temporal y presencia natural de enfermedades como roya, cenicilla, mosaico común, tizón común y tizón de halo. Durante el ciclo otoño-invierno (OI) 2013/14 el ensayo se estableció en Nayarit, la línea (Jamapa Plus/XRAV-187-3)-M-M-9-M-3, que dio origen a ‘San Blas’, mostró resistencia en campo a los virus BCMV y BCMNV. En 2015 junto con otros 70 genotipos de frijol, se fenotipificó mediante la inoculación artificial con la cepa BCMNV NL-3 en las instalaciones del CEBAJ bajo condiciones de contención en invernadero y se genotipificó con los marcadores moleculares (MMs) SW13 (Melotto et al., 1996) y ENM (Naderpour et al., 2010), asociados a los genes de resistencia I y bc-3, respectivamente, siguiendo la metodología descrita por Anaya-López et al. (2018). Del 2016 al 2019, la línea que dio origen a la variedad ‘San Blas’ fue evaluada en Guanajuato y Nayarit. En el Cuadro 1 se sintetiza el desarrollo de la variedad ‘San Blas’.

Características agronómicas de la variedad San Blas

La planta de San Blas es de hábito indeterminado semierecta tipo II, con flores de color lila-morado, hojas de tamaño medio verde oscuro, vainas color paja en madurez y grano similar a Jamapa, de color negro opaco y tamaño pequeño. En El Bajío, su floración y madurez fisiológica ocurre alrededor de los 45 y 92 días después de la siembra, respectivamente (Cuadros 2 y 4), mientras que en Nayarit a los 40 y 80 dds, respectivamente (Cuadro 4). El rendimiento promedio de San Blas en seis ambientes diversos en Guanajuato fue de 1841 kg ha-1, 12% más que Negro 8025; mientras que en tres ambientes diversos en Nayarit fue de 1927 kg ha-1, 50 y 36% más que Jamapa y Coranay (Cuadro 4).

Cuadro 2 Comparación de características agronómicas y respuesta a enfermedades de follaje de ‘San Blas’ con siete genotipos de frijol negro opaco establecidos bajo temporal en 2013 en Celaya, Guanajuato. 

Genotipo

Rend

P100S

DF

MDZ

TC

TH

C

RY

(Jamapa Plus/XRAV-187-3)-M-4-10

2295

22.8

44

89

3

4

2

1

(Jamapa Plus/XRAV-187-3)-M-2-8

1507

23.3

47

93

4

4

2

2

San Blas

1941

24.6

44

92

2

3

2

1

Negro Comapa

1490

24.9

47

93

3

3

3

1

Verdín

1765

28.3

40

86

2

2

2

2

Jamapa Plus

2047

23.2

45

95

3

4

2

1

Negro Guanajuato

2052

23.6

48

95

3

3

1

1

Negro 8025

1928

23.1

46

93

4

3

2

2

Promedio

1831

24.4

46

91

3

3

2

2

Rend= rendimiento (kg ha-1); P100S= peso de 100 semillas (g); TC= reacción a tizón común; TH= reacción a tizón de halo; C= reacción a cenicilla; RY= reacción a roya en la escala de 1 a 9 (Shoonhoven y Pastor-Corrales, 1987); DF= días a floración; MDZ= días a la madurez.

Cuadro 3 Rendimiento de la variedad ‘San Blas’ en condiciones de temporal en Celaya, Guanajuato 2017, bajo tres tratamientos de fertilización de base más aplicación foliar de macro y microelementos. 

Fertilización

Negro 8025*

San Blas

Promedio

Rend

P100S

Rend

P100S

Rend

P100S

Sub-óptima

2142

21.3

2476

22.2

2237 b

21.7 a

Media

2443

20.9

3041

21.3

2642 a

21.5 a

Óptima

2024

20.3

2694

22.7

2309 ab

21.2 a

Promedio

2137 b

20.9 b

2737 a

22.1 a

*= testigo de frijol negro opaco, fertilización sub-optima 20-20-0 (N-P-K); fertilización media= 40-40-0; fertilización óptima= 60-60-10; con 0, 1 y 2 aplicaciones foliares completas de macro y microelementos en cada dosis, respectivamente. P100S= peso de 100 semillas (g); Rend= rendimiento (kg ha-1). Valores con diferentes letras son diferentes (p< 0.01).

Cuadro 4 Características agronómicas y resistencia al mosaico común y la raíz negra de ‘San Blas’ en comparación con ‘Negro 8025’ en una localidad de El Bajío Guanajuatense, y con ‘Jamapa’ y ‘Coranay’ en tres localidades de Nayarit. 

Año

Variedad

DF

DMZ

Rend

P100S

MCf

RNf

El Bajío, Guanajuato

2016 Ta

San Blas

50 a

92

1561 a

19.2 a

nd

nd

Negro 8025

51 a

90

1569 a

19.3 a

nd

nd

2017 Ta

San Blas

43 b

92

2731 a

22.1 a

1

1

Negro 8025

47 a

91

2137 b

20.9 b

1

4

2018 Rb

San Blas

42 b

97

1494 a

20.4 a

1

1

Negro 8025

46 a

100

1525 a

20.9 a

1

3

2018 Tc

San Blas

41 b

82 a

1242 a

25.8 a

1

1

Negro 8025

47 a

82 a

1336 a

23.2 b

1

3

2019 Rd

San Blas

40 b

96 b

2079 a

24.5 b

1

1

Negro 8025

45 a

103 a

1217 b

26.7 a

1

3

Nayarit

2017/2018 HR

Jamapa

48 b

101 b

963 c

18 ab

4 b

2 a

Coranay

41 a

92 ab

1235 b

18 ab

3 b

1 a

San Blas

40 a

80 a

1927 a

19 ab

1 a

1 a

DF= días a floración; MDZ= días a madurez; Rend= rendimiento (kg ha-1); P100S= peso de 100 semillas (g); MC= reacción a mosaico común; RN= reacción a raíz negra, nd= no determinado; a= bajo temporal con riego suplementario en floración; b= bajo temperaturas superiores a 32 oC en la etapa reproductiva; c= en temporal bajo presión por Empoasca kraemeri; d= con riego de pre-siembra y dos riegos de auxilio; f= escala de 1 a 9 (Shoonhoven y Pastor-Corrales, 1987). Valores con diferentes literales son diferentes (p< 0.01).

En el ciclo de temporal de 2013 en el CEBAJ, Celaya se presentó alta presión de tizón común, tizón de halo, cenicilla y roya. Con excepción de la línea experimental (Jamapa Plus/XRAV-187-3)-M-4-10 y las variedades Jamapa Plus y Negro Guanajuato, la variedad San Blas, tuvo valores de rendimiento ligeramente superiores al promedio de los demás materiales, en peso de 100 semillas su valor fue similar a todos los materiales y mostró menores valores de reacción a las enfermedades ocurridas en forma natural (Cuadro 2).

Con respecto a la incidencia de virus causantes de raíz negra, Verdín, Jamapa, Negro Guanajuato y Negro 8025 mostraron un bajo porcentaje de plantas infectadas, mientras que San Blas y demás líneas hermanas no fueron afectadas. Para tizón común, la línea (Jamapa Plus/XRAV-187-3)-M-2-8 y la variedad Negro 8025 mostraron la mayor incidencia. Para tizón de halo, la línea (Jamapa Plus/XRAV-187-3)-M-4-10 y Jamapa Plus mostraron la mayor incidencia. Para Cenicilla sólo Negro Comapa mostró un valor arriba de tres y para roya solo (Jamapa Plus/XRAV-187-3)-M-4-10. En días la floración y madurez, Verdín mostró el menor número, mientras que Jamapa Plus y Negro Guanajuato fueron las más tardías.

En la evaluación de San Blas y Negro 8025 en Celaya, Guanajuato bajo tres tratamientos de fertilización durante el ciclo PV 2017 en condiciones de temporal más un riego suplementario a la floración, el mayor rendimiento promedio correspondió a San Blas (Cuadro 3); este resultado en parte se debió a la característica de resistencia a los virus BCMV y BCMNV de San Blas, ya que no mostró incidencia de mosaico común ni raíz negra bajo ningún tratamiento de fertilización, mientras que Negro 8025 mostró incidencia de raíz negra a través de tratamientos (>10%). A través, de variedades, la dosis media fue superior en rendimiento (p< 0.01) y las dosis sub-óptima y óptima mostraron un rendimiento similar. En cuanto al peso de 100 semillas, las dos variedades resultaron similares y estuvieron dentro del rango comercial aceptable para el grano de frijol de tipo Negro Opaco pequeño, similar al de la variedad Jamapa al que pertenecen (Cuadro 3).

En condiciones de temporal y de riego en El Bajío, ocasionalmente San Blas resultó superior a Negro 8025, tanto en el peso de la semilla como en rendimiento (Cuadro 4). En cuanto a los días para iniciar la floración, en general San Blas inicia en menor tiempo que Negro 8025 y como la madurez es similar, San Blas presenta un periodo reproductivo de mayor duración.

En 2017 bajo temporal más un riego de auxilio se observó el máximo rendimiento de San Blas en la localidad, de 2731 kg ha-1, mientras que el más bajo se obtuvo en la siembra atrasada del 2018 bajo temporal y bajo fuerte presión por chicharrita (Empoasca kraemeri).

En cuanto al peso de la semilla, San Blas y Negro 8025 resultaron similares. En promedio de seis ambientes diferentes, San Blas superó en 12% el rendimiento de Negro 8025 (Cuadro 4). En condiciones de humedad residual en el ciclo OI 2017/2018 en las localidades de Ruíz, Santiago Ixcuintla y San Blas, Nayarit; el rendimiento promedio fue de 1927 kg ha-1, 50 y 36% más que la variedad Jamapa, y Coranay, respectivamente (Cuadro 4). San Blas mostró valores de 1 en la reacción al mosaico común y la raíz negra en escala de Shoonhoven y Pastor-Corrales (1987) a través de todas las localidades de prueba, mientras que las variedades testigo mostraron valores entre 2 y 4 (Cuadro 4), lo que confirmó la resistencia a BCMV y BCMNV de San Blas.

Conclusiones

La variedad ‘San Blas’ fue resistente a BCMV y BCMNV en todas las localidades de prueba. Esta es la primera variedad en México que incluye la combinación de genes de resistencia I y bc-3. En El Bajío, la variedad San Blas con rendimiento promedio de 1 841 kg ha-1 resultó superior en 12% a Negro 8025. En Nayarit el rendimiento promedio fue de 1 927 kg ha-1, 50 y 36% más alto que el de las variedades locales Jamapa y Coranay. Se puede contactar al primer autor para obtener muestras de semilla para propósitos de investigación o para utilizarse como progenitor dando los créditos correspondientes al Instituto Nacional de Investigaciones Forestales, Agrícolas y Pecuarias.

Agradecimientos

Al Fondo sectorial SAGARPA-CONACYT 2009 por financiar el proyecto S0007 2009-1 109621 y al INIFAP por financiar el proyecto número SIGI: 10242732533, con el que se desarrollaron las herramientas moleculares para identificar a los virus durante las evaluaciones de resistencia, y se estableció la estrategia para la selección asistida de variedades resistentes mediante marcadores moleculares.

Literatura citada

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Recibido: 01 de Julio de 2020; Aprobado: 01 de Agosto de 2020

§Autor para correspondencia: anaya.jose@inifap.gob.mx.

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