diamante: variedad de ajo blanco tipo california

DIAMANTE: VARIEDAD DE AJO BLANCO TIPO CALIFORNIA
GENERADA POR SELECCIÓN INDIVIDUAL
Diamante: California White Garlic Variety Type Generated by Individual Selection
Luis Martín Macías Valdez1, Luis Humberto Maciel Pérez1 y Héctor Silos Espino2
Instituto Nacional de Investigaciones Forestales, Agrícolas y Pecuarias (INIFAP). Campo Experimental Pabellón. CIR Norte Centro. Km. 32.5 Carretera Aguascalientes – Zacatecas. Pabellón de
Arteaga, Aguascalientes, México. C.P. 20670
e-mail: [email protected]
2
Instituto Tecnológico El Llano, Ags. Km. 18.0 Carretera Aguascalientes – San Luis Potosí. El Llano,
Aguascalientes. México. C.P. 20330
1
RESUMEN
La variedad de ajo “Diamante” fue obtenida por selección
individual a partir del Clon CAL – RN, cuya genealogía es CALRN-11-1-1-2-4; esta nueva variedad es del tipo California, con
un ciclo vegetativo tardío de 240 días de siembra a cosecha,
estableciéndose en octubre. El bulbo tiene una forma elíptica,
de color blanco y con una distribución regular de 21 a 25 dientes por bulbo. Sus hojas son de porte erecto y de color verde
oscuro. Este clon fue seleccionado por su alta productividad y
calidad de bulbo; características de gran relevancia para el mercado nacional y de exportación. Se caracterizó genéticamente
mediante la extracción del ADN, el cual apareció con buena intensidad y adecuada resolución de bandas. Esta nueva variedad se adapta preferentemente a las zonas agrícolas del Valle
de Aguascalientes y la región productora de Zacatecas, donde
la altitud se encuentra en el rango de 1,900 a 2,200 msnm. El
rendimiento promedio experimental es de 20.8 ton ha-1.
Palabras clave: Allium sativum, variedad, ajo, mejoramiento, caracterización.
SUMMARY
The variety of garlic “Diamante” was obtained by individual
selection from Clone CAL - RN, whose genealogy is CALRN-11-1-1-2-4, this new variety is the type California, with
growing period late 240 days from planting to harvest, settling
in October. The bulb has an elliptical shape, white and with a
regular distribution of 21-25 cloves per bulb. Its leaves are erect
growth habit and dark green. This clone was selected for its high
productivity and quality of bulb; characteristics of great importance for the domestic and export market. Genetically characterized by DNA extraction, which showed good intensity and
adequate resolution of bands. This new variety is preferably
adapted to agricultural areas of the Valley of Aguascalientes
and Zacatecas producing region, where the altitude is in the
range from 1,900 to 2,200 m. The experimental average is 20.8
ton ha-1.
Keywords: Allium sativum, breeding, characterization, garlic, variety.
INTRODUCCIÓN
Los esquemas de mejoramiento genético en las especies
vegetales dependen de su fisiología de reproducción, misma
que es afectada por las condiciones del medio ambiente, que
pueden alterar de manera significativa las distintas fases inherentes a la perpetuación de la especie. La planta de ajo (Allium
sativum L.), bajo las condiciones edafo-climáticas de las zonas
productoras de ajo en México, no produce semillas verdaderas, por lo que su reproducción se realiza en forma vegetativa
o asexual.
Con base en la historia del cultivo de ajo en las diferentes
regiones del mundo, se concluye que esta especie se ha adaptado a distintos climas y también se ha seleccionado para características específicas; una de ellas es la obtención de bulbos
más grandes, en donde los tallos florales se fueron eliminando
o se fueron seleccionando clones con reducido potencial de floración; así, la selección activa realizada por el hombre provocó
la pérdida de fertilidad y actualmente son plantas completamente estériles (Kamenetsky, et al., 2004). Sin embargo, como en
otras plantas de bulbos o tubérculos, el ajo ha acumulado variabilidad genética para varias características fenotípicas: ya que
existen evidencias de hibridación a nivel cromosómico, esta variación permite la factibilidad de realizar mejoramiento genético
(Koul, et al., 1979). El problema de su reproducción asexual es
que imposibilita la formación de híbridos sexuales con su esAGROFAZ
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pecie o especies afines, por lo que el método de mejoramiento
genético más eficiente es la selección y posterior multiplicación
de los genotipos con caracteres sobresalientes (Burba, 1992).
En el mundo existe una cantidad significativa de clones de la
especie A. sativum, los que han sido seleccionados por su
adaptación a la las diversas zonas agroecológicas, mismos que
presentan variabilidad fenotípica a nivel planta, bulbo y dientes,
los que pueden variar en número, tamaño, peso, color, sabor,
etc. Sin embargo, la disponibilidad de cultivares mejorados en
cada país es baja, debido a su reproducción agámica o vegetativa, lo que dificulta su diseminación entre países, y al poco
interés de las empresas dedicadas a la producción de semilla
en esta especie,
Bajo este contexto, en las regiones productoras de ajo de
Aguascalientes, Guanajuato y Zacatecas (Macías, et al., 2010;
Heredia y Heredia, 2000; Reveles, et al., 2011a); observaron
que los genotipos comerciales de ajo presentan variación en diferentes caracteres de importancia económica, como diámetro
y peso de bulbo, número de dientes por bulbo, lo que limitó su
aceptación en el mercado de exportación, ante este problema,
se iniciaron acciones de mejoramiento genético en el cultivo de
ajo mediante la selección masal e individual, obteniendo como
resultado la liberación de variedades de diferentes los tipos
(blancos, morados y jaspeados) como: San Marqueño (blanco),
Celayense, Tacátzcuaro, Huerteño (morados) y recientemente
CEZAC06 (jaspeado); los cuales se adaptan a diferentes regiones agroecológicas y donde las condiciones invernales difieren
significativamente, por lo cual el mejoramiento genético debe
ser especifico para cada región productora de ajo.
Para el año 2010, en México se estableció una superficie de
4,914 hectáreas con el cultivo de ajo, de las cuales se obtuvo
un rendimiento medio de 9.660 ton ha-1 y una producción a nivel
nacional de 47,4298 toneladas. Para el estado de Aguascalientes en el mismo año se plantaron 183 hectáreas con un rendimiento promedio de 13.970 ton ha-1 y a pesar de esta superficie, Aguascalientes, el séptimo lugar en hectáreas destinadas
a este cultivo a nivel nacional y segundo en rendimiento por
unidad de superficie (SIAP, 2012).
De acuerdo a lo anterior, para la obtención de la variedad
de ajo “Diamante”, que produce bulbos de color blanco tipo
California; se utilizó el método de mejoramiento por selección
individual debido a que el ajo es una planta apomíctica obligada
que limita cualquier posibilidad de mejoramiento genético a través de la recombinación de gametos genéticamente diferentes
mediante cruzamientos.
El ajo variedad DIAMANTE es producto de los trabajos de
mejoramiento genético realizados por varios años en el Campo
Experimental Pabellón con el fin de dar respuesta a los requerimientos de los productores de obtener genotipos que posean
características de alto rendimiento y calidad, y de los consumidores de este producto. Esta variedad fue evaluada con productores de la región que disponen de infraestructura y capital
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de trabajo para establecerla con alta tecnología de producción
(riego localizado, ferti-irrigación, control de plagas y enfermedades, labores de cultivo, etc.); obteniendo un rendimiento comercial de 19 ton ha-1, es decir un incremento del 19% en el rendimiento en comparación al material que siembra el productor.
ORIGEN DE LA VARIEDAD
La variedad de ajo DIAMANTE, se generó mediante un proceso de mejoramiento por selección individual, partiendo de poblaciones clonales de ajo tipo California colectadas en la zona
productora de la región, las cuales se integraron al proyecto de
mejoramiento genético de ajo (Macías y Maciel, 2003). El proceso general para la obtención de la variedad de ajo realizado
por el INIFAP Aguascalientes fue el siguiente:
1. Se inició con la colecta del material genético en la zona
productora para iniciar el proceso mejoramiento por selección individual.
2. Los bulbos colectados se sembraron en manera individual y plenamente identificados en terrenos del Campo
Experimental Pabellón para determinar su comportamiento.
3. Se realizó la selección, evaluación y eliminación de las
plantas de ajo en campo.
4. Posteriormente se seleccionaron y evaluaron los bulbos
de ajo en la etapa de poscosecha mediante la eliminación de individuos con bajo peso, alto número de dientes, problemas fitosanitarios, bulbos con mala cobertura
y bulbos deformes.
5. Se conservaron de los individuos sobresalientes que
reunían las características deseadas para fines de de
mejoramiento como son el rendimiento, color, número
de dientes, vigor de la planta, sanidad del bulbo y planta, etc., para su establecimiento en campo el próximo
ciclo de selección.
6. Los materiales sobresalientes se sometieron a ensayos
de rendimiento durante un ciclo de evaluación donde se
comparó con otros clones.
7. Se realizó la validación del clon de interés durante un ciclo de cultivo en parcelas de productores para determinar su comportamiento mediante un manejo comercial.
8. Posteriormente se registró y se realizó la liberación del
clon CAL-RN-11-1-1-2-4, al cual se le denominó “DIAMANTE”, con registro provisional CP-790 de fecha 04
de abril de 2013, emitido por el Comité Calificador de
Variedades Vegetales (CCVV) perteneciente al Registro Nacional Agropecuario de la Secretaría de Agricultura, Ganadería, Desarrollo Rural Pesca y Alimentación
(SAGARPA).
PRODUCCIÓNAGRÍCOLA
DESCRIPCIÓN DE LA VARIEDAD
La variedad DIAMANTE es un ajo del tipo California, que
tiene las características de ser altamente productivo y con buen
tamaño de bulbo, además de tener estabilidad de rendimiento
a través del tiempo, este material formó parte de una de las
introducciones comerciales de materiales de ajo a la región por
parte de los productores con la finalidad de incrementar sus
rendimientos por unidad de superficie, como una parte de las
acciones realizadas con el fin de resolver el problema de la baja
productividad de este cultivo en la región, y que se ha conservado en la región por su siembra realizada año tras año. En
el Cuadro 1 se describen las principales características de la
planta, en el que se observa que la planta alcanza una altura de
57 cm, es de porte erecto y su follaje de color grisáceo. Por otra
parte, las características del bulbo se muestran en el Cuadro 2,
donde se observa que posee 25 dientes promedio, tiene forma
es elíptica, con una distribución regular de los dientes y 240
días de duración de su ciclo vegetativo.
Cuadro 1. Características de la planta de la variedad de ajo DIAMANTE. INIFAP. Campo Experimental Pabellón.
* Medido en la parte media de la hoja.
** Hoja con posición en la parte media de la planta.
*** Número de hojas al final del ciclo de la planta.
Cuadro 2. Principales características del bulbo de la variedad de ajo DIAMANTE. INIFAP. Campo Experimental
Pabellón.
* Con base a dientes de tamaño medio dentro del bulbo y valores tomados en la parte media del diente.
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Las características fenotípicas de una variedad de ajo en
especifico son importantes ya que permiten su correcta identificación entre diferentes poblaciones y durante el proceso de
multiplicación de semilla, cabe mencionar que una parte de estas características son determinadas por el genotipo y la otra
parte por el medio ambiente donde se desarrolla la planta como
el clima (temperatura y energía solar), manejo del cultivo (agua,
fertilizantes, fecha de siembra, etc.), presencia de organismos
patógenos (plagas y enfermedades), entre otros; los cuales
afectan el desarrollo de la planta y del bulbo, de tal manera que
un manejo incorrecto no permitirá la expresión adecuado de la
planta y también afectara la formación del bulbo. La información básica que se utiliza para la caracterización del genotipo
es vital para que un clon sea identificado fácilmente ya que generalmente son caracteres altamente heredables (IPGRI, ECP/
GR, AVRDC, 2001). Por lo tanto, con un manejo adecuado del
cultivo, se tendrán mejores resultados en cuanto a su rendimiento. En el Cuadro 3 se presenta el rendimiento medio experimental observado en el ajo Diamante, durante ocho ciclos de
evaluación de esta variedad; de tal manera que el promedio de
rendimiento obtenido fué de 20.8 ton ha-1, con una desviación
estándar promedio de 3.7 ton ha-1.
Cuadro 3. Rendimiento medio experimental durante ocho ciclos de evaluación de la variedad de ajo DIAMANTE.
INIFAP. Campo Experimental Pabellón.
Por otra parte, la variedad de ajo Diamante fue sembrada
bajo condiciones comerciales en el ciclo de cultivo Otoño–Invierno 2009–2010 en el rancho Macondo propiedad del Sr. Gerardo Vargas Prieto ubicado en el ejido Pozo No. 20-40, dentro
del municipio de Rincón de Romos, Ags., donde se utilizó la
tecnología de producción propuesta por el INIFAP Aguascalientes, la cual incluye el uso de riego por goteo con cintilla y la
aplicación de fertilizantes a través del agua de riego; se observó un rendimiento de 19.0 ton ha-1, en comparación a las 16.0
ton ha-1 con el material genético que dicho productor siembra
anualmente, lo que representa un incremento en el rendimiento
superior al 18%, una vez que el productor utiliza la variedad
Diamante.
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CARACTERIZACIÓN GENÉTICA DE LA VARIEDAD
Se analizó el comportamiento productivo y la caracterización molecular de la variedad “DIAMANTE” al igual que 19 clones más con el fin de tener una medida relativa de comparación
(Figura 1), la caracterización genética se realizó mediante la
extracción del ADN, para detectar su secuencia por el método
de Doyle y Doyle (1989) citado por Azuara et al. (2008), el cual
mostró una pureza adecuada con un valor de 1.79 (valores por
encima de 1.6 se considera que la muestra es bastante pura),
determinada por una absorbancia de 260 y 280 nm, con una
buena intensidad y adecuada resolución de bandas al correr el
gel de agarosa al 0.8% (Azuara et al., 2008).
PRODUCCIÓNAGRÍCOLA
Figura 1. Extracción de ADN de 20 materiales de ajo cultivados en Aguascalientes. En el carril 4 se presenta el
ADN extraído al ajo California “DIAMANTE” (Clon CAL-RN).
A partir de la matriz binaria con los datos registrados, se determino el grado de similitud cuantificado entre individuos de
ajo mediante un dendograma (representación gráfica de nodos
o líneas conectando los nodos) el cual describe las relaciones
genéticas entre individuos y a partir de dicha matriz se identificaron dos grupos. El primero esta constituido por clones de
ajo con menor producción, menor peso y mayor número de
dientes, en el segundo grupo se encuentran los de mayor rendimiento, en este se ubica el ajo variedad “DIAMANTE”, se caracteriza por ser más tardío, tener más cantidad de dientes y
ser de bulbo más grande.
El dendrograma generado por RAPD’s (Random Amplification of Polymorphic DNA), es una amplificación aleatoria de
ADN polimórfico, que se refiere a un tipo de marcador molecu-
lar basado en la reacción en cadena de la polimerasa, el cual
detectó dos grupos de los materiales de ajo con el iniciador
OPB17; el primero se caracteriza por mostrar rendimientos
más bajos comparativamente con el segundo grupo. El número
entre los grupos indica el nivel de confianza según el análisis
Bootsrap; en el grupo uno se encuentran los siguientes clones
de ajo: 8. Cortazar, 10. Pepita, 11. Massone, 12. Durango, 14.
Hermosillo, 15. Sonora, 16. Nápuri, y 17. Nicaragua, en tanto
que en el grupo dos está conformado por los siguientes clones:
1. C-3-1/25, 2. C-37-1/8, 3. Coreano, 4. DIAMANTE (Variedad
de ajo tipo California obtenido por el proceso de mejoramiento
genético por selección individual), 5. Chino, 6. Criollo Aguascalientes, 7. Español, 9. Positas, 13. Chileno, 18. Ixmiquilpan, 19.
Pata de perro y 20. Guatemala (Figura 2).
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Figura 2. Dendograma generado para detectar la diversidad genética a través de RAPD’s con iniciador OPB17 de
clones de ajo (Allium sativum L.).
MEDIO AMBIENTE DONDE SE ADAPTA ESTA un buen rendimiento es probar localmente las variedades potencialmente interesantes (Martín, 2009), o generarlas medianVARIEDAD DE AJO
te un programa de mejoramiento genético en esta especie. La
El cultivo de ajo se desarrolla en la época de invierno usan- variedad de ajo DIAMANTE (Figuras 3 y 4), generada en el
do para su plantación tipos adaptados a cierta región para que Campo Experimental Pabellón perteneciente al Instituto Nacioproduzca bulbos de alto rendimiento y calidad (Brewster, 1994). nal de Investigaciones Forestales, Agrícolas y Pecuarias (INIEs una planta bulbosa que se ha producido en todo el mundo FAP), se adapta preferentemente a las zonas agrícolas del Vadesde tiempos inmemorables y por esta razón se encuentran lle de Aguascalientes y región sur del estado de Zacatecas que
diversos tipos y variedades, de las cuales a veces es difícil en- colinda con la parte Noreste de Aguascalientes, donde la altitud
contrar aquel que sea adecuado para una zona productora es- se encuentra alrededor de los 1,900 a los 2,200 msnm, mismo
pecifica, de hecho cada tipo tiene características específicas que concuerda con lo mencionado por Benacchio (1982).
para desarrollarse en cierta región. La única manera de tener
Figura 3. Bulbos de la variedad de ajo blanco Diamante, obtenida mediante selección individual
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AGROFAZ
PRODUCCIÓNAGRÍCOLA
Figura 4. Bulbos y dientes de la variedad de ajo blanco Diamante, obtenida mediante selección individual.
La temperatura umbral mínima para el crecimiento del ajo
está entre 4.0 y 8.0 ºC, mientras que la temperatura crítica de
helada es de –1.0 ºC; para la brotación y emergencia son favorables temperaturas dentro del rango de 8.0 a 16.0 ºC, y la
formación del bulbo requiere de temperaturas entre 18.0 y 20.0
ºC, en tanto que para el crecimiento y desarrollo del bulbo la
temperatura máxima no debe exceder los 30 ºC (Santibáñez,
1994). Para la obtención de buenos rendimientos, la temperatura media óptima es de alrededor de 18.0 ºC, con una máxima
de 26.0 ºC.
Para su cultivo se recomiendan terrenos planos de textura franco sin problemas de salinidad, pedregosidad y drenaje,
además sin antecedentes de la presencia de enfermedades
que afecten el desarrollo de la planta y su rendimiento (Sidoti y
van Konijnenburg, 2010).
PROCEDIMIENTO PARA LA OBTENCIÓN Y MULTIPLICACIÓN DE SEMILLA DE AJO
Como se mencionó anteriormente, el ajo carece de semilla
verdadera y por lo tanto se utilizan los dientes de los bulbos
como órgano de multiplicación, estos dientes pueden acarrear
serios problemas de plagas y enfermedades, éstas por lo tanto
se transmiten de generación a generación, lo que obliga a organizar un sistema especializado de producción de semilla. Existe
una fuerte tendencia por parte del productor o empacador a
utilizar o vender los sobrantes del ajo de consumo como semilla, sin embargo, las diferencias entre ambos productos son
significativas, dentro de las que destacan: el punto de cosecha,
la pureza genética, la sanidad, el tamaño de los dientes y la
temperatura de conservación, entre otras. El ajo para consumo
podría transformarse en semilla, sólo si es sometido a ciertos
análisis fitopatológicos de laboratorio y estos determinen buena sanidad, además de no haberse tratado con productos que
inhiban su brotación. Por tanto, podrá ser utilizada o comercializada como semilla bajo la responsabilidad de quien lo hiciera,
por lo general y aunque los resultados de los análisis sanitarios
sean aceptables, estas semillas tienen escasa pureza genética
(Burba, 2009).
Una vez generada una variedad de ajo por un programa de
mejoramiento, se debe proceder a la producción comercial de
la semilla para que los productores puedan obtener los beneficios de la nueva variedad. El organismo encargado de producir
la semilla tendrá como principal actividad la de producir y ofertar
semilla de buena calidad totalmente garantizada en las categorías que a continuación de proponen: original, básica registrada, registrada l, registrada ll y certificada.
Original. Es la resultante de los trabajos de investigación
en mejoramiento o formación de variedades. Permanece bajo
control de su formador o mejorador manteniendo la identidad
genética de la variedad, y además constituye el germoplasma
inicial para la producción de categorías subsecuentes.
Básica. Es la semilla resultante del incremento de la semilla
Original. Su producción es en terrenos libres de patógenos y
donde no se haya sembrado ajo ni cebolla en cinco años anteriores.
Registrada. Es la semilla obtenida como primera generación
a partir de la semilla Básica y se establece como incremento
de esta con el propósito de obtener mayor volumen de semilla
disponible, su producción es en terrenos donde no se haya cultivado ajo en los tres ciclos agrícolas anteriores.
Registrada I. Esta semilla es incremento a partir de Básica o
Registrada con el propósito de incrementar su volumen debido
a que es un producto altamente perecedero. Su producción es
en campos donde en tres ciclos agrícolas anteriores no se haya
cultivado ajo ni cebolla.
Registrada II. Esta semilla es incremento a partir de Básica,
Registrada y/o Registrada I, con el propósito de incrementar
aún más su volumen debido a que este cultivo requiere para su
siembra de altas cantidades de semilla por unidad de superficie, además de que es un producto altamente perecedero, su
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producción se realiza en campos donde no se haya cultivado
ajo y cebolla en tres ciclos agrícolas anteriores.
Certificada. Es la semilla producida a partir de Básica, Registrada, Registrada I y/o Registrada II. Y su producción es en
terrenos donde no se haya cultivado ajo y/o cebolla en dos ciclos agrícolas anteriores, es la semilla destinada a la producción comercial de ajo para consumo.
Aguascalientes. Se identificó un clon con características de importancia económica como son el diámetro de bulbo, número
de dientes, sanidad y peso de bulbo entre otras.
Se concluye que el mejoramiento genético de ajo por selección individual es un método adecuado para generar clones de
ajo que posean características de alto rendimiento y calidad, ya
que para este caso se obtuvieron rendimientos experimentales
de 20.8 ton ha-1.
SELECCIÓN Y MULTIPLICACIÓN DE SEMILLA
POR EL PRODUCTOR
LITERATURA CITADA
Para tener éxito en la producción de ajo se debe iniciar con
la utilización de semilla de buena calidad, posteriormente un
buen manejo del cultivo desde el inicio, donde la planta logre
encontrar las mejores condiciones para crecer y desarrollarse (lo que no se hace bien desde el principio es difícil que se
componga más tarde) hasta llegar a la cosecha y finalmente
en postcosecha se requiere un almacenamiento, empaque y
transporte adecuado.
Se propone que los productores adquieran cierta cantidad
de semilla de alta calidad genética proveniente de una institución reconocida (o de una empresa dedicada a la producción
de semillas), la cual se debe reproducir en un terreno destinado
exclusivamente para este fin, en el mejor sitio, con las mejores condiciones del terreno, con un buen manejo y utilizando
la mejor semilla disponible. Se debe asegurar la sanidad rigurosa del sitio donde se ubicará la parcela de producción de semilla; no deberá tener antecedentes de enfermedades como
pudrición blanca o nematodos. El manejo de la semilla está
estrechamente relacionado con la diseminación de problemas
sanitarios, se recomienda tomar una o varias muestras del suelo previo a la siembra para que se determine la presencia de
hongos o nematodos en un laboratorio especializado (Reveles,
et al., 2011b). Además, deberá estar aislado a una distancia mínima de 15 metros de los lotes de producción comercial de ajo
para evitar que se mezcle al momento de la cosecha. Posteriormente, cuando se tengan cantidades considerables de semilla
mejorada, se recomienda que cuando se cuente con semilla
suficiente, introducirla paulatinamente al lote de producción comercial con el fin de eliminar poco a poco la semilla de baja
calidad e introducir paulatinamente la semilla mejorada, para
de esta manera llegar a un punto en que se sustituya la semilla
de bajo potencial productivo por semilla mejorada y así estar en
posibilidades de incrementar la productividad del cultivo, expresada en rendimiento y la calidad expresada fundamentalmente
por el tamaño del bulbo y número de dientes.
CONCLUSIONES
Esta variedad de ajo tipo California fue obtenida a partir de
los trabajos de investigación realizados en un proyecto de mejoramiento por selección individual. Se generó como resultado
de un proceso de investigación que tardó siete años, iniciado
con germoplasma colectado en la zona productora de ajo de
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