Vol. 1, N° 2 Quehacer Científico en Chiapas Agosto de 1998 Recibido: Marzo 12 de 1998 Aceptado: Junio 29 de 1998 Inducción de material vegetativo para la propagación asexual del cacao (Theobroma cacao L.) Orlando López Baezr" María Teresa Ortíz Ochoa": Isidro de León Pineda" Héctor López de la Cruz" ABSTRACT One of the drawbacks when trying to take advantage of genetic improvement of cocoa, is the lack of knowledge about the methods of massive cloning of selected plants, which are efficient from the economic point of view as well as the agronomic one. The cloning of this species is carried out by grafting buds and by rooting branches. In both techniques, the scarcity of vegetative material of branches and sprouts, is a serious problem. Thus, in this work the efficiency of arching orthotropous shoots in the induction of sprouts in amounts larger than the ones found naturally, was evaluated. As a consequence of the arching, an induction of sprouts was noticed three weeks after the beginning of it. This reaction was common to the three genotypes studied. Fourty- three weeks after the observation, the number of shoots inducted in plants with arched sprouts was larger than in the witness plants. The first harvest of shoots was carried out three months after arching the buds; later on, harvests were made every two months. The average yield of harvested buds per tree turned out larger in the plants with arched sprouts than that obtained frOIDthe witness plants. The number was 2.7,3.9 and 11 times larger in the three genotypes studied. The buds as well as the inducted branches showed a good aptitude for propagation by grafting or by rooting. & Autor para correspondencia. * Facultad de Ciencias Agrícolas de la Universidad Autónoma de Chíapas. Campus IV. Carretera Costera Estación Huehuetán, Chiapas. ** Secretaria de Agricultura y Ganaderia, Gobierno del Estado de Chiapas. Delegación 06. Tapachula, Chis. 5
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Vol. 1, N° 2 Quehacer Científico en Chiapas Agosto de 1998
Recibido: Marzo 12 de 1998 Aceptado: Junio 29 de 1998
Inducción de material vegetativo para lapropagación asexual del cacao (Theobroma cacao L.)
Orlando López Baezr"María Teresa Ortíz Ochoa":
Isidro de León Pineda"Héctor López de la Cruz"
ABSTRACT
One of the drawbacks when trying to take advantage of genetic improvement of cocoa, isthe lack of knowledge about the methods of massive cloning of selected plants, which areefficient from the economic point of view as well as the agronomic one. The cloning of thisspecies is carried out by grafting buds and by rooting branches. In both techniques, thescarcity of vegetative material of branches and sprouts, is a serious problem. Thus, in thiswork the efficiency of arching orthotropous shoots in the induction of sprouts in amountslarger than the ones found naturally, was evaluated.
As a consequence of the arching, an induction of sprouts was noticed three weeks afterthe beginning of it. This reaction was common to the three genotypes studied. Fourty-three weeks after the observation, the number of shoots inducted in plants with archedsprouts was larger than in the witness plants. The first harvest of shoots was carried outthree months after arching the buds; later on, harvests were made every two months. Theaverage yield of harvested buds per tree turned out larger in the plants with arched sproutsthan that obtained frOIDthe witness plants. The number was 2.7, 3.9 and 11 times larger inthe three genotypes studied. The buds as well as the inducted branches showed a goodaptitude for propagation by grafting or by rooting.
& Autor para correspondencia.* Facultad de Ciencias Agrícolas de la Universidad Autónoma de Chíapas. Campus IV.
Carretera Costera Estación Huehuetán, Chiapas.** Secretaria de Agricultura y Ganaderia, Gobierno del Estado de Chiapas. Delegación 06. Tapachula, Chis.
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These results show that the arching oforthotropous sprouts is an efficienttreatment in order to induce cocoa shootsin amounts larger than those producednaturally. Thus the arching of sproutsallows to induce, in a meaningful andcontinuous manner, the production of budsfor asexual propagation through thegrafting of buds.
Una de las limitantes para aprovechar losbeneficios del mejoramiento genético delcacao, es la falta de conocimientos sobre losmétodos de donación masivo de plantas se-leccionadas, eficientes tanto desde el pun-to de vista económico como agronómico.La donación de esta especie se practica me-diante el injertado de yemas y el emaizadode ramas. En ambas técnicas, la escasez dematerial vegetativo constituido por ramaso rebrotes constituye una seria limitante.ASÍ, en esta investigación se evaluó la efi-ciencia del arqueado de renuevos ortótro-pos en la inducción de rebrotes en cantida-des superiores a las que se obtienen natu-ralmente.
Como efecto del arqueado se observóuna inducción de rebrotes a tres semanasde iniciado éste. Esta respuesta fue comúnen tres genotipos estudiados. Después de43 semanas de observaciones, el número derenuevos inducidos en plantas con rebro-tes arqueados resultó superior a las plan-tas testigo. La primera cosecha de renue-vos se realizó a tres meses de arqueaI 1chupones, posteriormente, se realizar esechas a intervalos de dos eses. E_miento medio de vernas cosecaaárbol resultó superior,rebrotes <ir' aead ",'--=-~-tas testi . .=......a. _~~::::::.;::a.::..
Y11 veces en los tres genotipos estudiados.Tanto las yemas como las ramas inducidaspresentan buena aptitud a la propagaciónpor injertado o por enraizado de estacas.
Estos resultados indican que el arquea-do de rebrotes ortotropos es un tratamien-to eficiente para inducir renuevos en canti-dades superiores a los que aparecen demanera natural en cacao. De esta forma, elarqueado de rebrotes constituye una herra-mienta de manejo de la planta de cacao quepermite inducir de manera significativa ycontinua, la producción de yemas para lapropagación asexual mediante el injertadode yemas.
El cacao es una especie, perenne, alogama,con un cido de selección que dura en pro-medio 15 años. Los granos de esta plantaconstituyen la materia prima para la ela-boración de chocolate. En México, son cul-tivadas 90,000 ha, distribuidas 60,000 enTabasco y 30,000 en Chiapas: en ambos es-tados el cacao constituye una de las activi-dades agropecuarias más importantes porsu aporte a la economía De acuerdo a esti-maciones del INIFAP ,_ ~995); los pro-blemas que afectan e:. -----.:. cacao son:el cultivo de eccionadasde bajo :.- e baja cali-dad e ~..za a de lasplan 0-0 tienen
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rrollada en elmejoramiento genético de estaespecie, a la fecha se dispone de híbridosinterdonales con altos rendimientos y conresistencia a la mancha negra (López, et al,1995).Cabe señalar que entre los híbridosmejorados, que el campo experimental Ro-sario Izapa ha desarrollado, se encuentran:el POUND7 x EET48,POUND7 x RIM23,POUND7 x RIM75, POUND7 x RIM2 yEET59x CC266, con rendimientos superio-res a una tonelada de cacao seco por hec-tárea (López et al, 1995).Sin embargo, unade las mayores limitantes para el aprove-chamiento de estos genotipos mejorados esla falta de métodos de donación masiva yla baja disponibilidad de material vegetati-vo para su propagación; lo anterior ha li-mitado la difusión de dones e híbridos alos productores, (López 1995).Una plantaadulta produce alrededor de 200ramas poraño útiles para la propagación; cantidadque resulta insuficiente si se desean obte-ner cantidades superiores de plantas encorto tiempo (López 1995).
Tomando en cuenta lo anterior, en elpresente trabajo se planteó como objetivodesarrollar una técnicade inducción de bro-tes que permita aumentar la cantidad dematerial para la propagación vegetativa delcacao y evaluar la aptitud de las yemas to-madas de los rebrotes inducidos, a la pro-pagación por injertado y enraizado de ra-mas.
El mejoramiento genético del cacaopresenta dos fases; inicialmente se prac-tica la hibridación entre dones progeni-tores lo que permite generar poblacionessegregantes a partir de las cuales se iden-tifican y seleccionan los arboles elite; lasegunda fase consiste en el donación deestos arboles elite para ser evaluados enensayos dona les, esta última etapa es lla-mada selección vegetativa (Boussard1984; Enríquez 1983; 1985; León 1987;Kennedy et al. 1987; López 1993). La se-lección vegetativa ha dado origen a unacantidad considerable de dones sobresa-
lientes en rendimiento y resistencia a en-fermedades en diversos países de Améri-ca y de Africa (Enríquez 1983; 1985).Para la propagación de los dones selec-cionados se aplican dos técnicas: elenraizado de ramas y el injertado de ye-mas. La propagación por enraizamientode ramas consiste en cortar una rama deun árbol seleccionado y someterla a untratamiento especial para que enraíce ge-nerando de esta forma una nueva plan-ta. La propagación por injertado consis-te en colocar un parche que contiene unayema sobre el tallo de una planta llama-da patrón o portainjerto (López et al.1998).
Una seria limitante para la propaga-ción vegetativa, estriba en la baja dispo-nibilidad del material básico, esto es de-bido a que una planta adulta producealrededor de 200 ramas por año. Este in-conveniente ha conducido a la búsquedade una alternativa mediante la inducciónde brotes de manera artificial. Así porejemplo, según los resultados de Bertrandy Agbodjan (1989), Glicenstein et al.(1990), Bertrand y Dupois (1992) yAdenikinju (1993) es posible inducir laemisión de chupones o rebrotesortótropos mediante el agobio de los chu-pones que aparecen naturalmente en eltallo de la planta.
De lo expuesto anteriormente, se de-duce que a pesar de existir materialmejorado de alto rendimiento y resis-tencia a las enfermedades, la difusiónde éste se ve limitada por la falta demétodos de propagación vegetativa,eficientes y económicos, así como lafalta de material vegetativo básico. Deesta forma, para aprovechar los bene-ficios del mejoramiento genético y' po-der transferir las variedades mejoradasa los productores, el perfeccionamien-to de la propagación asexual del cacaoconstituye una de las líneas prioritariade investigación a nivel mundial.
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MATERIALES Y MÉTODOS
Localización y duración del experimento:Este estudio se desarrolló en el Campo Ex-perimental Rosario Izapa, ubicado en elmunicipio de Tuxtla Chico, Chiapas. El es-tudio se desarrolló de mayo de 1995a agos-to de 1997.
Material vegetalPara este estudio se utilizaron tres familiasde híbridos: POUND7 x EET48, POUND7x RIM75 YEET59x CC266, las cuales fue-ron seleccionadas tomando en cuenta sualto rendimiento superior a una toneladapor hectárea de cacao seco y la resistenciaa la pudrición negra del fruto causada porPhytophthora spp (López, et al, 1995). Ade-más, estos materiales están siendo ya difun-didos a los productores cacaoteros de laregión para su cultivo.
Tratamientos y diseño experimentalSe evaluaron dos tratamientos: el arquea-do de rebrotes o «chupones» y el testigo. Eltratamiento arqueado consistió en el dobla-do de los chupones ortótropos en forma de«agobio», para lo cual se escogieron aque-llos cuya longitud fuera de 20 a 30 cm. Elrenuevo arqueado fue sostenido con un ti-rante de plástico atado a una estaca clava-da al suelo. Para la aplicación de este tra-tamiento, se seleccionaron tres chuponespor árbol, considerándose aquellos del tron-co principal y que estaban ubicados hastauna altura máxima de un metro a partirdel suelo. El tratamiento testigo consistió enla cuantificación de la cantidad de rebro-tes que aparecieron de manera natural; esdecir, sin ningún manejo de la planta parala inducción de estos. En cada tratamientose escogieron al azar 15 plantas por fami-lia de híbridos; los tratamientos fueron dis-tribuídos de acuerdo a un diseño comple-tamente al azar tomando cada planta comounidad experimental. A partir de la apli-cación de los tratamientos, semanalmente
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se registró el número de rebrotes presentessobre cada chupón arqueado, así como enlas plantas testigo. Periódicamente se cose-charon los renuevos inducidos cuya longi-tud fue igual o superior a 30 cm, en plan-tas de ambos tratamientos. En cada chu-pón cosechado se cuantificó el numero deyemas.
La evaluación de la aptitud del materialinducido a la propagación vegetativa se rea-lizó mediante las técnicas de microinjerta-do en plantula y el enraizado de ramas.Para el injertado se realizaron 25 injertospor planta; la cuantificación del prendi-miento se realizó 45 días después. Para elenraizado de estacas, se tomaron 50 ramaspor genotipo, de aproximadamente 25 cmde longitud, conteniendo entre 4 y 6 hojas,que fueron sembradas en propagadores,como sustrato de enraizado se utilizó elcascabillo de café; la humedad relativa fuemantenida al 90% y una temperatura de27-28°C.La evaluación de la aptitud al en-raizado fue realizada 45 días después de lasiembra. En ambos casos, como testigo decomparación se aplicaron las mismas téc-nicas a material vegetativo de origen natu-ral, es decir no inducidas, tomadas de lasmismas plantas.
RESULTADOS y DISCUSIÓN
Inducción y frecuencia de apariciónde renuevos.Como respuesta al arqueado se observó quela inducción de rebrotes se inició a la terce-ra semana de haber aplicado éste. Este efec-to se observó en yemas axilares, las cualesiniciaron su desarrollo hasta formar nue-vos ejes. La respuesta en inducción resultósimilar en los tres genotipos evaluados. Enlas plantas testigo, la respuesta fue similar,excepto en el genotipo EET59x CC266, enel que los primeros renuevos se observarona partir de la cuarta semana. A pesar deque la respuesta en cuanto al período de
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Figura 1. Aptitud al injertado de yemas inducidas.
inducción resultó similar en ambos trata-mientos la cantidad de renuevos inducidospor efecto del arqueado fue superior al tes-tigo en los tres genotipos estudiados.
El efecto inductor fue más notorio en losgeno tipos POUND7 x RIM75 y EET59 xCC266;en el caso de POUND7 x EET48eltestigo mostró una cantidad mayor de re-nuevos, aunque sin superar a las plantascon renuevos arqueados. Esto se debe a queeste híbrido presenta un fuerte vigor de cre-cimiento, y una mayor cantidad de renue-vos naturalmente.
Rendimiento de renuevos y de yemasLa primera cosecha de renuevos se realizótres meses después de haber practicado elarqueado de los chupones. Posteriormentese realizaron cosechas a intervalos de dosmeses aproximadamente. En la tabla 1 sepresenta el rendimiento medio de renuevoscosechados por árbol según el genotipo paracada tratamiento en estudio. En él se ob-serva que en los tres genotipos, el arquea-do supera notablemente en rendimiento derenuevos y de yemas al tratamiento testi-go. Esta diferencia es mayor en POUND7x RIM75en las que el arqueado superó 25
8070605040302010o
veces al rendimiento del testigo, en EET59x CC266 esta superioridad fue 16 vecesmayor, mientras que en POUND7 x EET48el arqueado resultó solamente tres vecessuperior. El análisis de varianza practica-do confirmó estas diferencias; las cualesresultaron significativas a los niveles de 5%Y 1%.
Es importante destacar, que a partir dela primera cosecha de renuevos, la produc-ción de rebrotes ha sido hasta la fecha, con-tinua, lo cual ha permitido establecer unsistema de material vegetativo en forma per-manente, diferente de la formación natu-ral de estos, la cual es estacional. En cuan-to al rendimiento de yemas de los renuevoscosechados, se observa una producción su-perior de las plantas con rebrotes arquea-dos en relación a las plantas testigo. Esteefecto resultó 7.6 veces superior en EET59x CC266, 3.5 en POUND7 x EET48 Y3.9en POUND7 x RIM75.Estas diferencias re-sultaron estadísticamente significativas deacuerdo al análisis de varianza practicado.
Aptitud de ramas y de yemas inducidas ala propagaciónEn la Figura 1 se presentan los resultados
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obtenidos después de practicar el injertadode yemas tomadas de renuevos inducidos.El prendimiento de yemas obtenidas de re-brotes inducidos varió del 18.8 % al 80 %según el genotipo; en yemas tomadas deramas, consideradas testigo, el prendimien-to cuantificado osciló de 33.3 % a 47 %.
En 10 que respecta a la aptitud al enrai-zamiento, los resultados son presentados enla figura 2, en la cual se observa que el com-portamiento de las estacas de rebrotes in-ducidos es muy similar al de estacas testi-go, es decir de ramas, el prendimiento cuan-tificado osciló de 79.2 al 85.4% en estacasde chupones y en las estacas de ramas estevarió de 80.8 a 86%, según el genotipo. Es-tos resultados son indicadores, de que laaptitud tanto de yemas como estacas dechupones inducidos es similar a la de ra-mas que aparecen de manera natural en laplanta de cacao. Las proporciones de esta-cas enraizadas y de «yemas prendidas»cuantificadas en este experimento, son con-cordantes con las cantidades que han sidoreportadas anteriormente para el cacao(Ramadasan y Ahmad 1984; Enríquez1985;León 1987; Flores y Vera 1995).
P7 x Er48-12
P7 x R75-7
P7 x R75-11
74 78Enraizamiento (%)
8276
Las variaciones observadas en prendi-miento, probablemente sean originadas porla interacción entre el genotipo del patróny el del injerto, o bien por el estado fisioló-gico de la estaca, que de acuerdo con Flo-res y Vera (1995)son factores determinan-tes de la eficiencia en el injertado de cacao.
El crecimiento primario de tallos y ra-mas fue inicialmente longitudinal y los nue-vos tejidos se agregan a las puntas de losretoños. La estructura básica de las plan-tas vasculares es la de un ejeconmeristemosapicales, que terminan formando ápices oretoños. Este principio de crecimiento pri-mario es, de acuerdo con Jankiewicz (1989),similar en todas las plantas vasculares. Deesta forma, el ápice o punta del tallo estáconstituido de una gran yema foliar-termi-nal, y a intervalos regulares, a 10 largo deltallo, pueden observarse otras yemas late-rales. Estas yemas laterales, eventualmen-te, pueden desarrollar nuevos sitios de cre-cimiento. De acuerdo con este patrón decrecimiento, la punta del tallo o retoño, in-hibe tanto el brote de yemas laterales pordebajo del ápice, como el crecimiento sub-siguiente de ramas laterales. Este fenóme-
80 84 86
Figura 2. Aptitud al enraizado de renuevos inducidos
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Renuevos
Tabla 1. Rendimiento de renuevos y de yemas por chupón por árbol
Genotipo Arqueado Testigo Diferencia
POUND 7 x RIM 75 10.0 0.4 25 **
EET 59 x CC 266 9.6 0.6 16**
POUND 7 x EET 48 10.9 3.6 3*
Yemas
Genotipo Arqueado Testigo Diferencia
POUND 7 x RIM 75 153.8 39.7 3.9 '"
EET 59 x CC 266 188.8 24.9 7.6 xx
POUND 7 x EET 48 57.8 57.8 3.5*
*Significativo a15%
**Altamente significativo al1 %
no conocido como «dominancia apical»varía, en efecto, según la distancia en quese encuentra la punta del tallo, la edad dela planta, el genotipo, la fenología de laplanta y los factores ambientales. Ademásde estos factores, las hormonas endógenascomo: las auxinas, las cito quininas, lasgiberelinas y el ácido abscisico, tienen tam-bién una fuerte influencia en el crecimien-to (Jankiewicz 1989).
En el caso del cacao, el hábito de creci-miento ortótropo observado en los renue-vos o chupones, presenta una fuerte domi-nancia apical natural (Cope 1984; León1987). El arqueado de los ejes ortótroposprovocaría, entonces, la inhibición del efec-to de dominancia de la yema apical del re-nuevo, con lo cual habría una mejor distri-bución de nutrientes, hormonas, y otrassustancias, etc., a lo largo del tallo arquea-do. Esta supresión de la dominancia apicalprovocaría la estimulación del crecimiento
de yemas laterales, que al desarrollarse for-man una abundante cantidad de ren ev ,en diversos puntos del eje arquea 'o.to observado en la . cci -por efecto del arquea o, . o la o-rrúnancia apical, confirma los efecto repor-tados anteriormente por Glicenstein el al.(1990), Bertrand y Agbodjan (1989) y porBertrand y Dupois (1992) para la planta decacao.
Los resultados obtenidos en esta investi-gación tienen aplicación directa en el me-joramiento genético y la propagación delcacao. En el cacao la propagación puederealizarse por la vía sexual mediante semi-llas, o por medio de técnicas de reproduc-ción vegetativa (Cope 1984; Enríquez 1985;León 1987). Sin embargo, debido al carác-ter alogamo natural de esta especie, la pro-pagación mediante semilla no es recomen-dable; ya que las descendencias presentanuna alta variabilidad (López 1993; López,
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Cueto y Fraire 1995). Dado que una de lasprincipales ventajas de la donación es elpermitir una producción uniforme de plan-tas cuyas características son idénticas a lasde la planta de origen, esta es la vía reco-mendada para propagar genotipos mejo-rados de cacao. Boussard (1984), López(1993) y Kennedy et al. (1987) coinciden enseñalar que una consecuencia directa de labaja disponibilidad de material vegetativoes un retraso en el aprovechamiento de losprogresos logrados en el mejoramiento g~-nético y selección de esta especie. Por lo que,a nivel mundial, se estima que la donaciónes la próxima etapa necesaria de optimizara fin de aprovechar eficientemente las ven-tajas de un material creado o seleccionado.
No existe bibliografía especializada encacao, ni en otras condiciones ni con otrosgeno tipos, que permita establecer una com-paración entre la producción natural y elrendimiento de yemas por efecto del ma-nejo del árbol, tal y como fue obtenido eneste estudio. No obstante, bajo las condi-ciones en las cuales se desarrolló esta in-vestigación, la superioridad en rendimien-to de yemas de plantas con ejes arqueadoscon relación a la producción natural, hasido puesta en evidencia.
Los resultados obtenidos en este estudio,indican que el arqueado de rebrotes ortó-tropos es un tratamiento eficiente que per-mite inducir renuevos en cantidades supe-riores a los que aparecen de manera natu-ral en cacao. Esta herramienta agronómi-ca de manejo de la planta, permitiría indu-cir de manera significativa y continua, ye-mas aptas a la propagación asexual delcacao mediante el injertado de yemas. Lainducción de material vegetativo básicomediante el arqueado constituiría entonces,una importante contribución al perfeccio-namiento de la propagación cIonal del ca-cao; ya que el poder inducir una cantidadsuperior y significativa de yemas y/o re-nuevos mediante el arqueado de ejes ortó-tropos, permitirá una mayor cantidad y un
aceleramiento en la producción de plantasde genotipos mejorados para distribucióna los productores para su plantado.
De acuerdo a los resultados de este es-tudio, el arqueado de ejes ortótropos po-dría tener aplicación inmediata en jardinesdonales destinados a la producción dematerial vegetativo y así, aumentar la can-tidad y disponibilidad de yemas aptas a lapropagación. Así por ejemplo, si para plan-tar una hectárea de cacao se requierenaproximadamente 1500 plantas, medianteel arqueado de unos cuantos rebrotes pordon, es posible obtener cantidades suficien-tes de yemas para el injertado, lo cual per-mitiría la producción continua y de mane-ra programada de las plantas necesarias.
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