BS y BS-2, VARIEDADES DE PAPAYA CON RESISTENCIA A ALTAS TEMPERATURAS FELIPE SANTAMARíA BASULTO, FELIPE MIRAFUENTES HERNÁNDEZ, ALFONSO AZPEITIA MORALES SAGARPA --.o:rAO'lA".I A"..,;U.. ......... ... _ . ''' .... ..... <WW.OIIA ":.c:-~ Y ...u.ot.:>lY... _ UO' ... _ ......... _oI _ _ Centro de Investigación Regional Sureste Campo Experimental Mocochá Mérida, Yucatá n Diciembr e, 2015 Foll eto técnico No. 19 15BN: 978-607-37-0514-1 SECRETARíA DE AGRICULTURA, GANADERíA, DESARROLLO RURAL, PESCA Y ALIMENTACiÓN MIro. José Eduardo Calzada Rovirosa Secretario MIro. Jorge Armando Narváez Narváez Subsecretario de Agricultura MIro. Ricardo Aguilar Caslillo Subsecretario de Alimentación y Competitividad MIro. Héclor Eduardo Velasco Monroy Subsecretario de Desarrollo Rural Lic. Marcelo López Sánchez Oficial Mayor INSTITUTO NACIONAL DE INVESTIGACIONES FORESTALES, AGRíCOLAS Y PECUARIAS Dr. Luis Fernando Flores Lui Director General M.C. Jorge Fajardo Guel Coordinador de Planeación y Desarrollo Dr. Raúl G. Obando Rodríguez Coordinador de Investigación, Innovación y Vinculación Mtro. E. Francisco Berterame Barquín Coordinador de Administración y Sistemas CENTRO DE INVESTIGACiÓN REGIONAL SURESTE Dr. José Veráslegui Chávez Director Regional Dr. Raúl Díaz Plaza Director de Investigación M.C. Heclor Torres Pímenlel Director de Planeación y Desarrollo L.A.E. Alicia Díaz Vázquez Director de Administración M.C. Jorge Ariel Vivas Rodríguez Jefe del Campo Experimental Mocochá BS y BS-2, VARIEDADES DE PAPAYA CON RESISTENCIA A ALTAS TEMPERATURAS Felipe Santamaría Basulto Felipe Mírafuentes Hernández Alfonso Azpeitia Morales CENTRO DE INVESTIGACiÓN REGIONAL SURESTE Campo Experimental Mocochá Folleto técnico No. 19 Mérida, Yucatán, México Diciembre de 2015 es y 85-2, VARIEDADES DE PAPAYA CON RESISTENCIAAALTAS TEMPERATURAS BS y BS-2, VARIEDADES DE PAPAYA CON RESISTENCIA A ALTAS TEMPERATURAS No está permitida la reproducción total o parcial de esta publicación, ni la transmisión de ninguna forma o por cualquier medio, ya sea electrónico, mecánico, fotocopia, por registro u otros métodos, sin el permiso previo y por escrito de la institución. INSTITUTO NACIONAL DE INVESTIGACIONES FORESTALES, AGRíCOLAS Y PECUARIAS Progreso Núm. 5. Barrio de Santa Catarina 04010 Delegación Coyoacán, México, D.F. Primera edición 2015 Impreso en México ISBN: 978-607-37-0514-1 Folleto técnico No. 19 CAMPO EXPERIMENTAL MOCOCHÁ Esta publicación se terminó de imprimir en diciembre de 2015 en Grupo Impresor Unicornio, S.A. de C.v. , Calle 41 Número 506 por 60 y 62, Centro. C.P. 97000. Mérida, Yucatán, México. Su tiraje consta de 1000 ejemplares Cita correcta de esta publicación: Santamaría, B. F. ; Mirafuentes, H. F. YAzpeitia , M. A. 2015. BS y BS-2, variedades de papaya con resistencia a altas temperaturas . Instituto Nacional de Investigaciones Forestales, Agrícolas y Pecuarias. Centro de Investigación Regional Sureste . Mérida, Yucatán , México. 20p. ss y 8S-2, VAR IEDADES DE PAPAYA CON RESISTENCIAAAlTAS TEMPERATURAS CONTENIDO 1. INTRODUCCiÓN. 1 2. FORMAS SEXUALES DEL PAPAYO. 2 3. EFECTOS DE ALTAS TEMPERATURAS SOBRE LA FLORACiÓN . 5 4. ORIGEN Y GENEALOGIA DE LAS VARIEDADES BS Y BS-2. 7 5. CARACTERlsTICAS DE LAS VARIEDADES BS Y BS-2 . 7 5.1.- Caracteristicas de la planta. 7 5.2.- Caracteristicas del fruto. S 5.3.- Maduración del fruto. 12 5.4.- Características agronómicas. 15 6. LITERATURA CITADA. 17 es y 8502, VARIEDADES DE PAPAYA CON RESISTENCIAAAlTAS TEMPERATURAS íNDICE DE FIGURAS Figura 1.- Flores femeninas (pistiladas) y frutos procedentes de flores femeninas. 3 Figura 2.- Flores hermafroditas (estaminadas y pistiladas) y frutos alargados procedentes de flores hermafroditas elongata . 4 Figura 3.- Flores carpeloides. Los frutos pueden tener diferente grado de deformación. 6 Figura 4.- Planta característica de la variedad BS. Estas plantas son de porte alto con buena carga de frutos. 8 Figura 5.- Forma característica de los frutos de las variedades BS, BS-2 y Maradol. 10 Figura 6.- Forma y color de los frutos de las variedades BS, BS-2 y Maradol. 11 Figura 7.- Patrón de maduración de frutos de la variedad BS (A) y Maradol (B). 12 Figura 8.- Frutos de las variedades BS (A) y BS-2 (B) en estado de madurez de consumo. 13 Figura 9.- Aspecto externo e interno de frutos de las variedades BS y BS-2 en los estados de madurez de consumo. 14 as y 65-2, VARIEDADES DE PAPAYA CON RESISTENCIAAALTAS TEMPERATURAS íNDICE DE CUADROS Cuadro 1.- Característícas de las variedades BS y BS-2 en comparacíón con la variedad Maradol. 8 Cuadro 2.- Tamaño de fruto de las variedades BS , BS-2 y Maradol producidos en Yucatán . 9 Cuadro 3.- Características de calidad de frutos de las variedades BS , BS-2 y Maradol producidos en Yucatán . 11 Cuadro 4.- Características agronómicas de las variedades BS, BS-2 y Maradol establecidas en Tabasco y Yucatán . 16 es y eS-2, VARIEDADES DE PAPAYA CON RESISTENCIAAALTAS TEMPERATURAS 1. INTRODUCCiÓN El papayo (Carica papaya L.) es un cultivo importante en muchas regiones tropicales y subtropicales, se desarrolla bien en zonas que presentan temperaturas de 21 a 32 oC pero factores climáticos como falta de agua y temperaturas fuera del rango mencionado reducen su crecimiento y producción (Crane, 2005). Cuando la temperatura ambiental de las zonas productoras de papaya alcanza los 40 oC, la mayoria de las variedades comerciales presentan aborto de flores o deformación de los frutos hermafroditas. Incluso, desde temperaturas cercanas a 35 oC se presenta caída de flores y carpeloidía (Vázquez et al., 2010). Los frutos resultantes son deformes y no son comercializables. Se ha desarrollado el híbrido MSXJ que tiene la ventaja de que los frutos no presentan carpeloidia y que presentan características de calidad similares a la variedad Maradol (Santa maria et al., 2014). Debido a que es un hibrido, no es conveniente utilizar los frutos para la obtención de semilla ya que genera una segregación genética, por lo que la descendencia no tendrá las mismas características. 1 as y aS-2. VARIEDADES DE PAPAYA CON RES1STENC1AAALTAS TEMPERATURAS BS y BS-2 son variedades de papaya que toleran temperaturas mayores a 35 oC durante la floración y el amarre del fruto , por lo que presentan poca frecuencia de carpeloidía y de aborto de frutos . Como son variedades de polinización libre producen descendencia fértil, por lo que los agricultores pueden utilizar los frutos para la obtención de semilla para próximas siembras. 2. FORMAS SEXUALES DEL PAPAYO El papayo es una especie con poblaciones poli gamas, existen plantas masculinas con flores estaminadas, plantas femeninas con flores pistiladas y plantas hermafroditas con flores estaminadas y pistiladas. Las flores femeninas (pistiladas) no tienen estambres, tienen un ovario elipsoidal formado por cinco carpe los unidos y producen frutos de forma esférica a ovoide (Figura 1). Las flores hermafroditas (estaminadas y pistiladas) tienen un ovario alargado y un número variable de estambres, la flor elongata tienen 10 estambres situados al final del tubo de la corola , un grupo de cinco estambres son sésiles y otro grupo de cinco estambres son de filamento corto y salen del borde de los pétalos (Figura 2), produce 2 ss y Bs.2, VARIEDADES DE PAPAYA CON RESISTENCIAAAlTAS TEMPERATURAS frutos alargados, cilíndricos o piriformes (Gil y Miranda, 2005). La cavidad central de los frutos hermafroditas es menor que la de los frutos femeninos , por su forma alargada y consistencia, son preferidos en el empaque y la comercialización. Figura 1.- Flores femeninas (pistiJadas) y frutos procedentes de flores femeninas . 3 es y 85-2, VARIEDADES DE PAPAYA CON RESISTENCIAAALTAS TEMPERATURAS Figura 2.- Flores hermafroditas (estaminadas y pistiladas) y frutos alargados procedentes de fiares hermafroditas elongata. 4 es y eS-2, VAR IEDADES DE PAPAYA CON RESISTENCIAAAlTAS TEMPERATURAS El sexo del papayo está determinado por un locus con tres alelos, los machos y las hermafroditas son heterocigóticos dominantes sobre las hembras mientras que las hembras son homocigóticas recesivas (Urasaki et al., 2012). Por esta razón , las variedades de papaya que se producen con progenitores hermafroditas producen un 70 % de plantas hermafroditas y un 30 % de plantas femeninas. Para el caso del híbrido MSXJ, debido a que se utiliza un progenitor femenino y un progenitor hermafrodita, la proporción de plantas femeninas y hermafroditas es del 50% de cada una. 3. EFECTOS DE ALTAS TEMPERATURAS SOBRE LA FLORACiÓN Las flores hermafroditas pueden tener variaciones que dan lugar a formas carpeloides y pentandrias. Los frutos carpeloides (Figura 3) se producen por la transformación de los estambres en estructuras similares a carpelos presentando distintos grados de malformaciones (Cancela etal., 2011). Los frutos pentandrías provienen de flores hermafroditas que cambiaron a una forma de apariencia similar a la flor femenina, la diferencia es que estas flores presentan 5 es y eS-2, VARIEDADES DE PAPAYA CON RESISTENCIAAALTAS TEMPERATURAS cinco estambres. La fusión de los estambres con el ovario producen carpe los abultados y forman cinco surcos longitudinales profundos (Cancela et al. , 2011; Ronse De Craene et al., 2011). Las temperaturas menores a 17 oC y mayores a 35 oC propician la formación de los frutos carpeloides (Vázquez et al., 2010). Figura 3.- Flores carpeloides. Los frutos pueden tener diferente grado de deformación . 6 ss y 8S-2. VAR IEDADES DE PAPAYA CON RESrSTENCIAAALTAS TEMPERATURAS 4. ORIGEN Y GENEALOGíA DE LAS VARIEDADES BS Y BS-2 Las variedades BS y 8S-2 se obtuvieron de un proceso de mejoramiento genético que inició con la cruza inicial de la variedad criolla Zapote y una selección de la variedad Sunrise adaptada a la región de Huimanguillo, Tabasco. De la descendencia se seleccionaron dos líneas que no presentaron carpeloidía y se autofecundaron por siete ciclos para homogenizar sus características. Las variedades resultantes presentan plantas de porte alto, los frutos hermafroditas no presentan carpeloidía, son de tamaño chico a intermedio, con cáscara lisa durante su desarrollo. 5. CARACTERíSTICAS DE LAS VARIEDADES BS y BS-2 5.1.- Características de la planta Es una planta de porte alto (Figura 4 " al inicio de la cosecha puede alcanzar de 2.72 a 2.90 m. El primer fruto se puede producir a una altura de 80 a 97 cm (Cuadro 1l dependiendo de la fecha de siembra y el número de plantas que se planten por cepa. Las hojas son menos lobuladas que la variedad Maradol. 7 ss y 65-2, VARIEDADES DE PAPAYA CON RESISTENCIAAALTAS TEMPERATURAS Figura 4.- Plantas características de la variedad SS. Estas plantas son de porte alto con buena carga de frutos. Cuadro 1.- Características de las variedades BS y BS-2 en comparacíón con la variedad Maradol. GENOTIPOS VARIABLES BS BS -2 MARADDL 2.90 2.72 2 .28 Altura al primer fruto (cm) 80 97 78 Total de frutos 32 20 21 Altura de planta (m) CE Mocochá 2015_ 5.2.- Características del fruto Los frutos de plantas hermafroditas son de forma alargada sin deformaciones, de tamaño pequeño a intermedio. El fruto de SS tiene peso similar a Maradol pero es más carla y más ancho. Desarrollan entre 22 y 27 cm de longitud , 13 8 ss y SS-2. VAR IEDADES DE PAPAYA CON RESISTENCIAAALTAS TEMPERATURAS a 16 cm de diámetro en la parte más ancha y de 2.100 a 2.800 kg de peso (Cuadro 2). La forma del fruto de BS-2 es igual que BS pero de menores dimensiones (Figura 5). Los frutos de BS-2 desarrollan entre 21 y 26 cm de longitud, 12 a 14 cm de diámetro en la parte más ancha y de 1.800 a 2.500 kg de peso (Cuadro 2). Los frutos tienen cáscara lisa pero al madurar presentan pecas en la cáscara, similar a las que presentan algunas papayas hawaianas. Cuadro 2.- Tamaño de fruto de las variedades BS, BS-2 y Maradol producidos en Yucatán. BS BS-2 MARADOL Peso promedio (Kg) 2.4 2.2 2.5 Rango de peso (Kg) 2.1 - 2.8 1.8 - 2.5 2.2 - 2.8 Largo promedio (cm) 25.7 24.5 27 22 - 27 21 - 26 24 - 31 14.1 13 13 13 - 16 12 - 14 12 - 15 Rango de longitud (cm) Ancho promedio (cm) Rango de anchura (cm) 9 a s y a S-2, VARI EDADES DE PAPAYA CON RESISTENCIAAALTAS TEMPERATURAS BS I MARADOL I Figura 5.- Forma característica de los frutos de las variedades BS, BS-2 y Maradol La cáscara de los frutos de BS y BS-2 es de color amarillo-anaranjado, con ángulo del tono de 74 grados. En comparación con la variedad Maradol, son menos anaranjados ya que los frutos de Maradol presentan valores cercanos a 67 grados del ángulo del tono (Cuadro 3). La pulpa de BS es ligeramente menos anaranjada que la pulpa de Maradol, mientras que la pulpa de BS-2 es más roja ya que baja hasta 56 grados. 10 BS y BS-2, VARIEDADES DE PAPAYA CON RESISTENCIAAALTAS TEMPERATURAS Por su genealogía, los frutos de BS y BS-2 tienen menor firmeza que las variedades comerciales como Maradol. Sin embargo, BS-2 presenta mayor contenido de sólidos solubles totales. En térm inos generales, los frutos de estas dos variedades tienen características muy diferentes a las variedades comerciales como Maradol (Figura 6). es I MARADOL I Figura 6.- Forma y color de los frutos de las variedades BS. BS-2 y Maradol Cuadro 3.- Características de calidad de frutos de las variedades BS, BS-2 y Maradol producidos en Yucatán. Tono de cáscara (grados) Tono de pulpa (grados) Firmeza (N) Maradol 67.6 66.7 11 .2 10.4 BS 73.0 68.3 4.8 10.5 BS-2 74.0 56.1 9.4 11 .2 11 °Brix 85 Y 85-2, VARI EDADES DE PAPAYA CON RESISTENCIAAAlTAS TEMPERATURAS 5.3.- Maduración del fruto El patrón de maduración de las variedades B8 y B8-2 es muy diferente a las variedades comerciales. En los estados de maduración intermedios, los frutos mantienen porciones de color verde alternado con porciones de color amarillo, en cambio, en los frutos de la variedad Maradollos frutos tiene un cambio de color más gradual (Figura 7). Figura 7.- Palrón de maduración de frutos de la variedad BS (A) y Maradol (B). 12 BS y B5-2, VARIEDADES DE PAPAYA CON RESISTENCIAAALTAS TEMPERATURAS Los frutos de BS y BS-2 en estado de madurez de consumo mantienen porciones de tono verde (Figuras 8 y 9). Si se deja que toda la cáscara adquiera el color anaranjado, el fruto pasa a la senescencia y ya no es adecuado para su consumo principalmente por la pérdida de firmeza . Figura 8.- Frutos de las variedades BS (A) y BS-2 (B) en estado de madurez de co nsumo. 13 BS y BS·2, VAR IEDADES DE PAPAYA CON RESISTEN CIAA ALTAS TEMPERATURAS Figura 9.- Aspecto externo e interno de frutos de las variedades BS y BS-2 en los estados de madurez de consumo. 14 8S y 8S-2, VAR IEDADES DE PAPAYA CON RESISTENCIAAAlTAS TEMPERATURAS 5.4.- Características agronómicas Las variedades BS y BS-2 presentan tolerancia al calor, produce frutos alargados y sin deformaciones aun con alta temperatura ambiental (Mirafuentes etal., 2014). Son variedades preferentemente para mercado local , la pérdida de firmeza limita a estas variedades para el mercado de exportación. Son adecuadas para huertos familiares y en sistemas de agricultura orgánica debido a que también presenta tolerancia a la antracnosis. Presentan mayor sanidad respecto a enfermedades foliares en campo y a enfermedades del fruto después de la cosecha. En las evaluaciones realizadas en los Campos Experimentales de Huimanguillo, Tabasco en diciembre de 2013 y Mocochá, Yucatán en 2014, estas va riedades tuvieron mayor producción que la variedad Maradol (Cuadro 4). Debido a su porte alto, estas variedades se pueden establecer con densidades de 1,600 a 2,000 plantas por hectárea. 15 BS y BS-2, VARIEDADES DE PAPAYA CON RESISTENCIAAAlTAS TEMPERATURAS Cuadro 4,- Características agronómicas de las variedades BS, B5-2 y Maradol establecidas en Tabasco y Yucatán. v . bl aria es e E HUlmanguillo e E Mocochá Tabasco Yucatán BS BS-2 Maradol BS BS-2 Maradol 2.80 2.70 2.20 290 275 2.28 Altura al primer fruto (cm) 80 85 70 88 97 78 Total de frutos 25 30 15 29 21 16 1.60 1.20 1.80 2.35 2.10 2.40 Rendimiento (kg/planta) 40 36 27 67 43 38 Rendimiento (tonlha) 80 72 54 110 72 62 Altura de planta (m) Peso de fruto (kg) 16 ss y a5-2, VARIEDADES DE PAPAYA CON RESISTENCIAAALTAS TEMPERATURAS 6. LITERATURA CITADA Cancela, R.H .C.; Gonzaga. P. M.; Filho da Silva, F ; Pio, V. A. and Ferreguetti. GA 2011. Seasonal and genetic influences on sex expression in a backcrossed segregating papaya population. Crop Breeding andApplied Biotechnology. 11 : 97-105. Crane, J. H. 2005. Papaya growing in the Florida home landscape. Fact Sheet HS 11 . Horticultural Sciences Department. Florida Cooperative Extension Service, Institute 01 Food and Agricultural Sciences, University 01 Florida. 7 p. Gil, A.1. Y Miranda, D. 2005. Morfología de la flor y de la semilla de papaya (Carica papaya L.): variedad Maradol e híbrido Tainung-1. Agronomía Colombiana . 23(2): 217-222. Miraluentes. H.F; Santamaría, B.F y Azpeitia, M. A. 2014. BS Y BS-2 variedades de papaya para consumo regional con tolerancia a altas temperaturas durante la etapa de floración . Memoria de la reunión nacional de innovación agrícola. Yucatán 2014.1 (1 ):249. Ronse De Craene, L. ; Tréhin, C.; Morel, P. and Negrutiu, 1. 2011. Carpeloidy in flower evolution and diversification: a comparative study in Carica papaya and Arabidopsis thaliana. Annals 01 Botany.107 :1453-1463. Santamaría , B. F.; Miraluentes, H. F Y Rico, P. H. R. 2014. MSXJ. Híbrido de papaya sin carpeloidía. Instituto Nacional de Investigaciones Forestales, Agrícolas y Pecuarias. Centro de Investigación Regional Sureste. Mérida, Yucatán, México. 30 p. Urasaki N., K. Tarora, A. Shudo, H. Ueno, M. Tamaki , N. Miyagi , S. Adaniya and H. Matsumura. 2012. Digital transcriptome analysis 01 putative sex-determination genes iri papaya (Cariea papaya). PLoS ONE. 7(7): 1-9. 17 BS y BS-2, VARIEDADES DE PAPAYA CON RESISTENCIAAAlTAS TEMPERATURAS Vázquez, G.E.; Mata, V.H.; Ariza, FR. y Santamaría, B.F 2010. Producción y manejo postcosecha de papaya Maradol en la Planície Huasteca. Instituto Nacional de Investigaciones Forestales Agrícolas y Pecuarias. Centro de Investigación Regional del Noreste. Campo Experimental Las Huastecas. Villa Cuauhtémoc, Tamaulipas. Libro Técnico No. 4. 155 p. 18 ss y e5-2, VARIEDADES DE PAPAYA CON RESISTENCIAAAlTAS TEMPERATURAS 19 ss y 65-2, VARIEDADES DE PAPAYA CON RESISTENCIAAAlTAS TEMPERATURAS Comité Editorial del CIR Sureste Presidente Dr. José Verástegui Chávez Secretario Dr. Felipe Santa maria Basulto Vocal Dr. Raúl Oiaz Plaza Revisión Técnica MC Jorge Gustavo Rodríguez Escobar Dr. Raúl Oíaz Plaza FOTOGRAFíAS Dr. Felipe Santamaria Basulto Código INIFAP MX-0-310704-38-08-38-09-19 BS y BS-2, VARIEDADES DE PAPAYA CON RESISTENCIAAALTAS TEMPERATURAS Esta publicación es producto del proyecto "Estrategias para el mejoramiento de la calidad de la papaya", No. SIG1159570287, el cual fue apoyado con financiamiento fiscal. Para mayor información sobre el contenido de este documento y otras tecnologías, diríjase a: INSTITUTO NACIONAL DE INVESTIGACIONES FORESTALES, AGRíCOLAS Y PECUARIAS Progreso Núm. 5. Barrio de Santa Catarina 04010 Delegación Coyoacán, México, D.F. www.inifap.gob.mx CENTRO DE INVESTIGACiÓN REGIONAL SURESTE Calle 6 No. 398 x 13, Av. Correa Rachó Col. Díaz Ordaz, Mérida, Yucatán C.P. 97148 Tel. (55) 38718700 ex!. 88501 CAMPO EXPERIMENTAL MOCOCHÁ Km 25 antigua carretera Mérida-Motul Mocochá,Yucatán C.P. 97454 Tel. (55) 38718700 ex!. 88208 as y a5-2, VARIEDADES DE PAPAYACQN RESISTENCIAAAlTAS TEMPERATURAS inifap -_ .... f-' ~r""'- Centros Nacionales de Investigación Disciplinaria, Centros de Investigación Regional y Campos Experimentales O • Sede de Centro de Investigación Regional Centro Nacional de Investigación Disciplinaria Campo Experimental Esta publicación se terminó de imprimir en diciembre de 2015, con un tiraje de mil ejemplares en Grupo Impresor Unicornio, SA de C.V. Calle 41 Número 506 por 60 y 62 Centro C.P. 97000 en Mérida, Yucatán, México. uw .. _ , ......... _ .. _ _