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Revista Chapingo. Serie horticultura
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  This is an Open Access Journal Open Access journal
ISSN (Print) 1027-152X - ISSN (Online) 2007-4034
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  • Genetic parameters of the Gema population of husk tomato (Physalis
           ixocarpa Brot. ex Horm.)

    • Abstract: The Gema population of the husk tomato (Physalis ixocarpa Brot. ex Horm.) is the result of selection towards very large fruit from F1 of the intervarietal crossing of Verde Puebla and CHF1-Chapingo. After six selection cycles, genetic variance and heritability are likely to have decreased, which could make genetic improvement difficult. The aim of this study was to determine (through heritability [ĥ 2 ], the coefficient of additive genetic variation [CV A] and the additive genetic correlation) whether it is possible to continue with the genetic improvement of the Gema population. Four quantitative traits were studied in 200 families, obtained from the Gema population, under a randomized complete block experimental design with three replications and 22 plants per experimental unit. The CV A ranged from 18.08 to 29.32 %, and the ĥ 2 fluctuated between 32.03 and 44.14 %. The highest ĥ 2 was found in yield per plant, whose 1-α confidence interval for ĥ 2 was estimated to be between 29.2 and 56.3 % (α = 0.05). High, positive and significant additive genetic correlations were found between number of fruits per plant and yield per plant. Therefore, it is possible to obtain significant advances by selection in the Gema variety. The greatest gain could be obtained for yield per plant and number of fruits, with emphasis on the first trait.Resumen La población Gema de tomate de cáscara (Physalis ixocarpa Brot. ex Horm.) es el resultado de la selección hacia fruto muy grande de F1 de la cruza intervarietal de Verde Puebla y CHF1- Chapingo. Después de seis ciclos de selección, es probable que la varianza genética y la heredabilidad se hayan reducido, lo que podría dificultar su mejoramiento genético. El objetivo de este estudio fue determinar (a través de la heredabilidad [ĥ 2 ], el coeficiente de variación genética aditiva [CVA] y la correlación genética aditiva) si es posible continuar con el mejoramiento genético de la población Gema. Se estudiaron cuatro caracteres cuantitativos en 200 familias, obtenidas a partir de la población Gema, bajo un diseño experimental de bloques completos al azar con tres repeticiones y 22 plantas por unidad experimental. El CVA varió entre 18.08 y 29.32 %, y la ĥ2 fluctuó entre 32.03 y 44.14 %. La ĥ2 más alta se encontró en rendimiento por planta, cuyo intervalo de confianza 1-α para ĥ2 se estimó entre 29.2 y 56.3 % (α = 0.05). Se encontraron correlaciones genéticas aditivas altas, positivas y significativas entre número de frutos por planta y rendimiento por planta. Por lo tanto, es posible obtener avances significativos por selección en la variedad Gema. La mayor ganancia se podría lograr para rendimiento por planta y número de frutos, con énfasis en la primera característica.
  • Indicators for assessing water, energy and labor use performance in a
           low-tech greenhouse

    • Abstract: One of the advantages of controlled agriculture is the notable increase in crop yields. However, at high-tech levels, water use productivity has increased, while energy use productivity has decreased. Therefore, the objective of this study was to estimate water, energy and labor use productivity in tomato cultivation, for a low-tech greenhouse. The inputs used in the production process were recorded from April 24 (date of transplant) to October 16, 2016 (date of last harvest). The yields obtained were 19.07 kg·m-2. Water use productivity was 27.86 kg·m-3 (35.89 L·kg-1), which is within the range reported for unheated plastic greenhouses (30-40 L·kg-1). Energy productivity was 0.331 kg·MJ-1, and the energy consumed per unit area was 57.61 MJ·m-2, with Calcium nitrate being the input with the highest energy demand (49.49 %). During the production cycle, 738 working hours were used, 78 % of which were dedicated to cleaning and maintenance, with labor productivity of 3.02 kg·h-1.Resumen Una de las ventajas de la agricultura controlada es el incremento en los rendimientos de los cultivos de manera notable. No obstante, en niveles tecnológicos altos la productividad en el uso de agua se ha incrementado, mientras que la productividad en el uso de la energía ha disminuido. Por ello, el objetivo de este estudio fue estimar la productividad en el uso de agua, energía y mano de obra en el cultivo de tomate, para un invernadero de baja tecnología. Se registraron los insumos utilizados en el proceso de producción, desde el 24 de abril (fecha del trasplante) hasta el 16 de octubre de 2016 (fecha de la última cosecha). Los rendimientos obtenidos fueron de 19.07 kg·m-2. La productividad en el uso del agua fue de 27.86 kg·m-3 (35.89 L·kg-1), cifra que está dentro del rango reportado para invernaderos de plástico sin calefacción (30-40 L·kg-1). La productividad energética fue de 0.331 kg·MJ-1, y la energía consumida por unidad de área fue de 57.61 MJ·m-2, siendo el Nitrato de calcio el insumo con mayor demanda de energía (49.49 %). Durante el ciclo de producción se utilizaron 738 h de trabajo, 78 % de las cuales se dedicaron a limpieza y mantenimiento, con una productividad de mano de obra de 3.02 kg·h-1.
  • Genetic parameters of an interspecific cross between S. lycopersicum L.
           and S. habrochaites Knapp & Spooner

    • Abstract: The main collection of allelic variants for breeding tomato (Solanum Lycopersicum L.) is represented by its wild relatives, which evolved independently. It is important to study different sources of variation that are useful in breeding; therefore, the aim of this study was to evaluate S. habrochaites Knapp & Spooner as a source of different alleles by estimating the average degree of dominance, heterosis with respect to the mid-parent, and narrow-sense heritability of an interspecific cross with S. lycopersicum L. An S8 line derived from the LOR95 collection, the LA1223 accession of S. habrochaites Knapp & Spooner and the F1 generation from crossing the two materials were used. Genotypes were evaluated in a randomized complete block design during two greenhouse cycles in a hydroponic production system. Of 14 evaluated traits, total soluble solids concentration, stem diameter, total number of fruits and plant height showed an overdominance of LA1223, as well as heterosis of 17.2, 32.3, 55 and 49.2 % each, and heritability of 35, 93, 72 and 66 %, respectively. F1 generation had an increase of 2 mm in stem diameter, 30 cm in plant height, 4 fruits and 1.1 °Brix, with respect to the best parent for each variable; this suggests that it would be possible to use LA1223 to broaden the genetic base in the improvement of this vegetable.Resumen El acervo principal de variantes alélicas para el mejoramiento genético de jitomate (Solanum Lycopersicum L.) está representado por sus parientes silvestres, los cuales evolucionaron de manera independiente. Es importante estudiar diferentes fuentes de variación que sean útiles en el mejoramiento genético; por ello, el objetivo del presente estudio fue evaluar a S. habrochaites Knapp & Spooner como fuente de alelos diferentes mediante la estimación del grado promedio de dominancia, heterosis con respecto al progenitor medio y heredabilidad en sentido estricto de una cruza interespecífica con S. lycopersicum L. Se empleó una línea S8 derivada de la colecta LOR95, la accesión LA1223 de S. habrochaites Knapp & Spooner y la generación F1 del cruzamiento de ambas. Los genotipos se evaluaron en un diseño de bloques completos al azar durante dos ciclos bajo invernadero en un sistema de producción en hidroponía. De 14 variables evaluadas, la concentración de sólidos solubles totales, diámetro de tallo, número total de frutos y altura de planta presentaron sobredominancia de LA1223, así como heterosis de 17.2, 32.3, 55 y 49.2 % cada uno, y heredabilidad de 35, 93, 72 y 66 %, respectivamente. La generación F1 presentó un incremento de 2 mm en el diámetro de tallo, 30 cm en la altura de planta, 4 frutos y 1.1 °Brix, con respecto al mejor progenitor para cada variable; esto sugiere que sería posible emplear LA1223 para ampliar la base genética en el mejoramiento de esta hortaliza.
  • Biological nitrogen fixation in chipilin (Crotalaria longirostrata Hook. &
           Arn.), a sustainable nitrogen source for commercial production

    • Abstract: The increasing demand for fresh produce traditionally consumed by members of the Latino community in their countries of origin provides an opportunity to produce these specialty crops in the Northeastern region of the United States. In Massachusetts, more commercial farmers are interested in growing vegetables common in Latin America. One example is chipilín (Crotalaria longirostrata Hook. & Arn.), a leguminous leafy green native to South and Central America. Preliminary studies indicate that this crop requires nitrogen (N) applications as high as 200 kg·ha-1 to achieve the quality standards required to market this vegetable. The objective of this study was to evaluate the capacity of specific Rhizobia strains to colonize chipilín roots and estimate the N supplied by the bacterial colonization and its impact on quality traits and economic yield. The effects of N supplied by biological fixation in plants inoculated with different Rhizobia species were evaluated. Rhizobium leguminosarum biovar colonized chipilín and enhanced the total fresh weight of the crop by 158 kg·ha-1. Supplementary applications of inorganic N had little effect on the efficiency of colonization by the bacterial strains. Furthermore, applying more than 80 kg·ha-1 of N increased only the green color of the leaves and was economically inefficient in increasing the total fresh weight of the crop. Thus, inoculations with Rhizobium leguminosarum biovar can be integrated into a sustainable production system for complementing or replacing chemical fertilizers and preventing deleterious effects on the environment.Resumen La demanda creciente de productos frescos consumidos tradicionalmente por miembros de la comunidad latina en su país de origen brinda la oportunidad de producir estos cultivos especializados en la región noreste de los Estados Unidos. En Massachusetts, cada vez más agricultores están interesados en cultivar hortalizas comunes en América Latina. Un ejemplo de ello es el chipilín (Crotalaria longirostrata Hook. & Arn.), que es una leguminosa de hoja verde nativa de la parte Sur y Centro de América. Estudios preliminares indican que dicho cultivo requiere aplicaciones de nitrógeno (N) de hasta 200 kg·ha-1 para lograr los estándares de calidad necesarios para su comercialización. El objetivo del presente estudio fue evaluar la capacidad de cepas específicas de Rhizobia para la colonización de raíces de chipilín y estimar el N suministrado por la colonización bacteriana, así como su impacto en la calidad y en el rendimiento económico. Se evaluaron los efectos del suministro de N por la fijación biológica de diferentes especies de Rhizobia en plantas inoculadas. Rhizobium leguminosarum biovar colonizó al chipilín e incrementó el peso fresco total del cultivo en 158 kg·ha-1. Aplicaciones suplementarias de N inorgánico tuvieron poco efecto sobre la eficacia de colonización por las cepas bacterianas. La aplicación de más de 80 kg·ha-1 de N inorgánico únicamente aumentó el color verde de las hojas, y fue económicamente ineficiente para incrementar el peso fresco total del cultivo. Por lo anterior, las inoculaciones con Rhizobium leguminosarum biovar pueden integrarse a sistemas de producción sostenibles para complementar o reemplazar fertilizantes químicos y prevenir efectos nocivos en el medio ambiente.
  • Physical-chemical characterization and potential for frying of genetic
           potato (Solanum tuberosum) materials

    • Abstract: Breeding programs should consider, in addition to agronomic aspects (yield, crop cycle, resistance to diseases and pests, among others), aspects related to suitability for use and quality of the final product, since consumer acceptance depends on them. Therefore, the objective of this research was to characterize 24 potato (Solanum tuberosum) genetic materials, considered promising for frying, and a commercial control based on physical (dry matter content, specific gravity and color) and chemical (total polyphenols, total antioxidant capacity and polyphenol oxidase activity) quality parameters. Differences were found in dry matter content, where three genetic materials (07032.3, 10025.1 and 07062.1), with values ​​less than 20 %, would not be suitable for frying, but for cooking. Specific gravity was similar among genetic materials, proving to be a parameter not as strict for selection as dry matter content. Differences were observed in polyphenol oxidase activity (2.1 to 101.43 U·gprotein -1 in dry weight [DW]) and frying color. Of all materials analyzed, 10 are promising for frying, while the rest have problems with low dry matter content (15.5 to 17.19 %), high polyphenol oxidase activity (> 45 U·gprotein -1 in DW) and non-golden or dark color, which would make them less attractive to both industry and consumers.Resumen Los programas de mejoramiento genético deben considerar, además de los aspectos agronómicos (rendimiento, ciclo del cultivo, resistencia a enfermedades y plagas, entre otros), aspectos vinculados con la aptitud de uso y la calidad del producto final, ya que de ellos depende la aceptación por parte de los consumidores. Por ello, el objetivo de este trabajo fue caracterizar 24 materiales genéticos de papa (Solanum tuberosum), considerados promisorios para la obtención de fritura, y un testigo comercial a partir de parámetros de calidad física (contenido de materia seca, gravedad específica y color) y química (polifenoles totales, capacidad antioxidante total y actividad de la polifenol oxidasa). Se encontraron diferencias en el contenido de materia seca, donde tres materiales genéticos (07032.3, 10025.1 y 07062.1), con valores menores 20 %, no serían aptos para la obtención de fritura, sino para cocción. La gravedad específica fue similar entre los materiales genéticos, demostrando ser un parámetro no tan estricto para la selección como lo es el contenido de materia seca. Se observaron diferencias en la actividad de la polifenol oxidasa (2.1 a 101.43 U·gproteína -1 en peso seco [PS]) y el color de la fritura. Del total de materiales analizados, 10 son promisorios para la fritura, mientras que los restantes presentan problemas de bajo contenido de materia seca (15.5 a 17.19 %), alta actividad de la polifenol oxidasa (> 45 U·gproteína -1 en PS) y color no dorado u oscuro, que los haría menos atractivos tanto para la industria como para los consumidores.
School of Mathematical and Computer Sciences
Heriot-Watt University
Edinburgh, EH14 4AS, UK
Tel: +00 44 (0)131 4513762

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