Evaluación del producto bioactivo BB 16 en el cultivo del ajo (Allium sativum, L.) (página 2)

El cultivo de las hortalizas en Cuba es una rama relativamente reciente que acelera su desarrollo después del triunfo de la Revolución, ocupando un lugar destacado dentro del contexto agrícola del país. Estas constituyen una fuente inagotable de vitaminas y otros compuestos esenciales, por lo que son de gran importancia para la dieta del hombre (Guenkov, 1980).

El ajo (Allium sativun, L.) es una de las hortalizas que ocupa el segundo lugar después del tomate ya que es un cultivo muy estimado a escala mundial (FAO, 1992).

Es una de las especies hortícolas de más utilización por la población, fundamentalmente como condimento (Huerres y Caraballo, 1996), además de ser usada en la medicina por poseer un sinnúmero de propiedades (Sarita.V. 1995).

A nivel mundial la producción de este cultivo, aunque más reducida que otras hortalizas, alcanza niveles de más de 2 millones de toneladas y se dedican a su cultivo más de 377000 hectáreas. China es el mayor productor mundial con 555000 t y en América: Estados Unidos con 78000 t, le sigue Brasil con 70000 t y México con 43000 t (Huerres C. y Caraballo N., 1996).

En Cuba se reportan áreas dedicadas a su cultivo desde principios del siglo pasado, pero nunca la producción ha sido lo suficiente amplia como para lograr el auto abastecimiento del producto (Huerres y Caraballo, 1996). Actualmente se reporta la presencia de 9 a 10 taxa del género Allium L. que han sido o son cultivados en nuestro país, algunos de los cuales existen solo en colecciones o parecen no existir actualmente (Fraga, N. et al., 1999).

La provincia de Holguín aparece entre las más productoras de este cultivo y sus variedades en la zona oriental, no por ello está exenta de los bajos rendimientos a que está sometido el mismo ( 2.71 t /ha ), debido a las condiciones edafoclimáticas de la zona y el mal manejo del cultivo por parte del hombre (Caraballo, N., 2004).

En la localidad de Velasco, municipio Gibara el ajo constituye el cultivo de mayor importancia económica, por lo que año tras año se utilizan para su protección e incremento de los rendimientos grandes cantidades de productos químicos que traen consigo el deterioro del medio ambiente, así como serios daños a la salud humana. Teniendo en cuenta esta situación el hombre se ha visto en la necesidad de desarrollar nuevas técnicas o estrategias que posibiliten el desarrollo de una agricultura más agro ecológica (Rojas. D y Pelegrín. I, 2003).

Por ello, en los momentos actuales son varias las instituciones científicas y centros universitarios que realizan investigaciones en la rama agrícola dirigida entre otros aspectos a lograr un aumento de los rendimientos y la calidad de las cosechas (Jomarron, 1995).

Un método muy usado para aumentar los rendimientos de los cultivos es utilizar sustancias estimuladoras del crecimiento vegetal entre las que se encuentra los brasinoesteroides, que son sustancias esteroidales con una fuerte actividad biológica que están presentes en los vegetales. Los brasinoesteroides representan una nueva clase de productos naturales, reconocido en la actualidad como hormonas vegetales capaces de influir en diferentes procesos fisiológicos en las plantas, como: elongación, división celular y desarrollo de las vacuolas (Yokota et al., 1997).

Trabajo de Diploma.

Problema

Los bajos rendimientos del cultivo del ajo provocados por las condiciones edafoclimáticas adversas en la CCS ¨ Pedro Blanco en la localidad de Velasco, municipio Gibara provincia Holguín.

Hipótesis.

Determinando el efecto del producto bioactivo BB-16 del grupo de los brasinoesteroides se pueden incrementar los rendimientos del cultivo del ajo en la CCS ¨ Pedro Blanco ¨, de la localidad de Velasco, municipio Gibara, provincia Holguín.

Objetivo General

Evaluar el efecto del producto bioactivo BB-16 del grupo de los brasinoesteroides en el cultivo del ajo en áreas de la CCS ¨ Pedro Blanco ¨, de la localidad de Velasco, municipio Gibara, provincia Holguín.

Objetivos Específicos.

• Determinar el efecto del producto bioactivo BB-16 del grupo de los brasinoesteroides en diferentes momentos de aplicación.

II. Desarrollo.

El cultivo del ajo

• Origen.

El ajo ha sido algo más que un conocimiento ya que se conoce su existencia desde hace 6000 años, su origen parece situarse en el desierto siberiano y desde allí fue introducido en Egipto por medio de tribus nómadas procedentes de Asia menor, desde allí llegó también a la India por medio de las rutas comerciales hacia el oeste con dirección a Europa. Los comerciantes fenicios y navegantes vikingos lo llevaban consigo para fortalecerse en sus viajes y tratar cualquier enfermedad. Es decir que debido a su cultivo y difusión, para una gran cantidad de culturas desde la antigüedad fue el condimento y medicina principal, por eso se cree que Asia Central es un posible centro de origen. El ajo se destaca entre todos por la intensidad de su aroma (Arpide J.L., 2002).

2.1. 2 Importancia.

El ajo es una de las especies de más utilización por la población, fundamentalmente como condimento (Huerres C. y Caraballo N., 1996).

En su composición entran las proteínas 6.0 %, vitaminas (B1, B2 y Vit. C) y minerales (Calcio, Potasio, Fósforo, Sodio y Hierro). En los bulbos maduros hay 30 – 40 % de sólidos, 1.5 – 1.8 % de cenizas, 15.6 – 20.6 mg % de vitamina C y 0.06 – 0.19 % de aceite esencial del cual dependen el gusto picante y la acción bactericida del ajo (Sarita V., 1995).

Tabla.1. Composición por 100 gramos de porción comestible.(http://verduras. Consumer.es / documentos / hortalizas /ajo /intro.php. 2006.

Este cultivo posee propiedades medicinales , pues se ha encontrado que la planta tiene una sustancia bactericida denominada fitocida, la cual está localizada en su aceite esencial. Esta sustancia detiene el desarrollo de las bacterias que causan la tuberculosis, tíficas, paralíticas, disentéricas, diftéricas, coléricas y otros patógenos ( Sarita V., 1995).

El ajo ha sido tradicionalmente usado contra infecciones del sistema respiratorio, la garganta y cavidad bucal, además permite un efecto positivo contra el cáncer estomacal. (Koch and Lawson, 1996). Este se usa en el tratamiento preventivo de la alta presión arterial y la arteriosclerosis, catarros, asmas y para enfermedades causadas por parásitos intestinales( Sarita V., 1995).

También se han descubierto sustancias fitocidas en las secreciones de las raíces del ajo, que protegen otras plantas contra algunas enfermedades, como por ejemplo el tizón tardío en la papa y la bacteriosis en el repollo ( Sarita V., 1995).

2.1.3 Características botánicas del cultivo.

2.1. 3.1 Posición taxonómica.

La posición taxonómica del género Allium y otros géneros relacionados es todavía en la actualidad motivo de controversia. En las primeras clasificaciones fueron adscritas a la familia Liliaceae. Sin embargo, durante los últimos cincuenta años algunos Botánicos Británicos y Americanos las incluyeron en las Amaryllidaceae sobre la base de su estructura floral. Recientemente, taxonómicos más expertos la reconocen como una familia completamente distinta, Alliaceae. El género ocupa actualmente el siguiente contexto taxonómico (Castell; Díez, 2000).

Superorden: Liliflorae

Clase: Monocotiledóneas

Orden: Asparagales

Familia: Alliaceae

Tribu: Alliae

Género: Allium

• Hojas, falso tallo y formación del bulbo.

Las hojas nacen del verdadero tallo, estas están formadas por una vaina y un limbo aplanado, estrecho, largo y fistuloso, con un nervio central bien desarrollado puntiagudo al final. Las vainas son de forma cilíndrica y llegan a constituir el falso tallo o pseudotallo corto y erecto, característico de la planta.Las hojas pueden alcanzar un tamaño de 20 – 50 cms de longitud y de 1 – 3 cms de ancho. En la base de las vainas no se acumulan sustancias nutritivas y al morir éstas, se convierten en túnicas protectoras de los bulbos ( Sarita V., 1995 ).

El bulbo está compuesto por varios bulbillos, denominados dientes unidos en su base. Estos dientes se forman en las axilas de las hojas y son envueltos por las túnicas interiores.El bulbo completo es envuelto por las túnicas exteriores. Los dientes son hojas transformadas que sirven para almacenar las sustancias de reserva de la planta y

rodeados cada uno por separado y en conjunto por una túnica transparente, membranosa, de color blanco rojizo ( Sarita V., 1995 ).

2.1.4 Exigencias ecológicas.

2.1.4.1 Temperatura.

El ajo es resistente al frío. Según algunos investigadores las raíces de los dientes del ajo empiezan a crecer a la temperatura de 2-3 c(, lo hacen más rápidamente de 5-10 c((( y si es superior a los 20 c((( su crecimiento se entorpece. Los mejores rendimientos se logran cuando después de 25 días de brotados los dientes las temperaturas medias reales permanecen por debajo de 21c(( durante 40 días. Estas se producen en Cuba generalmente de Diciembre-Febrero (Huerres C. y Caraballo N., 1996).

2.1.4. 2 Luz.

Las plantas de ajo presentan requerimientos climáticos similares a los de la cebolla. Esta especie es exigente a la luz intensa, en condiciones de baja intensidad, las plantas alcanzan mayor altura y los falsos tallos son más altos. El ajo es una planta de día corto. Ella requiere días cortos en sus primeros estadíos, pero para la formación de los bulbos es necesario que la duración del día sea mayor. Una concordancia entre temperaturas relativamente más altas y mayor duración del día, favorece la acumulación de sustancias de reservas y a su vez la formación y maduración de los bulbos. En tales condiciones disminuye la ramificación del tallo verdadero y consecuentemente la formación de yemas y dientes en las axilas de las hojas (se detiene la formación de los órganos generativos y estimula los vegetativos) (Huerres C. y Caraballo N., 1996).

• Humedad del suelo.

La regulación de un adecuado régimen hídrico durante el crecimiento y desarrollo del ajo contribuye a la obtención de bulbos de mayores tamaños y mejor formados. Durante la fase de formación del follaje; la planta no debe carecer de humedad, pero ya en la fase de formación de las yemas, la humedad del suelo debe ser media. Una alta humedad en este período puede estimular el crecimiento, debido a esto las yemas recién formadas pueden germinar en lugar de convertirse en dientes normales.

En este caso, el falso tallo y las hojas alcanzan un mayor crecimiento, pero bajo estas condiciones no se aprovechan suficientemente las sustancias de reservas que se acumulan en los dientes, favoreciendo el proceso de crecimiento. Estas tendencias se hacen más evidentes cuando la alta humedad durante dicho período está acompañado por una alta fertilización nitrogenada. Durante el período de inicio de la maduración del bulbo, cuando el falso tallo comienza a ablandarse, la humedad del suelo debe reducirse, porque las túnicas se pudren fácilmente y los bulbos quedan desenvueltos y expuestos al ataque de enfermedades fungosas (pudriciones), además se produce el desgrane de los dientes del bulbo (Huerres, et.al, 1996).

• Humedad del aire.

La humedad del aire no debe ser muy alta, debido a que en dichas condiciones se favorece el desarrollo de enfermedades tales como la mancha púrpura, ocasionada por el hongo Alternaria porri Ells (Huerres C. y Caraballo N., 1996).

2.1.5 Características agronómicas del ajo, clon Costa Rica citadas por Muñoz L.,(1973).

• Especie: Ajo (Allium sativum L.)

• Clon: Costa Rica.

• Rendimientos promedios (t/ha): 4.0 – 7.2.

• Peso promedio de los bulbos (g): 27.4.

• % de bulbos mayores de 4 cm de diámetro en promedio: 78.

• Número de dientes por cabeza

Promedio: 32.5

• Conservación en el almacenaje en meses: 5

• Relación de semillas a cosecha en promedio: 28.9

• Ciclo económico en días: 140

2.1. 6 Principales plagas que afectan al cultivo.

Thrips (Thrips tabaci, Lindelman).

Este insecto afecta directamente al cultivo en las partes jóvenes y tiernas del follaje, se caracteriza por raspar la epidermis y chupar el contenido de la célula, se encuentra principalmente en las vainas de las hojas, aparece a los 15 días de plantado el cultivo, ejerciendo su mayor incidencia en la fase de formación del bulbo. Cuando no son controlados provoca la aparición de la Alternaria porri y otras enfermedades, además reduce el tamaño de la yema y el bulbo. (Rueda A.A., 2000).

Según (Gangloff J.L, 1999) el Thrips puede alcanzar poblaciones muy grandes, en experiencia ha demostrado que las mayores colonia se encuentra en la cabeza del campo, lo que le permite mudarse a otro campo cuando las condiciones sean desfavorables o se termine la cosecha.

Control químico: aplicaciones de M. Parathion 50 % EC (1 L/ha), M. Parathion 18 % PH (2 kg/ha), Malathion 57 % E C(2L/ ha), Tamarón 60 % CS (0.8 L/ha) y Filitox 60 % EC (0.8 L/ha).

Control biológico: Se debe aplicar tabaquina 15-20 kg/ha cada 5-7 días, controlar malezas, etc.

Ácaros (Aceria tulipae).

Este ácaro es de pequeño tamaño y resulta difícil verlo a simple vista. Produce deformaciones y enrollado del follaje adquiriendo este la forma de zarcillo. A lo largo de las hojas se presentan bandas de color amarillo.También atacan durante el almacenamiento de los bulbos, dañando los dientes que pueden llegar a secarse parcial o totalmente. Constituye en la actualidad una de las plagas más dañinas del cultivo. Se recomienda como medidas de control utilizar semillas libres de ácaros en la siembra y cuando se detecte en el campo su presencia, hacer 3 aplicaciones de los acaricidas siguientes: Keltane 25% PH(1-1.5 kg/ha), Milbol 18.5% PC(1-1.5 L/ha), Azufre 80%(3-5 Kg./ha) (Huerres C. y Caraballo N., 1996).

Ácaros (Rhizogliphus setusus y Rhizogliphus rabani).

Estos ácaros son de mayor tamaño que los de Aceria, son globosos, de color blanquecino y patas de color moradas, movimientos lentos y con un número variable de setas y espinas. Afecta inicialmente el sistema radical y posteriormente el bulbo, provocando su pudrición. No existe hasta el momento control químico de estos. Se recomienda utilizar semillas libres de ácaros para la siembra. Este ácaro es de menor importancia para el cultivo, aunque pueden constituir grandes poblaciones, ocasionando daños a los bulbos (Díaz A., 1998).

Minador (Liriomiza trifolli).

Sánchez, M., et al., (2003) describe el minador de la siguiente forma:

Cabeza negro-grisáceo sin brillo y con dos manchas amarilla sobre el tórax, las patas amarillas excepto las tibias y el torso marrón oscuro. Este insecto ataca en estado larvario, realiza galerías en las hojas, reduciendo la capacidad de asimilación y puede tener efectos negativos sobre el rendimiento

Larvas de Lepidópteros.

Las mantequillas (Spodoptera latisfacia, waik), el falso medidor (Trichoplusia ni, Hubner) y la palomilla del maíz (Spodoptera frugiperda) pueden afectar de forma considerable ya que trituran el follaje. Se recomienda para su control: Carbaryl 85% (3 kg/ha), Permetrin 50% EC(0.1 L/ha), Tamarón 60% CS (0.8 L/ha), Filitox 60% (0.8 L/ha) y M. Parathion 18% PH (3 kg/ha). El control se realizará con productos químicos cuando el índice de ataque sobrepase el 10% (God H.G., 1994)

2.1.7 Principales enfermedades que afectan al cultivo.

Mancha púrpura (Alternaria porri, Ell).

Ataca fundamentalmente al follaje, pero si su infestación es considerable, puede afectar también al bulbo, es un hongo imperfecto, en el que se produce pequeñas lesiones blancas hundidas, de forma elíptica o irregulares, que se extienden a lo largo de las nervaduras de las hojas, es entonces cuando el centro de dicha mancha se torna de color púrpura, rodeado de bandas rojizas o un halo amarillento, su mayor incidencia ocurre en la etapa joven de las plantas, y las condiciones climáticas (humedad relativa) sean favorables para el desarrollo de la enfermedad (Lacy M.L., et al.,1995).

Pudrición basal del ajo por (Fusarium oxysporium).

Se observa líneas cloróticas en las hojas, paralelo con las nervaduras; necrosis basal de color marrón, al realizar un corte transversal, se observa una decoloración vascular a nivel del cuello de la planta; presenta la planta aspecto de achaparramiento y hojas curvas. (Gustavo E., 1996).

Podredumbre del cuello (Botrytis allii, Munn).

Se presenta fundamentalmente en bulbos ya recolectados. Generalmente la infección se produce a través del cuello o también puede ser a través de heridas hechas en los bulbos. Se caracteriza por un reblandecimiento de las túnicas exteriores en su parte superior. En la medida que avanza la infección hacia la parte inferior del bulbo, los tejidos adquieren una consistencia acuosa (Cedeño L., 1982). Para evitar su aparición se recomienda que los bulbos maduren completamente antes de la recolección, se eviten daños mecánicos y se logre un secado perfecto de las túnicas antes del almacenamiento (Huerres C. y Caraballo N., 1996)

2.1.8 Medidas generales de sanidad vegetal planteadas por (Monteagudo T.S., 2001).

• ? Para el control de ácaros en semillas se recomienda la desinfección antes de la siembra que incluye desgranar los dientes y ponerlos en corriente de agua limpia durante 2hrs, escurrirlos a la sombra y sumergirlos posteriormente durante 15 minutos en una solución de Discofol (1/2 L en 100L de H2O). El Discofol 18.5 % EC a una concentración de 0.4 %. Efectuar la siembra en las próximas 24 hrs.

Si existe incidencia de ácaros durante el desarrollo del cultivo aplicar Discofol o Azufre siendo necesario repetir cada 72 h.

• ? Para el control de Spodoptera sp, realizar de forma sistemática y preventiva Bacillus cepa LBT – 24 a razón de 1 Kg.ha-1 ó 10 L.ha-1, efectuar liberaciones de Trichogranma sp ( 30000 indv.ha-1), poner trampas de miel (4-10 trampas.ha-1).

• ? Para el control del minador, realizar observaciones en las primeras fases del cultivo para detectar las primeras poblaciones, si el índice de parasitismo es mayor del 40 % se mantendrán observaciones y se continuará aplicando (Beauveria, Bacillus y Metharizium) si tiende ha disminuir se aplicará productos químicos tales como: Dipterex 80% EC (2 kg/ha), Bi – 58 % EC (1.5 kg/ha), Tamarón 60 % EC (1.5 Kg. /ha).

• ? El control de thrips se realizará basado en tabaquina a la dosis de 15-20 Kg.ha-1 en intervalo de 5-7 días y los insecticidas orientados. Dipterex 80% EC (2 kg/ha), Tamarón 60 % EC (1.5 kg/ha). Las poblaciones pueden detectarse a partir de la segunda o tercera hoja y se incrementan con la edad del cultivo.

• ? El control de Alternaria porri se realizará a base de cal en forma preventiva y al aparecer en los primeros síntomas, emplear fungicidas dejando los de mayor efectividad en la etapa que mayor daño que ocasionan al cultivo después de los 40 días. Emplear el Agral y el Sulfatrón como adherente, además mantener el cultivo con buena fertilización y humedad.

2. 2 Sustancias Bioactivas.

2.2.1 Brasinoesteroides. Origen y evolución.

En las décadas del treinta y del cuarenta, diversos investigadores habían reconocido la existencia de sustancias estimuladoras del crecimiento vegetal en extracto de polen, semillas inmaduras, etc. Sin embargo, no fue hasta 1970 que Mitchell J.W. informó que en el polen de la Brassica napus L. Producía, en el bioensayo del segundo entrenudo del frijol, una respuesta inusual que combinaba el alargamiento celular (respuesta típica de la giberelinas) con el engrosamiento y la curvatura. Estos autores; además, propusieron que este polen contenía un nuevo grupo de hormonas de origen lipídico denominados brasinas. Posteriormente, Mitchell J.W. y Gregory L.E. (1972) demostraron que las brasinas podían estimular el rendimiento y la eficiencia de los cultivos, así como el vigor de las semillas.

El descubrimiento de la primera fitohormona de estructura esteroidal, la brasinólida (BL), por Mitchell J.W. et al. (1970), fue descrito por Takematsu T., (1986), citados por Adam G. y Marguardt V. (1996), como¨quizás el descubrimiento más importante de los fisiólogos y bioquímicos vegetales desde el descubrimiento del ácido giberélico¨.

Luego, en las dos décadas posteriores, fueron publicados numerosos artículos científicos donde se hacía referencia al descubrimiento de más de 40 nuevos compuestos con estructura química y actividad biológica semejantes a la Brasinólida, esta nueva familia de biorreguladores se denominó Brasinoesteroides citado por Coll.,2003;http://www.surimpex.com.br/nhol/biofertilizantes/biobras.php.Año 2005).

Según Núñez, M. Y Robaina, C.,(2000) la estructura inusual de esta familia de compuestos, las bajas concentraciones en que se encontraban en la fuente natural, su interesante actividad promotora del crecimiento vegetal y las amplias perspectivas que poseen para su aplicación en la agricultura han motivado a países como Estados Unidos, China, Japón, Argentina, Alemania, Canadá, Italia y Cuba entre otros, a desarrollar un intenso trabajo investigativo en las líneas siguientes .

• Aislamiento y caracterización de nuevos Brasinoesteroides naturales.

• Desarrollo de técnicas micro analíticas para la detección en la fuente natural.

• Estudios de los mecanismos de acción de estos biorreguladores.

• Búsqueda de nuevos efectos biológicos.

• Empleo de métodos de síntesis más eficientes.

• Síntesis de análogos de Brasinoesteroides naturales a partir de diferentes sustratos esteroidales.

• Estudio de la relación estructura – actividades de estos compuestos.

• Desarrollo de bioensayos específicos para este tipo de fitohormonas.

• Determinación de las condiciones óptimas de aplicación en los diferentes cultivos.

Revisiones más recientes que comentan los efectos fisiológicos de los Brasinoesteroides incluyen las realizadas por Adam,G.et al., (1994), Sasse J.M., (1997) y Clouse S.D., (1998). Los autores además, destacan que los conceptos importantes quedaron implícitos desde el comienzo de las investigaciones sobre los efectos fisiológicos de estos potentes biorreguladores del crecimiento vegetal, que son: Primero, que los Brasinoesteroides pueden acelerar el crecimiento y la maduración de las plantas ( lo que puede o no girar a incrementos absolutos del crecimiento con el tiempo), y el segundo que los efectos producidos por los Brasinoesteroides no pueden ser considerados en forma aislada ya que estos compuestos intercalan con otros reguladores del crecimiento

vegetal endógenos y con señales ambientales, particularmente con la calidad de la luz. Los Brasinoesteroides también pueden afectar el desarrollo de insectos y hongos Adam G., (1994); y Sasse J.M, (1997). Los sitios de síntesis de estos compuestos en las plantas no se han deducido aún, puede ser que todos los tejidos lo produzcan, ya que los genes de transducción de señales y de la biosíntesis de los Brasinoesteroides están expresados en una gama amplia de órganos vegetales y se pueden asumir efecto a corta distancia como se ha visto en el polen, la semilla y los cultivos de células (Núñez, M. Y Robaina, C.,2000).

2.2.2 Bioensayos y relación estructura – actividad.

El primer bioensayo usado para detectar y aislar la Brasinólida (BL), los brasinoesteroides del polen y más para determinar la relación estructura – actividad de los Brasinoesteroides sintéticos y sus análogos, fue el del segundo entrenudo del frjol. Aunque en este bioensayo las giberelinas causan solo alargamiento del entrenudo tratado y de los superiores, los Brasinoesteroides provocan tanto el alargamiento como la división celular lo que resulta en una elongación, engrosamiento, curvatura y desdoblamiento del segundo entrenudo (Mandava N.B., 1988). Citado por (Dovales B., 2005).

En general los brasinoesteroides han sido probados para evaluar su actividad promotora del crecimiento vegetal en más de 20 bioensayos típicos para la actividad de axinas, giberelinas y citoquininas. En varios sistemas, los Brasinoesteroides actúan fuertemente de forma sinérgica con las auxinas. Por otra parte, las respuestas de los Brasinoesteroides y las giberelinas parecen ser ambas independientes y aditivas. En sistemas diseñados como características para citoquininas, los Brasinoesteroides actúan de varias formas (Marguardt y Adam, 1991). De acuerdo con esto los Brasinoesteroides pueden funcionar como giberelinas en un momento, axinas y citoquininas en otros.

Con relación a la actividad de estos compuestos en los Bioensayos típicos para auxinas (Bajguz P.,y Will A., 1996) al probar la actividad biológica de la Brasinólida en comparación con las auxinas en diversos Bioensayos, encontró que la BL estimuló respuestas similares a las mostradas por las auxinas en los Bioensayos del hipocotilo del frijol Azuki y la ganancia en masa fresca de tejido envejecido de ¨artichoke Jerusalem.

En cuanto a la actividad de la brasinólida en algunos de los bioensayos típicos para giberelinas y citoquininas Sasse J.M., (1997) informó que la BL era muy activa en los bioensayos de la elongación de epicotilos de guisante enano e hipocotilo de frijol etiolado, respuestas típicas del ácido giberélico (GA3) y no de las auxinas. La BL al igual que el AG3, inhibió la acumulación de betaciamina en posturas de Amaranthus y previno la iniciación de raíces adventicias en

hipocotilos de frijol mungo, frijol enano y pepino; sin embargo, la aplicación de BL promovió en lugar de retardar, la senescencia de hojas de Rumex. El BL no interactúa sinérgicamente con el AG3. El AG3 mostró una relación aditiva con la BL en el bioensayo de alargamiento celular del hipocotilo del frijol mungo, lo que sugirió que los dos promotores del crecimiento pueden actuar independientemente a nivel celular.

2.2.3 La brasinólida en comparación con otras hormonas vegetales.

Descripción de la hormona: La brasinólida y sus análogos representa una de las clases de regulador de crecimiento ( Plant Growth regulators) que promueve el crecimiento en un gran número de especies vegetales. Aunque su efecto fisiológico es similar a otras fotohormonas, particularmente con giberelinas y auxinas, se comporta diferente que las dos mencionadas. Es de extrema importancia su actividad antiestresante. Estas plantas fácilmente resisten condiciones desfavorables (temperatura, nutrientes, agua, pesticidas, herbicidas, etc.).Ahora, la mayoría de los análogos sintetizados de brasinólida han sido estructuralmente derivados de brasinólida natural y de su precursor, castasterona. La brasinólida es un esteroides

compuesto con 7 anillos de lactona en su esqueleto. Desde el descubrimiento del brasinólida, más de 20 de sus análogos han sido identificados en plantas. Estos compuestos son difíciles y caros de sintetizar, especialmente por las larga escala de aplicaciones que tiene (Key J.L., 1999). Algunas de las nuevas androstonas sintetizadas de los brasinoesteroides son:

e.g 2a, 3a,17b –Trihydroxy-5a-androstan-6-ona, análogo de la castasterona, muestra altos niveles de actividad antiestrés.

Ventajas

-La producción de sintéticos reguladores de crecimiento es mucho más barato que la insolación de hormonas naturales.

-La actividades de los reguladores de crecimiento sintéticos es mayor que las hormonas naturales ( Key J.L., 1999).

Utilidad

Reguladores de crecimiento sintético puede ser ventajosos en la agricultura, producción de Flores( si la planta es tratada con PGR el número de flores aumenta), hortalizas, y producción de frutales ( Key J.L., 1999).

2. 2. 4 Distribución de los brasinoesteroides en el reino vegetal.

Desde el descubrimiento de la brasinólida y la castasterona, se han intensificado y extendidos los estudios sobre el aislamiento de nuevos brasinoesteroides de fuentes vegetales y fundamentalmente, los científicos japoneses han estudiado la distribución de estos compuestos en el reino vegetal (Núñez, M. Y Robaina, C.,2000)

Recientemente, Núñez, M. Y Robaina, C.,(2000)plantean que los brasinoesteroides se han encontrado en 32 angiospermas, incluyendo 9 monocotiledones y 23 dicotiledóneas,

4 gimnospermas, un alga y una pteridofita. Todos estos resultados, sugieren que estos compuestos están ampliamente distribuidos en el reino vegetal, al igual que las hormonas vegetales conocidas y que ejercen algunas funciones fisiológicas en el crecimiento y desarrollo.

En cuanto a distribución de los brasinoesteroides en las plantas, Adam, (1994) destaco que el polen es la fuente más rica de estos compuestos, cantidades que oscilan entre 10-100 mg/kg; las semillas inmaduras también tienen altos contenidos (1-100mg/kg), mientras que las hojas y los tallos poseen niveles inferiores. Izquierdo, (1995) hizo un resumen de aspectos relacionados con la química, la fisiología y la bioquímica de los brasinoesteroides y en el mismo el autor indica que el amplio espectro de efectos biorreguladores y antiestrés que presentan estos compuestos los convierten en reguladores del crecimiento vegetal ecológicamente adecuado para su aplicación futura en la agricultura.

2.2.5 Efectos Fisiológicos de los brasinoesteroides sobre el crecimiento vegetal.

Los bioestimulantes cada uno con su especificidad, actúan sobre la parte vegetativa o el sistema radical dando lugar a una significativa mejora (MERISTEM, 2003).

Los efectos promotores de los brasinoesteroides sobre el crecimiento vegetativo, han sido observados en muchas especies, pero solamente en pocas se han observado en detalles. Sasse (1991) planteó que el tratamiento con las hormonas vegetales reconocidas afecta la elongación inducida por la brasinólida; las giberalinas tienen un efecto aditivo y la zeatina un efecto inhibitorio. Con las auxinas hay un sinergismo donde la brasinólida permite a éstas inducir elongación cuando solas son inefectivas. La auxina exógena afecta la cinética de la respuesta a la brasinólida; sin embargo, el sinergismo encontrado en pepino puede ser atribuido a un incremento en la amplitud de la respuesta a la auxina.

Es interesante destacar que generalmente, la estimulación de la elongación provocada por los brasinoesteroides, ocurre en la luz pero no en la oscuridad. Ikekawa y Zhao (1991) estudiaron la influencia de la luz en los promotores del crecimiento de la brasinólida en epicotilos del frijol mungo (Vigna radiata l ) y encontraron que la BL no ejerció efectos en la elongación en condiciones de oscuridad, luz azul monocromática, y luz roja lejana; sin embargo, en condiciones de luz blanca (400-700nm) y luz roja monocromática (600nm) con las cuales se retrasa normalmente el crecimiento, se observó claramente el efecto de este compuesto.

En cuanto al efecto de los brasinoesteroides en el crecimiento de la raíz , Roddick e Ikekawa (1992) encontraron que la 24- epibrasinolida inhibió el crecimiento de la raíz en posturas de trigo, frijol mungo y maíz.

Posteriormente Roddick e Ikekawa (1993) suministraron concentraciones submicromolares de 24-epiBL a las regiones basal y apical de raíces separadas de tomate y estas inhibieron el crecimiento.

También Roddick, (1994) estudió la influencia de cuatro brasinoesteroides en el crecimiento en cultivo aséptico de raíces separadas de tomate, encontrando que todos los compuestos ensayados(brasinólida, 24-epiBL, 22,23,24-triepibrasinólida y 28-homo-brasinólida), causaron inhibición del crecimiento. Sin embargo según informa este autor, existe también numerosas evidencias de que los brasinoesteroides estimulan el sistema de raíces intactas. Por ejemplo, los brasinoesteroides promovieron el enraizamiento en tallos clonados de Matricarias chamomilla, el corte de hipocotilo de soya, en posturas trasplantadas de Pinus radiata y en posturas o plantas en remolacha, trigo, maíz, tabaco y arroz. Es de destacar que en todos los anteriores sistemas, los tallos han estado presentes y que los brasinoesteroides usualmente se aplica a este órgano por inmersión o aspersión, por lo que no se puede excluir la posibilidad de que la promoción causada por estos compuestos en la raíz, sea un efecto indirecto que se ejerce por la vía del tallo.

No obstante lo anterior, debe acentuarse que la inhibición de las raíces puede ocurrir en cortes y posturas, cuando los brasinoesteroides se aplican directamente y continuamente al extremo del corte o a las raíces, respectivamente (Roddick y Guan, 1991). Todo lo anterior sugiere que las respuestas de las raíces a los brasinoesteroides son diversas y fisiológicamente diferentes a las respuestas de los tallos, por los que deben ser cuidadosamente considerados aspectos tales como la formulación y la aplicación del tiempo necesario de exposición (Núñez M., 1999).

Por otra parte, se ha planteado que los efectos inhibitorios de los brasinoesteroides particularmente sobre la expansión, que están frecuentemente mediados por la inducción de la biosíntesis del etileno en el tejido del pedúnculo. Sin embargo, un trabajo resiente de Jones-Held, Van-Doren y Lockwood(1996) sobre los efectos inhibitorios de un tratamiento breve de semillas de berro con brasinólida, demostraron que los niveles de etileno no se incrementaron en la semilla germinada, lo que sugiere una acción inhibitoria independiente de los brasinoesteroides. No está claro que papel juegan estos compuestos endógenos en las primeras etapas de la germinación; sin embargo se han observado cambios en los niveles de castasteronay brasinolida después de la germinación de la semilla de rábano (Schmidt et al., 1995).

• Otros efectos de los brasinoesteroides.

Además de los efectos en el crecimientos vegetal se han informados otros efectos de los brasinoesteroides, tales como la influencia en el gravitropismo (Meudt,1987),en el retraso de la abscisión de las hojas de Citrus y exsplantes de diferenciación de elementos traquiarios en células aisladas del mesófilo de Zinnia elegans (Spengler et al , 1995 ).

En soya , Zurek y Clouse ( 1994 ) destacaron el papel de los brasinoesteroides en la diferenciación del xilema a través de la expresión especial del BRU 1, un gen regulado por los brasinoesteroides que codifican una endotransglicosilasa de xiloglucano en esta especie. Se piensa que esta enzima involucrada en los procesos que requieren modificación en la pared celular, incluyendo la expansión, la diferenciación vascular y la maduración del fruto (FRI at al, 1992).

Por su parte, Fujii y saka (1992) encontraron un efecto estimulador de la brasinólida en la traslocación de asimilatos en plantas de arroz. Con anterioridad, krizek y Mandava (1983) habían planteado que unos de los papeles principales de los brasinoesteroide podría ser el de influir o dirigir el proceso de movilizaron dentro de las plantas por lo que una de la formas que pueden actuar estos compuestos es influyendo en el trasporte por el floema. Otras publicaciones han establecido que los brasinoesteroides estimulan la actividad fotosintética (Bajguz, 1996) expresada por una aceleración en la fijación del dióxido de carbono, incrementando la biosíntesis de proteínas y el contenido de azúcares reductores. También se ha informado la activación síntesis de proteínas en las hojas de trigo después del tratamientos con 225 , 235 homobrasinólida incluyendo la síntesis de proteínas específicas ,algunos de los cuales corresponda a las proteínas del choque térmico (Kulaeva et al., 1991) citado por (Marquarde y Adam, 1991).

En relación con el efecto general de los brasinoesteroides en la diferenciación del sexo en las plantas Schlagnhauferet al. (1991) encontró que la aplicación directa de brasinólida a las inflorescencias estaminada de Luffa cylindrica, indujo flores bisexuales y pistiladas.

Otro efecto de los brasinoesteroides en su influencia en la senescencia en algunos sistemas. Así, He (1991) y DE Azevedo (2000) encontraron que la epibrasinólida, a diferencias de la citoquininas aceleró la senescencia del tejido cotiledonar y foliar. Ellos observaron un incremento marcado en el nivel del malondialdehido y mutaza y catalaza, sugiriendo que los brasinoesteroides pueden regular estos defectos vía "oxigeno activado". La senescencia retardada de mutantes en brasinoesteroides Arabidopsis, tendía a apoyar el papel de los brasinoesteroides en acelerar la senescencia de plantas normales(Spenger, 1995 y Li et al. , 1997)

• Papel de los brasinoesteroides como hormonas vegetales endógenas.

La hormonas vegetales según Sasse,(1991), son compuestos naturales de la plantas con la capacidad de influir en los procesos fisiológicos a concentraciones por debajo de las que los nutrientes o las vitaminas influirían en estos. El mismo autor plantea que existen muchos compuestos naturales que tienen efectos regulatorios del crecimiento de las plantas compuestas o en bioensayos y los brasinoesteroides son realmente potentes, pero ¿Deben ser ellos considerados como hormonas vegetales?.

Según (Núñez, M.y Robaina, C., 2000) la familia de hormonas vegetales conocida, auxinas, giberelinas, citoquininas, ácido adscísico y etileno, se caracterizan por los siguientes aspectos:

– Están ampliamente distribuidos en el reino vegetal.

– Tienen múltiples efectos.

– Pueden modular los efectos unas de otras.

– Se mueven a través de la planta de forma libre y conjugada.

• Interactúan con señales ambientales tales como la luz, la disponibilidad de agua, la gravedad y la temperatura.

Sasse (1991) llegó a la conclusión que existían evidencias consistentes para considerar a los brasinoesteroides, como una nueva familia de hormonas vegetales endógenas. Dentro de los reguladores de crecimiento u hormonas vegetales se encuentran también aquellos compuestos que tienen un efecto antagonista y que actúan en general inhibiendo parcial o totalmente el crecimiento de los vegetales, entre estos encontró el ácido abscísico, los inhibidores, morfactinas y retardantes del crecimiento.

• Efectos de los brasinoesteroides sobre el metabolismo de las plantas.

La división y el alargamiento celular en un tejido en crecimiento requieren de la síntesis de ácidos nucleicos y de proteínas. Las hormonas vegetales tales como las auxinas, giberelinas y citoquininas regulan el metabolismo de los ácidos nucleicos en las plantas(Key, 1996).

El efecto de los brasinoesteroides en el metabolismo de las proteínas y los ácidos nucleicos fue estudiado por Mandava et al. (1987), los cuales utilizaron inhibidores de la síntesis de proteínas y del ARN para evaluar sus efectos en la respuesta inducida por brasinoesteroides en cortes de epicotilo de frijol mungo y ellos encontraron que los inhibidores ensayados y en particular, la actinomicina D y la cicloheximida, interfirieron en el crecimiento del epicotilo. Los efectos causados por estos inhibidores parecen ser revertidos por los brasinoesteroides cuando el tejido tratado con el inhibidor se lava con agua y entonces se expone a la BL. Este procedimiento contrarrestó la respuesta inhibitoria y produjo adicionalmente un efecto promotor del crecimiento.

Si el tejido pretratado con BL se trata posteriormente con los inhibidores, la promoción inducida por la BL se detiene completamente. Estos efectos son reversibles y dependientes de la concentración. Metodologías similares fueron utilizadas por Sasse(1991).Estos estudios claramente indican que los efectos en el crecimiento inducidos por los brasinoesteroides, al igual que los inducidos por auxinas y giberelinas, depende de la síntesis de ácidos nucleicos y de proteínas celulares.

Más recientemente, Bajguz, P. y Wild, A.(1996) encontraron que en el alga Chlorella vulgaris el contenido de proteínas es intensamente estimulado por la brasinólida y la 24-epiBL durante un período de 12 a 13 horas de cultivo.

En hojas de tejido, la aplicación de la 22S, 23S-homobrasinólida y de 24-epiBL activó la síntesis de proteínas vegetales e indujo la síntesis de novo de polipéptidos, tanto a temperatura normal como a alta temperaturas(Kulaeva et al; 1991).

Los análogos de brasinoesteroides modifican diferencialmente la actividad peroxidasa, súperoxido dimutasa y el contenido de proteínas en plantas jóvenes Los resultados sugieren que estos análogos cubanos de brasinoesteroides podrían regular diferencialmente la capacidad antioxidante de las plantas jóvenes a través de cambios en algunos componentes enzimáticos del sistema antioxidante, lo cual depende de la dosis y la estructura de cada análogo utilizado (Núñez, M.y Robaina, C., 2000;http://www.inca.edu.cu/otrasweb/revista/CT21(4), %202000-INTERNET.htm).

También ejercen influencia en la translocación de los asimilatos según Petzald et al. (1992), quienes encontraron que la aplicación de homobrasinólido 24- epibrasinólido, GA3 y AIA a hojas de Vicia faba acelera el consumo de sacarosa 14C por discos foliares. Por su parte, Fujii y Saka (1992) encontraron un efecto estimulador del brasinólido en la translocación de asimilatos en plantas de arroz.

2.2.9 Efecto protector de los brasinólidos a plagas, enfermedades y virus.

El incremento en la resistencia a la infección patogénica por los brasinoesteroides han sido informada, entre otros por Korablera, Sukhora, Dognadse, (1991) citado por Marguaidh y Adam, (1991) quienes infestaron artificialmente tubérculos de Papa con Phytopthora infestan o Fusarium sufiricum y encontraron que los tratados mostraron una resistencia superior a los fitopatógenos en comparación con el control y además formaron más sustancias protectoras en respuesta a la infección.

Otro aspecto descubierto recientemente de la acción protectora de los brasinoesteroides en lasa plantas está relacionada con la capacidad de estimular resistencia a la infección por virus (Khripach et al; 1999). Esto fue observado en la micropropagación de papa, donde se incluyeron en el medio de cultivo varios brasinoesteroides(Brasinólida, homobrasinólida y epibrasinólida), se encontró una reducción en la infección por virus en el material utilizado para la plantación. Este efecto se encontró en todas las etapas de desarrollo de la planta y se observó también en la primera y segunda generación de tubérculos producidos del material vegetal de partida crecidos en un medio que contenía brasinoesteroides.

Adam, G. y Petzold, U(1994), hicieron un resumen de aspectos relacionados con la química, fisiología y la bioquímica de los brasinoesteroides, en el mismo los autores indicaron el amplio espectro de efecto biorregulatorios y antiestrés que presentan estos compuestos los convierten en reguladores del crecimiento vegetal ecológicamente adecuado para su aplicación futura en la agricultura.

2.2.10. Efecto protector de los brasinólidos sobre el estrés biótico y abiótico.

Así se demostró que la inhibición de las peroxida lipídicas estimula por la epibrasinolida o un mejor mantenimiento y estabilidad de las membranas y este es probablemente una de las formas en la que la resistencia al estrés de la planta puede ser mejorada por los brasinoesteroides (Núñez M., 2000).

Hamada, (1986) consideró que una acción importante de la brasinolida era acelerar la resistencia a varios estreses, tales como estrés a las bajas temperaturas, estrés a la infección por hongos, a los daños por herbecidas y estrés salino. Estas características fueron conformadas por Ikekawa y Zhao, (1991).

Tal es así que en el trigo, Schlagnharfer, (1991) demostró que en el tratamiento con homobrasinolida no solamente incrementó la actividad metabólica y el rendimiento del grano en condiciones de estrés hídrico, sino también ayudó a la recuperación de las plantas.

Así, Schill et al. (1991) informaron que en las plantas de remolacha que trataron con homobrasinólidas y sometidas a un estrés hídrico ligero(45-50%) de la capacidad hídrica máxima), fueron capaces de compensar completamente el efecto de dicho estrés. Sin embargo, el contenido de sacarosa incremento solamente en caso de estrés

severo (25-30% de la capacidad hídrica máxima). Los autores además señalan que esta respuesta puede estar asociada a una mayor estabilidad de la membrana o a la síntesis de proteínas especificas de estrés. Posteriormente, Shlagnhaufer, C.D.(1991), demostró que este mismo compuesto incrementó la actividad de proteínas solubles totales, en posturas de trigo de 2 días de edad y la longitud del tallo, en posturas de 4 días con y sin estrés de humedad, inducido por polietilenglicol. En condiciones de estrés también se observo una influencia positiva en el contenido relativo de agua de las hojas, a pesar del incremento en la velocidad de transpiración y la disminución en la resistencia a la difusión, lo que sugiere un incremento en el consumo de agua por las plantas tratadas.

El tratamiento con epibrasinólida y ácido abscísico en las plantas de sorgo incrementó la capacidad de supervivencia de las mismas en condiciones de déficit hídrico severo. Se demostró que hubo una interacción sinérgica entre ambos reguladores(Xu et al;1994). Estas respuestas de las plantas se deben a que el tratamiento con epibrasiólidas, ácido abscísico y su combinación no solo incrementó la retención de agua sino que también aceleró la tolerancia fisiológica en un estado hídrico bajo(Xu et al., 1995).

Núñez, M. et al., (1998) utilizando el cultivo del tomate, una formulación, que tiene como ingrediente activo un análogo espirostánico de los brasinoesteroides y que se conoce como Biobrás-6, encontraron que la expresión foliar 20 días después de la siembra, fue capaz de reducir ligeramente los efectos adversos que el déficit hídrico provoca en el crecimiento de las plantas, lo cual sugiere la necesidad de continuar este tipo de estudio, debido a que este producto pudiera ser usado como regulador que mejora la capacidad de la planta para resistir la sequía.

Según Ikekawa, N. y Zhao, Y-J, (1991), los brasinoesteroides son compuestos naturas de estructura esteroidales, lo que a bajas concentraciones provocan los siguientes efectos:

• Promueven el desarrollo de las plantas acelerando la elongación y división celular.

• Incrementa entre un 10 y 30% del rendimiento de diferentes cultivos de importancia económica, tales como papa, trigo, maíz, arroz y el tabaco.

• Mejora la calidad de la cosecha y aumenta la producción de la biomasa.

• Favorecen la resistencia de las plantas a las bajas temperaturas y al efecto negativo que ejercen diferentes plagas.

• Disminuye el daño que provocan los herbecidas en las cosechas.

• Permiten el desarrollo de las plantas bajo condiciones de estrés hídrico.

• Aumenta la tolerancia a la salinidad de los suelos.

2.2.11 Aplicaciones prácticas de los brasinoesteroides en la agricultura mundial.

Los resultados del efecto de la 24-epiBL en el crecimiento y el rendimiento de varios cultivos de importancia, como son el trigo, arroz y soya fueron resumidos por Takematsu y Takeuchi en 1989, citados por Ikekawa y Zhao (1991), señalando que en el caso del trigo, 35 días después del tratamiento se obtuvo un incremento del de un 20 – 30 % en el peso de la panícula, cuando se asperjaron soluciones entre 0,001 y 1 ppm en el momento de la floración. En el caso del arroz, la aplicación del compuesto en la floración incrementó el rendimiento en un 11%, mientras que en soya se obtuvo un aumento entre 10 y 20%.

Núñez et al. (1995), plantearon que las aplicaciones prácticas en la agricultura a una mayor escala comenzaron en Japón en 1985 y hasta 1990 se habían informado, de forma general, resultados similares a los anteriormente citados. En China, estudios realizados en trigo demostraron que la epiBL asperjada en la etapa de floración o llenado en concentraciones de 0,01 – 0,05 ppm ocasionaron incrementos en el rendimiento en grano, fundamentalmente con la dosis de 0,01 ppm, el cual se explica por el aumento en el número de granos y el peso de 1000 granos.

Los brasinoesteroides se han venido aplicando en la agricultura como estimuladores de los rendimientos agrícolas y entre ellos, los más utilizados son la Brasinólida y los análogos conocidos como la 28-homobrasinólida y las 24-epibrasinólida (Núñez, M.y Robaina, C., 2000).

Este último ha sido aplicado en diferentes cultivos y producto de la colaboración entre Japón y China, fue aplicada en forma extensiva durante el período 1985-1990 (Núñez et al., 2000).

Una formulación conocida como EPIN y que tiene como sustancia activa la 24-epibrasinólida, fue registrada en Rusia y Bielorrusia desde 1992 y aplicada con éxito en cultivos como: tomate, papa, maíz, y soya. Sin embargo, actualmente los ensayos de campo con estos tres brasinoesteroides se han suspendido en Japón y en Europa, ya que no se obtuvieron efectos estables y significativos, en estas condiciones (Jiménez y Balles, 2000).

Según Rodríguez (2000), la tendencia actual consiste entonces en la búsqueda de análogos de brasinoesteroides que sean capaces de estimular el rendimiento de los cultivos de una forma estable, por lo que discuten los resultados obtenidos con un derivado del ácido jasmónico (PDJ) conocido como TNZ 303.

En general, los Brasinoesteroides 7-oxalactónicos presentan mayor actividad que los 6-cetónicos y estos mayor que los no oxidados (Yokota y Mori, 1992).

Según Brosa et al. (1998) el análogo -hidroxilado de la 28-homocastasterona mostró una actividad similar a la 5 24-epibrasinólida 6 en experimentos de campo realizados con ambos compuestos.

Teniendo en cuenta que en dependencia del bioensayo varía la contribución a la bioactividad de uno u otro de los requerimientos estructurales postulados cualitativamente, Brosa (1997) informó una nueva forma de definir estos requerimientos

sobre la base de establecer una relación cuantitativa de estructura-actividad biológica, que permita diseñar nuevos análogos y predecir su actividad biológica.

Khripach y Zhabinskii (1999) informaron la influencia que la alta especificidad de la interacción de cada brasinoesteroide con los genotipos. Así, se observó una fuerte estimulación del nivel de ABA en plantas de la línea-5BL que fueron obtenidas de semillas tratadas con epibrasinólida y homobrasinólida (850 % y 680 % del control, respectivamente). Las plantas de la línea-5BS también ofrecieron una buena respuesta (363 % y 298 % del control, respectivamente). Por otra parte, se registró un incremento razonable del nivel de AIA en el euploide por la acción del tratamiento con la epibrasinólida y se encontró un incremento del nivel de RZ en las mismas plantas cuando fueron tratadas con la homobrasinólida.

Se debe señalar que un número de estas mediciones demostró que, en este período del desarrollo de la planta, la acción de los Brasinoesteroides produjo una supresión en la acumulación de las fitohormonas.

Según (Davies, 1995) al comparar los efectos de los brasinoesteroides con los de otras sustancias reguladoras del crecimiento vegetal, se deben destacar las siguientes características:

• Los brasinoesteroides son activos a concentraciones extremadamente bajas, generalmente soluciones de 0,1 – 0,001 ppm, que es un rango 100 veces inferior que el de los otros reguladores del crecimiento vegetal.

• Los brasinoesteroides estimulan el crecimiento de la raíz.

• Los brasinoesteroides no causan deformaciones en las plantas.

• El efecto de los brasinoesteroides en el crecimiento vegetal es particularmente fuerte en condiciones de crecimiento adversas (temperatura sub-óptima, salinidad), por lo que los brasinoesteroides pueden ser llamados "hormonas del estrés".

• Tienen baja toxicidad.

• Aplicaciones practicas de los análogos de los brasinoesteroides en la agricultura cubana.

Es bueno destacar que los brasinoesteroides naturales, aunque resultan muy efectivos, son muy caros para que puedan ser aplicados a escala productiva( Núñez M., 1999).

En Cuba el laboratorio Pronat trabaja, a partir de fuentes naturales, en la síntesis de compuestos cuya estructura y actividad biológica son similares a los brasinoesteroides (Núñez M., 1999) citado por (Dovales,B.,2005).

Así (Jomarrón et al., 1995) informó la síntesis caracterización de 4 análogos espirostámicos de brasinoesteroides con esteroquímica 5B, además de la obtención de compuestos biológicamente activos con un sistema 2.3 diol en el anillo A con diferentes esteroquímicas. El desarrollo de estas investigaciones ha permitido que en el país se disponga de análogos de diferentes estructuras químicas para el estudio biológico y además de cantidades suficientes de algunos de los más activos para validar su efectividad.

Hasta el presente se ha logrado obtener una serie de productos denominados Biobrás que por la actividad biológica que presenta y por la relación costo beneficio es sumamente atractivo para las entidades agrícolas, Núñez Miriam et .al, (2000).

La utilización de la formulación denominada DI-31 o BB-16 a nivel experimental y en condiciones de campo con resultados satisfactorios han sido informados por diversos autores tales como (Pérez, 2000). Así se ha demostrado la efectividad de esta formulación en hortalizas (Núñez, 1996 y 1999).

Camejo y Alarcón (2000), presentaron los resultados más recientes que han obtenido con la aplicación de los análogos espirostánicos de brasinoesteroides sintetizados en Cuba y discuten la necesidad que existe actualmente, en las investigaciones agrícolas, de desarrollar productos bioactivos que conduzcan a una disminución progresiva del uso de agroquímicos, contaminantes del medio ambiente.

Entre las aplicaciones de estos análogos en Cuba se citan, por ejemplo en el cultivo de la caña de azúcar, tanto el DAA-6 como el DI-31 los cuales ejercieron una influencia positiva en la fase de multiplicación – enraizamiento durante la micro propagación (Jiménez et al., 1998), mientras que estudios realizados por De la Fe et al. (1998) sobre el efecto de análogos de brasinoesteroides en la multiplicación, enraizamiento y la adaptación de las vitroplantas de caña de azúcar, constatan también la efectividad de estos compuestos en el enraizamiento de las plantas con resultados superiores a cuando es utilizada la hormona AIA indicada en el instructivo técnico para la micropropagación de la planta.

En el cultivo de la papa, Núñez et al. (1995) informaron la influencia positiva que la aspersión foliar de DAA ejerció en la masa fresca de los tubérculos comerciales y totales del cv Desiree. En 1997, Torres y Núñez demostraron que la aplicación del BB-6 en este mismo cultivar incrementó el rendimiento de los tubérculos comerciales entre 9 y 34 % con dosis de 0,5 y 1 mg.l-1 asperjados a los 30 y 45 días después de la plantación.

De igual forma estos análogos, especialmente el Biobrás-6 y 16 han sido empleados en el cultivo del arroz en condiciones de estrés por sales (Nieto et al., 2003) ejerciendo un marcado efecto al incrementar el rendimiento en más de 0,8 t.ha-1, debido a un incremento en el llenado de los granos, especialmente cuando se asperjan en el cambio de primordio.

En nuestro país, en el cultivo del tabaco se conocen los trabajos realizados en la zona occidental, por Díaz et al. (1995) y los de Pita et al. (1999) en la tecnología bajo tela, mientras que en la región oriental, los realizados por Mariña et al. (2004) y González (2004) en la tecnología de sol ensartado.

En condiciones de semillero, solo existen referencias sobre los resultados obtenidos en la zona occidental, por parte de Góngora et al. (2004) sobre la influencia de diferentes proporciones de NPK y los momentos de aplicación de BB-16 en la fase de semillero del cultivo del tabaco variedad Habana – 92 (Núñez et al., 2001).

Clouse, S. D., (1996) demostró que el empleo de análogos de brasinoesteroides en el cultivo in Vitro para la micropropagación e inducción de cayos de papa tubo una acción favorable sobre el crecimiento y vigor de la s plántulas In Vitro, así como mayor crecimiento y calidad de los cayos obtenidos. Se observó además, la influencia del genotipo sobre las respuestas de las sustancias empleadas.

2.2.12.1 Análogo de brasinoesteroides BIOBRAS- 16.

Dentro de la serie BIOBRAS se ha desarrollado el BIOBRAS-16. Desde 1995, este producto se está utilizando con éxito en la agricultura cubana y se exporta hacia varios países de Latinoamérica Colombia, Chile y Venezuela(Núñez, M.,1998)

El BIOBRAS-16 ejerce una marcada influencia en el crecimiento y desarrollo de las plantas y por ende en los rendimientos, llegándose a obtener valores de hasta un 50% en cultivos de interés agrícola en Cuba y América Latina. Gonzáles, (1998).

Especificaciones según (Núñez, M.y Robaina, C., 2000).

Nombre comercial: BIOBRAS-16

Ingrediente activo: Cetona esteroidal polihidroxilada (sólido).

Fórmula global: C27H42O5 .

Tipo de formulación: Líquido soluble en agua

El principio activo del BIOBRAS-16 es un sólido cristalino. Para su aplicación en la agricultura éste se formula con varios aditivos en una formulación líquida con una concentración de 0,1 gramos de principio activo por litro (100 ppm). El BIOBRAS-16 puede ser aplicado sólo (disuelto en agua) o mezclado con otros agroquímicos, tales como, fertilizantes foliares, insecticidas, funguicidas, etc. Se ha observado un efecto sinérgico cuando se aplica conjuntamente con algunos fertilizantes foliares y humus líquido (http://www.iac.br/mzulo/brassinosteroids/ Revcub/Revbras.htm 2005).

El BIOBRAS–16 se puede aplicar mezclado con fertilizantes foliares, insecticidas, fungicidas, etc (http://www.surimpex.com.br/espanhol/ biofertilizantes/biobras.php).

Se ha podido comprobar que cuando se aplica en plantas jóvenes acelera notablemente el crecimiento de las mismas, incrementa el arrea foliar, obteniéndose plantas más robustas y resistentes. Soto, (1998).

Se ha demostrado que el BIOBRAS–16 protege los cultivos contra las condiciones de estrés producido por altas o bajas temperaturas, sequía, salinidad de los suelos y efectos tóxicos de ciertos agroquímicos (Núñez, M.y Robaina, C., 2000).

En dependencia del cultivo, se aplican 10-20 miligramos de principio activo por hectárea, por tanto, un gramo de principio activo alcanza para aplicar entre 50 y 100 hectáreas, un litro del producto comercial (concentración = 0.1 g.l-1) alcanza para realizar una aplicación a 5 -10 hectáreas.

Vigor: Las semillas tratadas con Biobrás-16 incrementan significativamente su vigor. Se han alcanzado incrementos medio, 28% en el pimiento y se ha observado un incremento en la germinación de la semilla botánica de papa, y la semilla de mandarina entre un 10 y 15 %. Cuando se sumergen semillas en soluciones de Biobrás-16 antes de la siembra se logra acelerar la germinación y el crecimiento de las plantas, se obtuvieron plantas más robustas y aumentó su resistencia al transplante. Pita et, al, (1996).

Toxicidad: Estudios realizados en la Universidad de la Habana indican que el biobrás 16 no es producto tóxico (Núñez, 1998).

2.2.12.1.1 Modos de aplicación del Biobrás-16

Aplicación por aspersión foliar: se disuelve entre 100 y 500 ml/ha de Biobrás-16 en suficiente cantidad de agua, utilizando cualquier método de aspersión mochila, fumigadora, avión, etc. Se deben realizar de una a dos aplicaciones según el cultivo, Wang et, al, (1994), citado por Castro, (2002).

Otro modo de aplicación es la inmersión de la semilla: En el mismo se utiliza diluciones acuosas entre 1×10(3)g/l y 1×10(5)g/l de Biobrás-16. La cantidad de semilla se sumerge, el trigo de inmersión y la concentración de la solución depende del tipo de cultivo. Ramos, (1996)

2.2.12.1.2 Rendimientos obtenidos en la aplicación del Biobrás-16 en diferentes cultivos

Según Núñez Miriam, (1998) al estudiar la influencia del Biobrás-16 en los siguientes aspectos planteó:

Eficiencia en la producción: El Biobrás-16 promueve el rendimiento de manera significativa en varias especies vegetales. Estos rendimientos oscilan como promedio entre el 15 y 25% para los cultivos tales como: ajo, cebolla, papa, maíz, tomate, solla y vid.

Efecto antiestrés: En una investigación realizada en el municipio punto hieras del departamento de META en Colombia se aplicó Biobrás-16 en 30ha de arroz y se dejaron como testigo 10ha. En este ensayo dejó de llover aproximadamente 50 días por

lo que las condiciones de desarrollo del cultivo se vieron afectadas seriamente por la sequía, sin embargo, en las áreas tratadas se logró cosechar el 67% (3562kg/ha) de lo que se obtiene en condiciones normales (5300kg/ha) y en las áreas no tratadas solamente se cosechó el 20% (1062kg/ha).

Franco I., (1994) demostró que el Biobrás-16 estimuló el rendimiento de plantas de arroz de las variedades J-104 y Perla de Cuba, a través del aumento del número de granos llenos por panícula y el peso de 100 granos.

El BIOBRAS-16 promueve un incremento de los rendimientos del 10 al 25 % en varias especies vegetales. Favorece una maduración homogénea e incrementa el tamaño y calidad de los frutos. En plantaciones de sandía, fresa y uva se ha observado el incremento en el contenido de azúcares. Las semillas tratadas con BIOBRAS-16 incrementan significativamente su vigor y se favorece la germinación.

Núñez M. et al .,(1996) trabajaron con dos análogos de brasinoesteroides (BB-6 y BB-16) en algunas hortalizas (Tomate, Ajo, Cebolla, Pimiento). En condiciones de producción aplicando los productos en dos momentos: Después de la siembra o trasplante y prefloración logrando incrementos de rendimientos entre un 5-30%.

Rodríguez R. et al ., (1999) obtuvieron resultados positivos en el cultivo del maíz, utilizando el BB-16 aplicados en diferentes momentos logrando un 50% de incremento en los rendimientos con diferencias significativas con el testigo, presentando el mejor momento de aplicación cuando es asperjado el producto fraccionado al inicio de la hoja bandera y la formación de la mazorca.

La utilización de la formulación BB-16 o DI-31, a escala experimental en condiciones de campo con resultados satisfactorios ha sido informado por varios autores. Así se ha demostrado la efectividad de esta formulación en hortalizas(Alfonso, J. y Núñez, M, 1996).

Almendares J. et al., (1999) demostraron la influencia de diferentes dosis en momentos de aplicación del BB-16 en el cultivo del maíz observándose un incremento en los rendimientos, ya que esta es una sustancia estimuladora del crecimiento vegetal.

Bajguz, P. y Wild, A. (1996) planteó que cuando este se aplica a diferentes cultivos son capaces de incrementar los rendimientos, mejorar la resistencia la frió, reducir los daños por aplicación de productos tóxicos y mejorar la tolerancia a la salinidad de los cultivos, efectos que son inducidos a bajas dosis.

2.2.13 Rendimientos obtenidos con la aplicación de los brasinoesteroides en diferentes cultivos.

Tabla 3. Principales resultados experimentales con la aplicación de análogos de brasinoesteroides en diferentes especies vegetales en la provincia Holguín (Hernández, 2002).

Leyenda.

ddp – Días después de la plantación.

En arroz, la aplicación del compuesto en la floración incrementó los rendimientos en un 11% mientras que en la soya se obtuvo un aumento entre 10 y 20% también se obtuvieron resultados comprometedores en pruebas con maíz, papa, boniato, espinaca, tomate entre otros(Pérez, T. et al.,2000).

En el cultivo del melón de agua las acepciones foliares del brasinoesteroides durante la etapa de postura y en la floración y cuajado del fruto y por ende, el rendimiento del cultivo entre 10 y 20%. El rendimiento del pepino se incrementó en la misma magnitud por la aplicación del compuesto(Núñez, M, 1999).

Katsumi, M.,/1991) informó los resultados de las aplicaciones de brasinoesteroides a diferentes cultivos en varias de las regiones de la antigua URSS. En guisantes las aplicaciones de 24-epiBL en la etapa de 8-9 hojas y la floración produjeron un incremento promedio en el rendimiento del cultivo de 2800kg/Ha.

También Kitani, Y.,(1994) demostró la influencia de los brasinoesteroides en la supresión de la brotación prematura del tubérculo de papa. Se a demostrado también la utilidad de la aplicación conjunta de brasinoesteroides y varios fertilizantes para reducir la acumulación de metales pesados en cultivos crecidos en suelos donde exista contaminación con estos elementos(Almendares, J.et al.,1999). En Corea Lim, U-K.,(1985) citado por Núñez, M.,(1999) aplicó BL a semillas de tres variedades de arroz y 6 semanas después del tratamiento encontró un mayor largo, ancho, masa fresca y contenido de proteínas en las hojas. En tomate y pimiento, se encontró que aspersiones foliares durante el periodo de crecimiento incrementaron las masas frescas y secas de frutos, con mejores resultados para la dosis de 0.1ppm.

En otros países se destacó que en arroz, la BL incrementó la masa del grano y el porcentaje de granos maduros, lo cual atribuido a una mayor síntesis y traslocación de productos fotosintéticos(Fujii, S.et al ., 1991). Además Kuraishi, S.et al .,(1991) demostraron que la BL a 0.1ppm asperjada en la ántesis y 24 días después en árboles de naranja Navel incrementó el rendimiento sin influir en la calidad interna de los frutos y Kekawa, N. y Zhao, Y-J .,(1991) utilizaron la brasinólida en combinación con el CCC(chlomequat) en trigo perenne y encontraron en el primer año de crecimiento una estimulación del rendimiento de 1.33t/ha mientras que en el segundo año solo fue de 0.23 t/ha. Recientemente en la India Ramraj, V.M. et al.,

(1997) informaron que los resultados de las aspersiones foliares de las 28-homobrasinólida en diferentes cultivos de importancia económica durante el periodo 1989-1995, demostrando que su aplicación en concentraciones que oscilaron entre 0.25-1.0g/ha incrementó significativamente el rendimiento del cultivo como el contenido de grasa en los granos.

Todos estos resultados demuestran la efectividad de los brasinoesteroides como estimuladores en el crecimiento y del rendimiento en la agricultura. No obstante, Sasse, J. M., (1997) plantea que los efectos de los brasinoesteroides naturales en el campo pueden ser de corta duración o esporádicos, por lo que debe ser útil la aplicación de compuestos de más larga duración que sean transformados en las plantas a brasinoesteroides activos.

46En arroz, la aplicación del compuesto en la floración incrementó los rendimientos en un 11% mientras que en la soya se obtuvo un aumento entre 10 y 20% también se obtuvieron resultados comprometedores en pruebas con maíz, papa, boniato, espinaca, tomate entre otros(Pérez, T. et al.,2000).

En el cultivo del melón de agua las acepciones foliares del brasinoesteroides durante la etapa de postura y en la floración y cuajado del fruto y por ende, el rendimiento del cultivo entre 10 y 20%. El rendimiento del pepino se incrementó en la misma magnitud por la aplicación del compuesto (Núñez, M, 1999).

Katsumi, M.,/1991) informó los resultados de las aplicaciones de brasinoesteroides a diferentes cultivos en varias de las regiones de la antigua URSS. En guisantes las aplicaciones de 24-epiBL en la etapa de 8-9 hojas y la floración produjeron un incremento promedio en el rendimiento del cultivo de 2800kg/Ha.

También Kitani, Y.,(1994) demostró la influencia de los brasinoesteroides en la supresión de la brotación prematura del tubérculo de papa. Se a demostrado también la utilidad de la aplicación conjunta de brasinoesteroides y varios fertilizantes para reducir la acumulación de metales pesados en cultivos crecidos en suelos donde exista contaminación con estos elementos(Almendares, J.et al.,1999). En Corea Lim, U-K.,(1985) citado por Núñez, M.,(1999) aplicó BL a semillas de tres variedades de arroz y 6 semanas después del tratamiento encontró un mayor largo, ancho, masa fresca y contenido de proteínas en las hojas. En tomate y pimiento, se

encontró que aspersiones foliares durante el periodo de crecimiento incrementaron las masas frescas y secas de frutos, con mejores resultados para la dosis de 0.1ppm.

En otros países se destacó que en arroz, la BL incrementó la masa del grano y el porcentaje de granos maduros, lo cual atribuido a una mayor síntesis y traslocación de productos fotosintéticos(Fujii, S.et al ., 1991). Además Kuraishi, S.et al .,(1991) demostraron que la BL a 0.1ppm asperjada en la ántesis y 24 días después en árboles de naranja Navel incrementó el rendimiento sin influir en la calidad interna de los frutos y Kekawa, N. y Zhao, Y-J .,(1991) utilizaron la brasinólida en combinación con el CCC(chlomequat) en trigo perenne y encontraron en el primer año de crecimiento una estimulación del rendimiento de 1.33t/ha mientras que en el segundo año solo fue de 0.23t/ha. Recientemente en la India Ramraj, V. M. et al., (1997) informaron que los resultados de las aspersiones foliares de las 28-homobrasinólida en diferentes cultivos de importancia económica durante el periodo 1989-1995, demostrando que su aplicación en concentraciones que oscilaron entre 0.25-1.0g/ha incrementó significativamente el rendimiento del cultivo como el contenido de grasa en los granos.

Todos estos resultados demuestran la efectividad de los brasinoesteroides como estimuladores en el crecimiento y del rendimiento en la agricultura. No obstante, Sasse, J. M., (1997) plantea que los efectos de los brasinoesteroides naturales en el campo pueden ser de corta duración o esporádicos, por lo que debe ser útil la aplicación de compuestos de más larga duración que sean transformados en las plantas a brasinoesteroides activos.

2.2.14 Importancia del uso de brasinoesteroides.

El uso de los reguladores del crecimiento en la agricultura ha sido práctica común en muchos países. Torres W y Núñez Mirian, (1997).

Núñez, (1996) destacó la importancia que desde el punto de vista científico posee regular algunos de estos compuestos de actividad marcada como sustituto o en combinación con otras hormonas vegetales (auxinas), se ha demostrado el papel de

algunos de estos compuestos como los brasinoesteroides los cuales señalan Sakurai, Fujiola y Saimot, (1991) que promueven el alargamiento en el cultivo y de las células vegetales en combinación con las auxinas.

Núñez, M. et al., (1996) destacaron la importancia que desde el punto de vista científico posee el evaluar algunos de estos compuestos de actividad marcada como sustitutos o en combinación con hormonas vegetales (auxinas) en experimentos de Biotecnología Vegetal. Yocota T. et al .,(1997) plantea que los brasinoesteroides son un grupo de reguladores que proporcionan una respuesta destacada en el desarrollo las plantas.

En hortalizas; Núñez M. et al .,(1998) estudiando el efecto de la aplicación de BB-6 en el cultivo del tomate demostraron que cuando el producto es asperjado al follaje de las plantas al inicio de la floración en una concentración de 1mg/l de forma general un

incremento de los rendimientos independientemente de la época de plantación, aunque no siempre el rendimiento encontrado fue estadísticamente significativo. Resultados similares obtuvieron Fernández A. et al .,(1995).

Además Díaz, G. et al .,(1995) y Pita, O .et al ., (1996 y 1998)realizaron un ensayo preliminar en el cultivo del tabaco CV criollo y encontraron que la aspersión foliar de AA-6 a los 20-25 días del trasplante favoreció en el crecimiento de las hojas.

Núñez, M. et al ., (1996)encontraron incremento en el rendimiento en la calidad de las cosechas y de cultivos de importancia económica como son: Tomate, Ajo, Cebolla, Pimiento.