Inducción y Diferenciación Floral de Cuatro Cultivares de Manzano en Chile (página 2)

MATERIALES Y MÉTODOS

Los ensayos de campo se realizaron entre septiembre de 1996 y octubre de 1997, en un huerto ubicado en la comuna de San Clemente (35°33’ lat. Sur; 71°24’ long. Oeste; 357 m.s.n.m.), Región del Maule, Chile, considerando los cvs. Fuji, Royal Gala, Red Chief y Braeburn (Cuadro 1). El trabajo de laboratorio se desarrolló en el Centro de Pomáceas de la Universidad de Talca, entre julio de 1997 y octubre de 1998.

Cuadro 1. Resumen de las características de las plantas de manzano usadas en el ensayo. Table 1. Summary of the characteristics of the apple plants used in the trial.

Determinación de la época de inducción floral

Para determinar la época de inducción floral se plantearon dos ensayos: 1) Aplicaciones de GAs (método de inhibición de la inducción floral), y 2) Raleo manual (método de estimulación de la inducción floral). Para el ensayo 1 se utilizaron los cuatro cultivares (c.v.) indicados anteriormente, mientras que para el ensayo 2, sólo los cvs. Fuji, Royal Gala y Red Chief.

El diseño utilizado fue completamente al azar, con 12 tratamientos porcultivar: aplicación de GA o raleo manual desde plena flor (Cuadro 1) hasta 70 días después de plena flor (DDPF), más un control con manejo de huerto. Se consideró ocho repeticiones por tratamiento (1 árbol = 1 repetición). La selección de los árboles se llevó a cabo en plena flor, teniendo en cuenta un nivel de floración representativo del huerto y un diámetro de tronco similar (Cuadro 1).

Ensayo 1: Determinación de la época de inducción floral mediante aplicaciones de GA. La GA utilizada correspondió a GA4+7 (Provide, Abbott Laboratories, North Chicago, Illinois, EE.UU.), al 2% de ingrediente activo (i.a.), que ha demostrado ser más eficiente que GA3 por varios autores (Tromp, 1982; Meador y Taylor, 1987; Unrath y Whitworth, 1991; Looney et al., 1992b). La solución aplicada consideró una concentración de 100 mg kg-1 de i.a., valor recomendado por Li et al. (1995). Esta solución se asperjó a todo el árbol hasta punto de goteo.

Ensayo 2: Determinación de la época de inducción floral mediante raleo manual. El raleo manual de flores o frutos se realizó en la totalidad del árbol, dejando sólo una flor (reina) o fruto por ramillete, resultando en una carga final de 400 a 500 flores o frutos por árbol. El testigo, por su parte, se dejó con la totalidad de la carga.

En la primavera siguiente (1997) se midió el retorno floral en ambos ensayos.  La evaluación se hizo en cuatro ramas completas por árbol, con características fenológicas similares (número de nudos, diámetro y largo). En éstas se contaron los dardos florales y vegetativos y se calculó el porcentaje de aquellos florales.

Se realizó un análisis de varianza (ANDEVA) para evaluar el retorno floral, y cuando fue necesario, una separación de medias con la prueba de Duncan (P ≤ 0,05). En los casos donde no se encontraron diferencias significativas, se contrastó cada media con el testigo.

Determinación de la fecha de diferenciación floral

Para los cuatro cultivares en estudio se recolectaron yemas de dardos. Las muestras, provenientes de sectores sin tratamiento (GA4+7 o raleo), se tomaron desde una altura aproximada (desde el suelo) de 1,0 a 1,5 m, considerando características similares en cuanto a forma y tamaño. Esta recolección fue semanal desde diciembre de 1996 hasta febrero de 1997, quincenalmente durante marzo, y finalizó en forma mensual en los meses de abril, mayo y junio. Para cada fecha y cultivar se analizaron 15 yemas provenientes de 15 plantas diferentes.

Para determinar la fecha de diferenciación floral, se fotografiaron cortes histológicos con la ayuda de un microscopio óptico (Zeiss Standard 25, Zeiss, Oberkochen, Alemania). Una vez fotografiados los cortes, se estableció el estado de diferenciación característico para cada cultivar, al comparar el desarrollo en cada fecha y eligiendo el más frecuentemente observado.

Histología de yemas

Se eliminaron las brácteas de las yemas recolectadas. Luego se siguió el procedimiento para la infiltración y preparación de tejidos para histología descrito por Jensen (1962). Las yemas se fijaron en una solución de FAA (5% de formaldehído, 5% de ácido acético y 90% de etanol 95%) y luego se deshidrataron en una serie creciente de etanol (70, 80 y 95%), con una duración de 60 min por etapa.

Para la inclusión en resina plástica de hidroxietil metacrilato (Leica Historesin Embedding Kit, Leica Instruments GmbH, Wetzlar, Alemania), se preparó una solución de infiltración (SI), disolviendo 0,5 g de peróxido de benzolil (Leica) en 50 mL de resina básica (Leica). Se realizó una preinfiltración en una solución compuesta de 50% de SI y 50% de etanol 95%, durante 60 min. Luego se infiltraron los tejidos en SI pura, hasta que éstos se tornaron translúcidos y precipitaron. Ambos pasos se realizaron bajo condiciones de vacío leve por 30 min de acuerdo a las instrucciones del fabricante (Leica Instruments GmbH).

Posteriormente se preparó una nueva solución con SI y endurecedor (Leica Historesin Embedding Kit, Leica Instruments GmbH, Wetzlar, Alemania), en una relación de 15:1, con la cual se llenaron las cápsulas plásticas (0,5 mL c/u), donde se depositaron los tejidos. Luego, los cubos plásticos se adhirieron a un soporte de madera y se seccionó el explante (grosor de 15 mm) utilizando un micrótomo de deslizamiento horizontal (Microm HM 400 R, Microm International GmbH, Walldorf, Alemania). Los cortes se recolectaron en agua destilada y se tiñeron con una solución acuosa de azul de toluidina (0,1%), durante 20 s. Posteriormente se lavaron con agua destilada, se dejaron secar sobre un portaobjeto, se fijaron y sellaron con una mezcla (preparada) de xileno más alquil acrilato (Entellan, Merck, Darmstadt, Alemania).

RESULTADOS Y DISCUSIÓN

Inducción floral

Ensayos con giberelina

Respecto de los ensayos con giberelina, los menores valores de retorno floral indicaron el efecto inhibitorio de la aplicación hormonal sobre la inducción floral (Figuras 1, 2 y 3), lo que se originaría por una acumulación directa de GA o su transporte a la yema del dardo subordinado (Buban y Faust, 1982; Li et al., 1995).

Figura 1. Porcentaje de retorno floral como efecto de tratamientos con giberelina GA4+7 en manzano cv. Royal Gala. Figure 1. Flower return percentage as affected by gibberellin GA4+7 treatments on apple trees cv. Royal Gala. Letras distintas indican diferencias significativas según prueba de Duncan (P ≤ 0,05); T = Testigo.

Figura 2. Porcentaje de retorno floral como efecto de tratamientos con giberelina GA4+7 en manzano cv. Red Chief. Figure 2.  Flower return percentage as affected by gibberellin GA4+7 treatments on apple trees cv. Red Chief. Letras distintas indican diferencias significativas según prueba de Duncan (P ≤ 0,05); T = Testigo.

Figura 3. Porcentaje de retorno floral como efecto de tratamientos con giberelina GA4+7 en manzano cv. Braeburn. Figure 3. Flower return percentage as affected by gibberellin GA4+7 treatments on apple trees cv. Braeburn. Letras distintas indican diferencias significativas según prueba de Duncan (P ≤ 0,05); T = Testigo.

Para el cv. Fuji no fue posible detectar diferencias estadísticamente significativas (P ≤ 0,05), probablemente debido al alto coeficiente de variación (CV) observado (57%). La gran media del retorno floral fue de 40,7%, y sus rangos variaron entre 23% (14 DDPF) y 52% (70 DDPF). Al contrastar el testigo con cada tratamiento en forma individual, se encontró que la aplicación correspondiente a los 14 DDPF fue la única que mostró diferencias significativas. Esto implicaría que si la variabilidad del ensayo hubiese sido menor, las fechas más cercanas a este tratamiento evidenciarían el momento más sensible de la inducción floral, respuesta que sería similar a lo observado para los otros cultivares.

Para el cv. Royal Gala (Figura 1), los tratamientos con menor retorno floral se ubicaron entre los 7 y 21 DDPF. Según estos resultados, a partir de los 28 DDPF no existiría respuesta en cuanto a la inducción floral. Los cvs. Red Chief (Figura 2) y Braeburn (Figura 3), tienen un comportamiento similar a Royal Gala, por lo que en todos estos cultivares la inducción floral habría concluido a los 21 DDPF.

Lo anterior es concordante con lo obtenido por Tromp (1982) para el cv. Cox´s Orange Pippin. En contraposición, McArtney y Li (1998) señalan que para el cv. Braeburn este período se encuentra entre los 63 y 84 DDPF.  A su vez, Li et al. (1995) empleando GA3 en dos temporadas, obtuvieron el mayor efecto entre 45 a 65 DDPF con el cv. Red Fuji, y entre 34 y 70 DDPF para el cv. Ralls Janet.

Ensayos con raleo manual

En estos ensayos, el valor de floración más alto estaría indicando que el raleo fue oportuno en bajar la carga de GA natural (semillas del fruto) y la competencia por nutrientes de las yemas contiguas a la fruta, lo que favorecería el retorno floral.

A pesar de la existencia de diferencias estadísticamente significativas y a que el raleo manual mostró menos variabilidad que el ensayo con GA4+7 (de los cultivares ensayados, nuevamente Fuji presentó el CV más alto: 39,6%), el efecto de los tratamientos fue menos marcado y no permitió observar un período acotado de máxima sensibilidad (Figuras 4, 5 y 6), por lo que al momento de definir la probable fecha de inducción floral mediante eliminación de frutos, sólo se podría hablar de una tendencia hacia los 35 DDPF.

Figura 4. Porcentaje de retorno floral como efecto de tratamientos con raleo manual, en manzano cv. Fuji. Figure 4. Flower return percentage as affected by manual thinning treatments on apple trees cv. Fuji. Letras distintas indican diferencias significativas según prueba de Duncan (P ≤ 0,05); T = Testigo.

Figura 5. Porcentaje de retorno floral como efecto de tratamientos con raleo manual, en manzano cv. Royal Gala. Figure 5. Flower return percentage as affected by manual thinning treatments on apple trees cv. Royal Gala. Letras distintas indican diferencias significativas según prueba de Duncan (P ≤ 0,05); T = Testigo.

Figura 6. Porcentaje de retorno floral como efecto de tratamientos con raleo manual, en manzano cv. Red Chief. Figure 6. Flower return percentage as affected by manual thinning treatments on apple trees cv. Red Chief. Letras distintas indican diferencias significativas según prueba de Duncan (P ≤ 0,05); T = Testigo.

Cronológicamente, estos resultados son muy similares a los observados por Li et al. (1995), quienes determinaron un notorio aumento de la proporción del retorno floral, cuando la remoción de flores/frutos (en árboles jóvenes) se realizó hasta los 35 DDPF. A su vez, Gil (1992) define el período crítico para un raleo en 30 DDPF, siendo prácticamente inútil después de los 70 DDPF, resultados que se asemejan a los obtenidos por Chan y Cain (1967). Por su parte, Ryugo (1986) concluyó que la eliminación periódica de flores y frutos en dardos de manzanos, perales (Pyrus communis L.) y ciruelos (Prunus domestica L.), indican que la inducción floral tiene lugar entre los 42 y 63 DDPF. Lo anterior es concordante con lo investigado por Chan y Cain (1967), quienes encontraron que el contenido de GA en semillas y los dardos de manzano que sostienen la fruta, logra su máximo nivel entre los 42 a 70 DDPF.

Factores asociados a los resultados de la inducción floral

Existen algunas razones que podrían explicar la variabilidad de los resultados obtenidos en la determinación del período de inducción floral: la heterogeneidad del portainjerto (franco) y el exceso de vigor de todos los cultivares en el huerto, expresado en un crecimiento promedio de ramillas de 50 cm, valor superior al rango sugerido como adecuado para estos cultivares (British Columbia Ministry of Agriculture, Fisheries and Food, 1993).

También existiría una variabilidad originada por el ciclo productivo del huerto (año "on" – año "off"), lo que originaría diferencias en cuanto a la amplitud del período de sensibilidad de la inducción floral.  Esto ha sido respaldado por las investigaciones de Fulford (1973), citado por Li et al. (1995), quienes encontraron que el período de sensibilidad para un año "off" es más corto que para uno "on". Por otro lado, Marino y Greene (1981) mostraron que para el cv. Early McIntosh, la presencia de alta carga frutal inhibe antes la formación de yemas florales, comparado con una carga baja.

Debido a la carencia de frío invernal suficiente para una adecuada salida del receso, fue necesaria la aplicación de cianamida hidrogenada estabilizada (Dormex, SKW Trostberg AG, Trostberg, Alemania); en el invierno de 1997, previo a la medición del retorno floral ello, sin embargo, no debió afectar la floración en el ensayo, considerando que las yemas se encontraban total e irreversiblemente diferenciadas.

Probablemente el alto vigor, expresado en largo de ramilla, tuvo un efecto de dilución de la GA. Lo anterior podría verse reflejado en la utilización de un tipo de GA (Li et al., 1994; Callejas et al., 1998) y dosis no adecuadas para las condiciones del huerto. Tromp (1982) no logró diferenciar el efecto de distintas giberelinas (500 mg kg-1) sobre el crecimiento anual de ramillas. Este resultado se contrapone al obtenido por Taylor (1975), quien detectó diferencias al usar GA4+7 (en las concentraciones de este ensayo) y Callejas et al. (1998) al usar GA3, GA4 y GA7 (250 mg L-1). Para mejorar el efecto de la hormona podría ser necesario un aumento en la concentración de ésta, junto al uso de agentes humectantes o adherentes (Meador y Taylor, 1987; Looney et al., 1992a y 1992b).

En los ensayos con raleo manual los resultados no mostraron una tendencia definida, debido probablemente a una insuficiente remoción de frutos. El testigo, a pesar de tener presente toda la carga giberélica (semillas), no logró diferenciarse del resto de los tratamientos en los cvs. Fuji y Royal Gala. Esta situación pudo ser superada en el cv. Red Chief, posiblemente por su condición dardífera, que concentra sus centros de producción (menor dilución de los efectos). Al respecto, Chan y Cain (1967) y luego Taylor y Knight (1986), encontraron que la cantidad de frutos producidos por dardos no tiene mayor influencia en la respuesta de la floración, debido a la poca movilidad de la GA.

Diferenciación floral

Los cvs. Fuji, Braeburn y Red Chief comenzaron la diferenciación floral de sépalos, en promedio, 100 DDPF (Cuadro 2); en cambio el cv. Royal Gala, lo hizo a los 114 DDPF. Esto avalaría lo investigado por Ghasemi y Grigorian (2000), quienes observaron que en el cv. Golden Delicious la iniciación floral comienza a mediados de julio, lo que en el Hemisferio Sur correspondería a mediados de enero.

Faust (1989) señala que se requieren de 8 a 14 días desde que comienza la diferenciación hasta la aparición de los primeros primordios florales; por esta razón, el verdadero comienzo de la diferenciación ocurriría algo antes de los cambios detectados histológicamente. Buban y Faust (1982) indican que la diferenciación comenzaría entre 62 a 90 DDPF, dependiendo del cultivar, portainjerto, sistema de conducción y carga frutal, dato que es similar a lo expresado por Gil (1992). Pratt (1988), en cambio, señala que comenzaría 21 a 42 DDPF.

La aparición de los sépalos se registró a los 156, 135, 121 y 111 DDPF para los cvs. Royal Gala, Fuji, Red Chief y Braeburn, respectivamente; para los pétalos, este período fue de 173, 153, 127 y 116 DDPF; los primordios de estambres se observaron a los 184, 156, 134 y 126 DDPF, haciéndose evidente su presencia a los 214, 184, 169 y 150 DDPF; la diferenciación del carpelo se detectó a los 242, 214, 188 y 183 DDPF (Cuadro 2).

Cuadro 2. Evolución de la diferenciación floral para los cuatro cultivares de manzano en estudio (flor terminal en días después de plena flor-DDPF). Table 2. Evolution of floral differentiation for the four apple cultivars under study (terminal bud flower in days after full bloom-DDPF).

Existen claras diferencias entre cultivares en el largo del proceso de diferenciación de la flor terminal o reina (desde su inicio hasta aparición del carpelo); mientras para el cv. Royal Gala el proceso toma 128 días, para el cv. Braeburn éste es de 83 días (Cuadro 2). Al analizar los datos desde la perspectiva de los grados día acumulados (GDA, Cuadro 2), dichas diferencias son menores.

Debido a la precisión que requieren los cortes histológicos, en el sentido de hacerlos coincidir con el punto exacto de diferenciación, fue más difícil detectar con claridad la diferenciación en las flores laterales del ramillete; aún así, los primordios de dichas flores se hicieron evidentes con la aparición de los sépalos en los mismos cortes histológicos en donde se registró la formación de los primeros estambres de la flor principal; es decir, 184, 156, 134 y 126 DDPF, para los cvs. Royal Gala, Fuji, Red Chief y Braeburn, respectivamente (Cuadro 2). Por su parte, la detección de los pétalos de la flor lateral, coincidió con el desarrollo evidente de estambres de la flor reina. A su vez, la visualización de los estambres en la flor lateral ocurrió a los 260, 238, 239, 242 DDPF. Finalmente, la diferenciación del carpelo en flores laterales se registró entre los 260 y 280 DDPF. Este desfase es mencionado por Buban y Faust (1982) como normal, y continuaría hasta el momento de la antesis, explicando la apertura más tardía en comparación a la flor central.

CONCLUSIONES

1. A pesar del alto coeficiente de variación observado, el período de máxima sensibilidad para la inducción floral mediante las aplicaciones semanales de GA4+7, se estableció entre los 7 y 21 días después de plena flor, para los cvs. Royal Gala, Red Chief y Braeburn. Dicho período no se pudo determinar con certeza para el cv. Fuji.

2. A pesar de la existencia de diferencias estadísticamente significativas en los ensayos con raleo manual, el efecto de los tratamientos fue menos marcado y sólo permiten plantear una mayor probabilidad hacia los 35 DDPF.

3. Bajo las condiciones del presente estudio (patrón franco, huerto ubicado en San Clemente), la diferenciación floral, observada histológicamente, comenzaría alrededor del 6 de enero para los cvs. Fuji, Red Chief y Braeburn, y el 20 de enero para el cv. Royal Gala.

4. La evolución de la diferenciación floral, claramente depende de cada cultivar. Así, en el cv. Braeburn toma 83 días ó 1.228 GDA (desde el inicio de la diferenciación hasta la aparición del carpelo en la flor reina), Red Chief 88 días (1.283 GDA), Fuji 114 días (1.598 GDA) y Royal Gala 128 días (1.550 GDA).

LITERATURA CITADA

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Gustavo Adolfo Lobos1 y José Antonio Yuri1 1 Universidad de Talca, Centro de Pomáceas, Casilla 747, Talca, Chile.