Variabilidad genética, morfológica y fisiológica del guayabo (Psidium guajava L.) `Media China´sometido a deficiencias nutrimentales.

Abstract

Se evaluó la variabilidad morfológica y molecular de 82 plantas de guayabo (Psidium guajava L.) tipo 'Media China' derivadas de semilla y sometidas a estrés por baja disponibilidad de nitrógeno, fósforo, potasio, calcio, magnesio, azufre y hierro, utilizando marcadores tipo RAPD (polimorfismo en el ADN Amplificado al Azar). En la evaluación morfológica se utilizaron 17 caracteres. Se establecieron asociaciones entre 49 loci RAPD's con todos los caracteres morfológicos y la respuesta de las plantas al estrés nutrimental, mediante un análisis de agrupamiento empleando los programas NTSYST, DARwin y el coeficiente de distancia X . El análisis de los patrones RAPD obtenidos de una muestra de 82 plantas indicó la existencia de variabilidad genética entre las mismas. De un total de 49 loci evaluados el 96 % fueron polimórficos, con un índice de diversidad promedio igual a 0.744. El análisis comparativo de la eficiencia de los marcadores RAPD derivados de 82 plantas vs marcadores morfológicos obtenidos de una muestra al azar de 72 plantas para definir y diferenciar grupos de plantas con síntomas y sin síntomas, por efecto del estrés nutrimental debidas a las deficiencias de N , P, K, Ca, Ma, S Y Fe. indicó que los marcadores RAPD son más eficientes para tal propósito. Los grupos de plantas sin síntomas asociaron con la presencia de los loci RAPD A20-4, A20-2 y A20-1 , con un peso molecular de 0.85, 1.4 y 1.6 kb y una frecuencia de 86.5, 78 y 89 %, respectivamente; mientras que la característica común para las plantas con síntomas fue la presencia de una banda A03-3, de 1.3 kb y una frecuencia de 74 %. Dada la asociación de más de un loci con la característica ausencia de síntomas, se infiere que dicha característica es poligénica ya que es necesaria la combinación de los tres loci mencionados para la definición de los grupos sin síntomas por deficiencia de Fe y Zn. Al calcular la correlación cofenetica entre la matriz de similitud obtenida mediante marcadores RAPD y la matriz obtenida con caracteres morfológicos de 46 plantas, se encontró una asociación no significativa, con una r = 0.05743. Cuando el análisis se realizó integrando los dos tipos de marcadores en una sola matriz y utilizando el coeficiente de Z , no se encontró separaciofi entre los grupos con y sin síntomas de deficiencia y el promedio de distancias para los RAPD fue de 8.09, con una varianza de 3.87; mientras que para los caracteres morfológicos la distancia promedio fue de 0.15 y la varianza de 0.4. Lo anterior confirma la eficiencia mayor de los marcadores RAPD para detectar variabilidad genética en relación a los marcadores morfológicos; también sugiere que los cambios que ocurren al nivel del genoma no siempre se corresponden con cambios en el fenotipo de la planta y es posible plantear que aún cuando la correlación detectada entre ambos tipos de marcadores es baja, es recomendable su evaluación simultanea dado que son complementarios: los marcadores RAPD son buenos descriptores de la variabilidad a nivel del genoma, mientras que la variabilidad morfológica permite explicar mejor el proceso de selección del material y presenta la ventaja de una mayor accesibilidad. Se evaluó el efecto que producen bajas concentraciones, 14, 5, 60, 40, 24, 15 y 0.25 mg•L-l de nitrógeno, fósforo, potasio, calcio, magnesio, azufre y hierro, respectivamente, en el follaje de guayabo 'Media China' en condiciones de invernadero. Los síntomas de deficiencia visibles que aparecieron en las hojas de las planta son característicos para cada nutrimento, los de nitrógeno, se caracterizan por presentarse en el segundo o tercer par de hojas de brotes tiernos, los cuales presentan clorosis o coloración rojiza en todo el borde de la hoja, con el tiempo las hojas adultas se tornan cloróticas y las jóvenes toman tonalidades de verde oscuro o rojizo en todo el limbo. La carencia de fósforo aparece en hojas basales de las ramas, tornándose de color púrpura y en sus bordes aparecen manchas de color café. Los síntomas por deficiencia de potasio aparecen en el segundo y el tercer par de hojas de ramas jóvenes, las cuales se tornan cloróticas en los espacios venales, posteriormente aparecen manchas cloróticas a lo largo del borde de la hoja que avanza del ápice y bordes hacia la nervadura central, y apareciendo un carácter de hiponastia. Los síntomas de deficiencia de calcio se manifiestan en hojas jóvenes (segundo o tercer par de hojas) como puntitos rojizos en todo el borde de la hoja y que se transforman en manchas de color rojizo que se van secando dando la apariencia que los bordes están aserrados. La deficiencia de magnesio aparece en hojas basales como manchas cloróticas a cada lado y a lo largo de la nervadura central o también como manchas cloróticas dispersas en el limbo, dando la apariencia de moteado a la hoja. Concentraciones bajas de azufre se asociaron con clorosis generalizada de las hojas más jóvenes de la rama, las cuales son pequeñas y presentaron aspectos de epinastia. Una deficiencia de hierro provoca clorosis en los espacios venales de hojas jóvenes y posteriormente surjieron manchas rojizas en todo el limbo de la hoja. Las deficjencias nutrimentales también afectaron la producción de biomasa, el tratamiento dos (deficiente en N) presentó un índice de rendimiento mayor de biomasa radical y aérea, comparado con el testigo, pero fue significativamente superior al efecto que produjeron los tratamientos cuatro y cinco; ambos tratamientos redujeron el índice de producción de biomasa radical y aérea, pero sin ser significativamente diferente a la producción del testigo. No se encontró correlación entre las variables morfológicas medidas y los factores de clima, como temperatura del sustrato, del ambiente, humedad relativa e intensidad luminosa registrados en el invernadero; pero si hubo asociación positiva entre temperatura del ambiente con la intensidad luminosa y temperatura del sustrato (0.63 y 0.74 respectivamente) y negativa con la humedad relativa (-0.77), lo que pudo incidir de forma indirecta en la reducción de biomasa en los tratamientos deficientes en potasio y calcio, y favorecer la producción de biomasa en el tratamiento dos.