INSTITUTO NACIONAL AUTINSTITUTO NACIONAL AUTÓÓNOMO DE NOMO DE INVESTIGACIONES AGROPECUARIASINVESTIGACIONES AGROPECUARIAS

UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADORUNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR

FACULTAD DE CIENCIAS AGRFACULTAD DE CIENCIAS AGRÍÍCOLASCOLAS

C. TELLOJ. OCHOAX. CUESTAJ. RIVADENEIRA

Factores epidemiolFactores epidemiolóógicos asociados con la gicos asociados con la expresiexpresióón de la resistencia a n de la resistencia a Phytophthora Phytophthora infestans infestans en papa (en papa (Solanum tuberosum).Solanum tuberosum).

INTRODUCCIINTRODUCCIÓÓNN•• En el Ecuador, la papa (En el Ecuador, la papa (Solanum tuberosumSolanum tuberosum) es uno de los pilares ) es uno de los pilares

de la alimentacide la alimentacióón y de la economn y de la economíía de muchos agricultores de la a de muchos agricultores de la Sierra, su principal limitante biSierra, su principal limitante bióótica es la enfermedad conocida tica es la enfermedad conocida como como ““LanchaLancha”” causada por causada por Phytophthora infestans.Phytophthora infestans.

•• Los productores aplican fungicidas en grandes cantidades, Los productores aplican fungicidas en grandes cantidades, incrementando los costos de producciincrementando los costos de produccióón, poniendo en riesgo su n, poniendo en riesgo su salud y contaminando el medio ambiente.salud y contaminando el medio ambiente.

•• Un objetivo importante del INIAP a travUn objetivo importante del INIAP a travéés del PNRTs del PNRT--papa, es la papa, es la generacigeneracióón de variedades de papa resistentes a n de variedades de papa resistentes a ““LanchaLancha””, pero en , pero en algunas evaluaciones se han presentado ciertas inconsistencias.algunas evaluaciones se han presentado ciertas inconsistencias.

•• Algunas razones de la inconsistencia pueden ser una interferenciAlgunas razones de la inconsistencia pueden ser una interferencia a entre parcelas, mezcla de razas, el tamaentre parcelas, mezcla de razas, el tamañño de las parcelas o la o de las parcelas o la presencia de genes mayores en los genotipos de papa.presencia de genes mayores en los genotipos de papa.

OBJETIVOSOBJETIVOS

OBJETIVO GENERALOBJETIVO GENERAL

Identificar algunos aspectos epidemiolIdentificar algunos aspectos epidemiolóógicos gicos relacionados con la expresirelacionados con la expresióón de la resistencia en n de la resistencia en papa papa (Solanum tuberosum(Solanum tuberosum)),, para la poblacipara la poblacióón de n de Phytophthora infestansPhytophthora infestans predominante en las predominante en las provincias de Carchi, Cotopaxi y Pichincha.provincias de Carchi, Cotopaxi y Pichincha.

OBJETIVOS ESPECOBJETIVOS ESPECÍÍFICOSFICOS

Cuantificar el efecto de la interferencia entre parcelas Cuantificar el efecto de la interferencia entre parcelas y su influencia en la expresiy su influencia en la expresióón de resistencia horizontal n de resistencia horizontal en papa.en papa.

Identificar si interviene el tamaIdentificar si interviene el tamañño de la parcela en la o de la parcela en la respuesta de resistencia cuantitativa, en las respuesta de resistencia cuantitativa, en las evaluaciones del Programa de Mejoramiento de papa evaluaciones del Programa de Mejoramiento de papa del INIAP.del INIAP.

Determinar la influencia de posibles genes mayores (R) Determinar la influencia de posibles genes mayores (R) en la expresien la expresióón de resistencia, en clones promisorios y n de resistencia, en clones promisorios y variedades de papa obtenidos en el INIAP.variedades de papa obtenidos en el INIAP.

METODOLOGMETODOLOGÍÍAA CARACTERCARACTERÍÍSTICAS DEL SITIO EXPERIMENTALSTICAS DEL SITIO EXPERIMENTAL

•• UBICACIUBICACIÓÓNNLocalidad 1Localidad 1 Localidad 2Localidad 2 Localidad 3Localidad 3

Provincia: Provincia: Pichincha Cotopaxi CaPichincha Cotopaxi CarchirchiCantCantóón: n: MejMejíía Latacunga San Pedro de a Latacunga San Pedro de HuacaHuacaParroquia: Parroquia: CutuglahuaCutuglahua AlAlááquezquez San Pedro de San Pedro de HuacaHuacaSitio: Sitio: E.E.S.CE.E.S.C. Col. Sim. Col. Simóón Rodrn Rodrííguez guez GuananguichoGuananguichoAltitud Altitud 3050 m.s.n.m. 2854 m.s.n.m. 3050 m.s.n.m. 2854 m.s.n.m. 2945 m.s.n.m.2945 m.s.n.m.

•• CARACTERCARACTERÍÍSTICAS AGROCLIMSTICAS AGROCLIMÁÁTICASTICASTT°° media anual: media anual: 1212ººCC 1212ººCC 12.312.3°°CCPrecipPrecip. media anual: . media anual: 1432.1mm1432.1mm 850mm 1970mm850mm 1970mmHR media anual:HR media anual: 72.5% 70% 76%72.5% 70% 76%

•• CARACTERCARACTERÍÍSTICAS FSTICAS FÍÍSICAS DEL SUELOSICAS DEL SUELOTextura:Textura: franco franco francofranco arenoso franco arenosoarenoso franco arenosoTopografTopografíía:a: planaplana planaplana onduladaonduladaDrenaje:Drenaje: buenobueno buenobueno buenobueno

Etapa I.Etapa I.-- Interferencia entre parcelasInterferencia entre parcelas Factores en estudioFactores en estudio

•• Tres arreglos de Tres arreglos de clones/variedades clones/variedades

•• TamaTamañño de parcelao de parcela-- 2 surcos2 surcos-- 4 surcos4 surcos

•• Genotipos de papaGenotipos de papa

-- Resistentes: IResistentes: I--FripapaFripapa, Brenda , Brenda -- Susceptibles: Superchola, 97Susceptibles: Superchola, 97--11--1010-- Medianamente resistentes: Medianamente resistentes:

9898--1111--6, 996, 99--3838--55

ResistenteResistente

SusceptibleSusceptible

ResistenteResistente

SusceptibleSusceptible

ResistenteResistente

SusceptibleSusceptible

SSRRSSRRRRSS

RRSSRRSSRRRR

SSRRSSRRSSRR

RRRRSSSSRRSS

DISEÑO EXPERIMENTAL:DP2D con 3 repeticiones

PARCELA EXPERIMENTALDos SurcosÁrea total de la unidad experimental:8.52 m2Área de la unidad experimental neta:6.6 m2

Cuatro SurcosÁrea total de la unidad experimental:15.84 m2Área de la unidad experimental neta:6.6 m2

Densidad de siembra:0.3 m entre plantas y 1.1 m entre surcos

VARIABLES Y MVARIABLES Y MÉÉTODOS DE TODOS DE EVALUACIEVALUACIÓÓNN

SEVERIDAD DE TIZSEVERIDAD DE TIZÓÓN TARDN TARDÍÍOO

RENDIMIENTO TOTAL POR RENDIMIENTO TOTAL POR PARCELA NETAPARCELA NETA

Etapa II.Etapa II.-- Influencia de genes mayores y mezcla de Influencia de genes mayores y mezcla de razas de razas de Phytophthora infestans.Phytophthora infestans.

Factores en estudio:Factores en estudio: Genotipos de papaGenotipos de papa SetSet de diferenciales de razas de diferenciales de razas Aislamientos de Aislamientos de Phytophthora infestansPhytophthora infestans

Variables:Variables: Eficacia de virulencia en genotipos de papa.Eficacia de virulencia en genotipos de papa. Porcentaje de incidencia de razas virulentas.Porcentaje de incidencia de razas virulentas.

RESULTADOSRESULTADOSY Y

DISCUSIDISCUSIÓÓNN

SEVERIDAD TIZSEVERIDAD TIZÓÓN TARDN TARDÍÍOOCUADRO 1. CUADRO 1. ADEVA para el AUDPC en la evaluaciADEVA para el AUDPC en la evaluacióón de taman de tamañños de parcela y os de parcela y genotipos de papa. EESC genotipos de papa. EESC –– Pichincha. 2008.Pichincha. 2008.

34 452.234 452.26060Error (c)Error (c)22 807.9 22 807.9 n.sn.s..1010A x T x GA x T x G90 918.5 90 918.5 **55T x GT x G255 261.9 255 261.9 ****1010A x GA x G7 192 511.9 7 192 511.9 ****55Genotipos (G)Genotipos (G)55 840.055 840.088Error (b)Error (b)212 517.1 212 517.1 n.sn.s..22A x TA x T32 299.832 299.8 n.sn.s..22Arreglos (A)Arreglos (A)45 625.645 625.622Error (a)Error (a)391 155.5 391 155.5 n.sn.s..11TamaTamañños (T)os (T)16 766.0 16 766.0 n.sn.s..22RepeticionesRepeticiones

107107TotalTotalCMCMGLGLF de VF de V

10.82%10.82%CV(cCV(c))

13.77%13.77%CV(bCV(b))

12.45%12.45%CV (a)CV (a)

1715.8 AUDPC1715.8 AUDPCPromedioPromedio

Cuadro 2. Promedios de AUDPC en la evaluación de la interacción genotipos por arreglos de genotipos de papa. EESC – Pichincha. 2008.

1715.81715.81685.51685.51745.41745.41716.5 1716.5 PromedioPromedio2813.6 2813.6 2591.32591.32947.72947.72901.62901.6SupercholaSuperchola1881889.7 9.7 2046.62046.61751.21751.21871.31871.3BrendaBrenda1857.1 1857.1 1511.21511.22111.22111.21949.11949.1II--FripapaFripapa1372.6 1372.6 1270.01270.01522.41522.41325.51325.59898--1111--661343.0 1343.0 1523.11523.11199.61199.61306.61306.69999--3388--551018.7 1018.7 1170.81170.8940.2940.2945.2945.29797--11--1010

A3A3A2A2A1A1

Promedio (Promedio (GxAGxA))Arreglos (A)Arreglos (A)Genotipos (G)Genotipos (G)

Promedio AUDPCPromedio AUDPC

Cuadro 3. Promedios de AUDPC en la evaluación de la interacción genotipos por tamaños de parcelas. EESC – Pichincha. 2008.

1715.81715.81775.91775.91655.61655.6PromedioPromedio2813.6 2813.6 2868.92868.92758.22758.2SupercholaSuperchola1881889.7 9.7 1935.81935.81843.61843.6BrendaBrenda1857.1 1857.1 2031.62031.61682.61682.6II--FripapaFripapa1372.6 1372.6 1477.21477.21268.01268.09898--1111--661343.0 1343.0 1322.71322.71363.31363.39999--3838--551018.7 1018.7 1019.51019.51017.91017.99797--11--1010

T2T2T1T1

Promedio (Promedio (GxTGxT))TamaTamañño de parcela (T)o de parcela (T)Genotipos (G)Genotipos (G)Promedio AUDPCPromedio AUDPC

Cuadro 4. Promedios de AUDPC en la evaluación de la interacción tamaños de parcelas por arreglos de genotipos de papa. EESC – Pichincha. 2008.

1776.01776.01655.61655.6PromedioPromedio1656.91656.91714.01714.0A3A3

1850.31850.31640.51640.5A2A2

1820.71820.71612.31612.3A1A1T2T2T1T1

TamaTamaññososArreglosArreglos

Promedio AUDPCPromedio AUDPC

Cuadro 5.- ADEVA para rendimiento/parcela neta en la evaluación de tamaños de parcela y arreglos de genotipos de papa (Solanum tuberosum). EESC – Pichincha. 2008.

2.4340Error (c)

n.s.1.065A x T x G

*6.545T x G

n.s.4.945A x G

**85.305Genotipos (G)

3.864Error (b)

n.s.0.641A x T

n.s.2.351Arreglos (A)

17.332Error (a)

n.s.7.601Tamaños (T)

n.s.15.782Repeticiones

71TotalCMGLF de V

17.93 %CV(c)

22.53 %CV(b)

47.82 %CV(a)

8.7 kg/pn*Prom.

*parcela neta = 6.6m2 (3.0m x 2.2m)

RENDIMIENTO POR PARCELA NETARENDIMIENTO POR PARCELA NETA

Cuadro 6. Promedios de rendimiento en la evaluación de la interacción genotipos por arreglos. EESC – Pichincha. 2008.

7.77.77.97.97.57.5PromedioPromedio3.43.43.23.23.73.7SupercholaSuperchola6.76.76.46.47.07.09898--1111--667.27.26.96.97.47.49999--3838--558.48.48.98.97.87.89797--11--10109.19.19.29.29.09.0II--FripapaFripapa11.411.412.712.710.110.1BrendaBrenda

A2A2A1A1Promedio (Promedio (GxTGxT))Arreglos (A)Arreglos (A)Genotipos (G)Genotipos (G)

Rendimiento Rendimiento kgkg//pnpn**

*parcela neta = 6.6m2 (3.0m x 2.2m)

7.77.77.47.48.08.0PromedioPromedio3.43.43.33.33.63.6SupercholaSuperchola6.76.75.65.67.87.89898--1111--667.27.26.96.97.47.49999--3838--558.48.47.77.79.19.19797--11--10109.19.18.48.49.99.9II--FripapaFripapa11.411.412.412.410.410.4BrendaBrenda

T2T2T1T1Promedio (Promedio (GxTGxT))TamaTamañño de parcela (T)o de parcela (T)Genotipos (G)Genotipos (G)

Rendimiento Rendimiento kgkg//pnpn**

*parcela neta = 6.6m2 (3.0m x 2.2m)

Cuadro 7. Promedios de rendimiento de cada clon/variedad de papa (Solanum tuberosum) en los diferentes tamaños de parcelas. EESC –Pichincha. 2008.

--0.450.45CoefCoef. correlaci. correlacióónn

1715.81715.87.77.7PromedioPromedio2813.6 2813.6 dd3.4 3.4 ddg4 (Superchola)g4 (Superchola)1372.6 1372.6 bb6.7 6.7 ccg2 (98g2 (98--1111--6)6)1343.0 1343.0 bb7.1 7.1 ccg1 (99g1 (99--3838--5)5)1018.7 1018.7 aa8.4 8.4 bcbcg3 (97g3 (97--11--8)8)1857.1 1857.1 cc9.1 9.1 bbg5 (Ig5 (I--FripapaFripapa))1889.7 1889.7 cc11.4 11.4 aag6 (Brenda)g6 (Brenda)AUDPCAUDPCRendimiento Rendimiento kgkg//pnpn**GenotiposGenotipos

Cuadro 8.- Correlación entre las variables rendimiento y severidad de Phytophthora infestans. EESC – Pichincha. 2008.

*parcela neta = 6.6m2 (3.0m x 2.2m)

Cuadro 9.- Similitud de reacciones de compatibilidad e incompatibilidad entre los clones diferenciales 5 y 9 con la variedad Brenda, a los aislamientos de Phytophthora infestans, provenientes de las provincias de Pichincha, Carchi y Cotopaxi. 2008.

-++-+-+-+++-+++-+-++++-t15 (Brenda)

-++-+-+++++-+++-++++++-t9 (R9)

-++-+-+-+++-+-+-++++-+-t5 (R5)

454442414039383633312925242221171514138743Dif/Clon/Var

Aislamientos Pichincha

-++--+-++--+-+++++t15 (Brenda)

-+--++-+++-+-+-+++t9 (R9)

-++--+-++--+-+++++t5 (R5)

180179178177173170169164163159157156153151148146144142Dif/Clon/Var

Aislamientos Carchi

++-++-+--+++++-+-+t15 (Brenda)

+--++-+-++++-+-+-+t9 (R9)

------------------t5 (R5)

225222220219218213212210202201200198197191189188186181Dif/Clon/Var

Aislamientos Cotopaxi

Cuadro 10.- Porcentaje de eficacia de virulencia de los aislamientos provenientes de Pichincha sobre los genotipos de papa. 2008.

90.990.989.089.083.483.496.496.492.392.392.992.991.191.1PromedioPromedio100100100100100100100100100100100100100100II--EstelaEstela

93.293.21001008383929292921001009292FripapaFripapa

100100100100100100100100100100100100100100SupercholaSuperchola

757569696767100100626267678585BrendaBrenda

81.381.369696767100100100100838369699999--3838--55

86.586.5858567678383929210010092929898--1111--66

1001001001001001001001001001001001001001009797--11--1010

PromedioI-FripapaSuperBrenda99-38-598-11-697-1-10Clon/Var

Eficacia de virulencia aislamientos Pichincha (%)

Cuadro 11.- Porcentaje de eficacia de virulencia de los aislamientos provenientes de Carchi sobre los genotipos de papa. 2008.

86.486.491.191.184.684.691.491.482,082,082.182.187.187.1PromedioPromedio100100100100100100100100100100100100100100II--EstelaEstela82.282.21001008282100100737383835555FripapaFripapa100.0100.0100100100100100100100100100100100100SupercholaSuperchola58.858.846465555100100464642426464BrendaBrenda83.783.792927373707010010067671001009999--3838--5590.790.710010091918080828210010091919898--1111--6689.589.510010091919090737383831001009797--11--1010

PromedioPromedioII--FripapaFripapaSupercholaSupercholaBrendaBrenda9999--3838--559898--1111--669797--11--1010Clon/Clon/VarVar

Eficacia de virulencia aislamientos Carchi (%)

Cuadro 12.- Porcentaje de eficacia de virulencia de los aislamientos provenientes de Cotopaxi sobre los genotipos de papa. 2008.

86.386.389.789.789.789.785.785.790.090.084.684.678.078.0PromedioPromedio100100100100100100100100100100100100100100II--EstelaEstela63.863.81001006464100100808075756464FripapaFripapa100.0100.0100100100100100100100100100100100100SupercholaSuperchola59.259.246468282100100505050502727BrendaBrenda88.388.391919191100100100100757573739999--3838--5597.097.010010010010010010010010010010082829898--1111--6695.795.79191919110010010010092921001009797--11--1010

PromedioI-FripapaSupercholaBrenda99-38-598-11-697-1-10Clon/Var

Eficacia de virulencia aislamientos Cotopaxi (%)

Cuadro 10.- Resumen del porcentaje de incidencia de virulencia de los aislamientos provenientes de Pichincha, Carchi y Cotopaxi sobre los materiales de papa. 2008.

100100100100100100100100II--EstelaEstela9595969690901001009797--11--101091919797919186869898--1111--6684848888848481819999--3838--557878646482829393II--FripapaFripapa6464595959597575BrendaBrenda100100100100100100100100SupercholaSuperchola

PromedioPromedioCotopaxiCotopaxiCarchiCarchiPichinchaPichinchaClones/VariedadesClones/Variedades

% Incidencia de virulencia de aislamientos de % Incidencia de virulencia de aislamientos de P. infestansP. infestans

CONCLUSIONESCONCLUSIONES La interferencia entre parcelas y el tamaLa interferencia entre parcelas y el tamañño de parcela no son o de parcela no son

factores importantes que explican las inconsistencias en la exprfactores importantes que explican las inconsistencias en la expresiesióón n de la resistencia, aunque en tamade la resistencia, aunque en tamañños de parcelas grandes (cuatro os de parcelas grandes (cuatro surcos), el AUDPC fue mayor que en tamasurcos), el AUDPC fue mayor que en tamañños pequeos pequeñños (dos os (dos surcos).surcos).

Cuando las variedades se sembraron mezcladas, la epidemia de la Cuando las variedades se sembraron mezcladas, la epidemia de la enfermedad fue menor, sugiriendo que los genes mayores enfermedad fue menor, sugiriendo que los genes mayores contribuyen cuando se expresan conjuntamente con genes de contribuyen cuando se expresan conjuntamente con genes de resistencia cuantitativa.resistencia cuantitativa.

Los clones 97Los clones 97--11--10, 9810, 98--1111--6, 996, 99--3838--5 y las variedades I5 y las variedades I--FripapaFripapa y y Brenda poseen genes mayores y al proteger de la infecciBrenda poseen genes mayores y al proteger de la infeccióón de parte n de parte de la poblacide la poblacióón del patn del patóógeno, permiten sobrestimar la resistencia geno, permiten sobrestimar la resistencia cuantitativa de estas variedades.cuantitativa de estas variedades.

CONCLUSIONESCONCLUSIONES

Brenda en Cotopaxi presentBrenda en Cotopaxi presentóó niveles de AUDPC bajos, similares a niveles de AUDPC bajos, similares a II--Estela, mientras que en Pichincha los niveles de severidad fueroEstela, mientras que en Pichincha los niveles de severidad fueron n similares a Superchola, variedad susceptible. Esta inconsistencsimilares a Superchola, variedad susceptible. Esta inconsistencia se ia se debidebióó a que el gen mayor de Brenda en Cotopaxi protegia que el gen mayor de Brenda en Cotopaxi protegióó a gran a gran parte de la poblaciparte de la poblacióón del patn del patóógeno, mientras que en Pichincha geno, mientras que en Pichincha protegiprotegióó a una pequea una pequeñña parte de la poblacia parte de la poblacióón.n.

La sobrestimaciLa sobrestimacióón en la variedad Brenda parece explicar por qun en la variedad Brenda parece explicar por quéé en en los primeros alos primeros añños de evaluacios de evaluacióón de los materiales, se identifican n de los materiales, se identifican como resistentes y luego se presentan susceptibles.como resistentes y luego se presentan susceptibles.

En este estudio la presencia de genes mayores es la principal caEn este estudio la presencia de genes mayores es la principal causa usa de la inconsistencia del comportamiento de ciertos materiales dede la inconsistencia del comportamiento de ciertos materiales del l Programa de Mejoramiento de Papa del INIAP.Programa de Mejoramiento de Papa del INIAP.

GRACIASGRACIAS