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Reproducción y rendimiento elevado en Cucurbitáceas

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Importancia de la morfología floral de las cucurbitáceas. La familia de las cucurbitáceas está integrada por 90 géneros y 700 especies.

En la Tabla 1 se muestra el nombre común y científico, número cromosómico y lugar de origen de las especies cultivadas más importantes de la familia de las cucurbitáceas.

tabla-floracion-cucurbitacea

Las cucurbitáceas tienen uno de los sistemas de expresión sexual más variables y complejos, ya que está regulado por factores genéticos y ambientales. La mayoría de las especies son dioicas (plantas con flores unisexuales masculinas o flores femeninas en diferente planta), monoicas (flores unisexuales masculinas y flores femeninas en la misma planta) y andromonoicas (flores hermafroditas y flores masculinas en la misma planta).

Jeffrey citado por Barroso et al (2007) señala que las flores masculinas son las primeras en aparecer; se producen en número mayor y poseen generalmente tres estambres, aunque pueden variar de tres a cinco. El número básico de cromosomas es variable, siendo los casos de poliploidía poco frecuentes.

Desarrollo de la planta

pepino invernadero cucurbitacea

Robinson y Decker-Walters establecen que la expresión sexual en el cultivo de calabaza está controlada por un solo gen, o por dos o más genes en melón y pepino.

Además, la expresión sexual cambia durante el desarrollo de la planta. También se reporta que las plantas de calabaza inicialmente fueron vegetativas, cambiando a androceas (posee flores masculinas) y más tarde a monoica. Se han identificado plantas de calabaza con sólo flores masculinas.

Investigaciones han establecido que en el cultivo de pepino bajo condiciones de días largos, fuerte intensidad de luz y alta temperatura estimulan a las plantas a ser androceas y condiciones opuestas inducen a las plantas a ser ginoceas (solamente flores femeninas).

Reproducción del pepino

El pepino se distingue de las otras especies de Cucumis por su número de cromosomas (2n = 14). Inicialmente el pepino era una planta monoica aunque han sido descritas plantas pistiladas (plantas con flores femeninas que poseen un pistilo funcional capaz de producir semillas, pero puede o no tener estambres, o tienen estambres con anteras que son incapaces de producir polen) y andromonoicas.

La planta empieza por ser masculina, pasa por un estado intermedio y acaba siendo femenina.

La calidad de los frutos está relacionada con la expresión sexual. Los cultivares ginomonoicas (flores hermafroditas y flores femeninas en la misma planta) tienden a producir frutos muy pesados antes de que la planta alcance el desarrollo total, por lo que deben ser eliminados a fin de permitir que los frutos siguientes tengan un desarrollo normal.

Los cultivares hermafoditas, andromonoicas y ginoceas producen frutos esféricos sin valor comercial.

Las plantas que producen más flores pistiladas son las deseadas ya que, teóricamente, la producción aumenta con este tipo de flores.

En general, las variedades híbridas de floración completamente femenina y las de floración principalmente femenina son menos vigorosas que los híbridos de floración mixta.

La falta de vigor de las variedades ginoceas es afectada por condiciones de poca luminosidad en otoño e invierno. Investigadores señalan que el mejoramiento de esta planta se enfoca a la obtención de variedades híbridas de floración femenina adaptada a distintas etapas del ciclo anual, como forma para aumentar la cantidad y calidad de la producción.

Se ha establecido que aunque el pepino sea de polinización cruzada, no manifiesta una disminución significativa del vigor cuando se somete a la autofecundación, por lo que la producción, calidad o precocidad no son afectadas.

Diferencias de la sandía y calabaza

Las plantas de sandía pueden ser monoicas o andromonoicas apareciendo normalmente primero y en mayor proporción las flores masculinas; la polinización es entomófila. Las flores de sandía no son nutricionalmente atractivas para las abejas y las flores de otras plantas, cultivadas o silvestres, pueden competir con aquellas en la atracción de las abejas.

El melón produce flores andromonoicas, monoicas y ginomonoicas, siendo las dos primeras las que aparecen con mayor frecuencia. La polinización del melón es entomófila siendo las abejas (Apis spp.) el mejor polinizador. Al igual que el pepino, el melón no manifiesta una disminución significativa del vigor cuando se somete a autofecundación.

La planta de calabaza es monoica, por lo que en una misma planta coexisten flores masculinas y femeninas. Al ser una planta alógama, el efecto de la heterosis puede ser explorado en programas de mejoramiento genético. Robinson y Reiners mencionan que los cultivares partenocárpicos han estado en la mira de los mejoradores de plantas.

Normalmente, las cucurbitáceas dependen de la polinización por insectos para la reproducción.

Sin embargo, los cultivares partenocárpicos se pueden cultivar en invernaderos y en el campo sin la presencia de flores masculinas. También aumentan la producción de frutos en condiciones desfavorables de polinización. En la imagen anterior se presenta la flor femenina y masculina de una planta de calabaza.

Factores a tomar en cuenta

Las cucurbitáceas constituyen una de las familias de plantas más grandes y diversas. Su fruto presenta una amplia gama de características morfológicas, se cultivan en todo el mundo y se han adaptado a una gran cantidad de condiciones medioambientales.

Fueron de las primeras plantas que han sido domesticadas por el hombre, tanto en el nuevo como en el viejo mundo. Sin duda alguna la morfología de las flores y el sistema de reproducción de las especies de la familia de las cucurbitáceas son bastante complejos.

En la mayoría de los casos, la polinización es entomófila, esto significa que los insectos polinizadores como las abejas, juegan un papel estratégico en la producción, productividad y rentabilidad de las explotaciones.

En agricultura intensiva en interiores (invernaderos, casa sombra, macro túneles, etc.), se requiere la presencia de insectos polinizadores. Esto complica el Manejo Agronómico del Cultivo (riego, fertilización, control agroecológico de plagas, etc.) cuando se aplican productos químicos para el control de insectos plaga.

Por otra parte, la morfología floral ha permitido establecer programas de mejoramiento genético para la producción de híbridos uniformes, adaptados a las condiciones locales, resistentes a plagas y enfermedades y con mayores rendimientos.

Los cruces interespecíficos son ampliamente utilizados en cucurbitáceas para transferir características deseables a partir de progenitores silvestres o especies relacionadas con genotipos cultivados.

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