322
Rev. Fac. Agron. (LUZ). 2021, 38: 322-341. Abril-Junio.
DOI: https://doi.org/10.47280/RevFacAgron(LUZ).v38.n2.06 ISSN 2477-9407
Esta publicación cientíca en formato digital es continuación de la Revista Impresa: Depósito legal pp 196802ZU42, ISSN 0378-7818.
Recibido el 25-06-2020 . Aceptado el 24-09-2020.
*Autor de correspondencia. Correo electrónico: dmarmolejo@ uncp.edu.pe
Características y rendimiento de semillas básicas
de papa nativa (Solanum goniocalyx) obtenidas en
biorreactor de inmersión temporal en condiciones
de invernadero
Characteristics and yield of basic seeds of native potato
(Solanum goniocalyx) obtained in temporary immersion
bioreactor under greenhouse conditions
Características e rendimento de sementes básicas de
batata nativa (Solanum goniocalyx) obtido em biorreator
de imersão temporária em condições de estufa
Doris Marmolejo Gutarra
1
*
y Christopher P. Corpus Chagua
2
1
Facultad de Agronomía, Universidad Nacional del Centro del Perú (UNCP). Av. Mariscal
Ramón Castilla N◦3909, El Tambo, Huancayo 12000, Perú. Correo electrónico: dmarmolejo@
uncp.edu.pe, .
2
Empresa Privada Velacar Inversiones S.A.C. Av., Real s/n Colpa,
Huayucachi, Huancayo 12000, Perú. Correo electrónico: christo17libra@gmail.com, .
Resumen
Se evaluó las características y rendimiento de semillas básicas de dos
variedades de papa nativa peruana “Peruanita” y “Amarilla Tumbay” (Solanum
goniocalyx), obtenidas en Biorreactores de Inmersión Temporal (BIT) a condiciones
de invernadero con la nalidad de obtener semillas de calidad de manera continua
y sostenible, garantizando la producción de los agricultores y atender la demanda
nacional. Se cultivaron microtubérculos y esquejes obtenidos por BIT en un área
de 240 m
2
a 3.201 msnm con un diseño de Bloques Completamente Randomizado
(BCR) de arreglo bifactorial (variedades x propágulos) de cuatro tratamientos y
tres repeticiones. Las variables evaluadas fueron: supervivencia (SP) y altura
de planta (AP) a los 30 días, número de tubérculos por planta (NT), diámetro de
tubérculo (DT), peso de tubérculos (PT), tamaño de tubérculo (TT), color de piel del
tubérculo (CP) y rendimiento en kg por 14,05 m
2
(R). Los tubérculos producidos de
los microtubérculos destacaron frente a los esquejes en rendimiento para semilla
básica, presentando un R=26,89 ± 0,483 kg.14,05 m
-2
, PT= 0,12 ±0,0036 kg y un
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Marmolejo y Corpus ISSN 2477-9407
DT= 22,59 ±0,451 mm; siendo la variedad “Peruanita” la más óptima en número y
peso de tubérculos por planta para semilla básica. La semilla básica proveniente
de microtubérculos se obtuvo en 5 meses, siendo una alternativa para garantizar
una producción constante, permitiendo atender la demanda de los agricultores y
abaratar los costos de producción.
Palabras clave: papa amarilla, producción de semilla, propagación in vitro,
Biorreactores de Inmersión Temporal, microtubérculos, esquejes.
Abstract
The characteristics and yield of basic seeds of two native Peruvian potato
varieties “Peruanita” and “Amarilla Tumbay” (Solanum goniocalyx), obtained in
temporary immersion bioreactors under greenhouse conditions, were evaluated
in order to obtain quality seeds in a continuous and sustainable way to guarantee
farmers’ production and to meet national demand. For this purpose, microtubers
and cuttings obtained by temporary immersion bioreactors (TIB) were cultivated
in an area of 240 m
2
at 3.201 masl, a completely randomized block design was
applied with a bifactorial arrangement (varieties x propagules) of 4 treatments
and 3 repetitions. The variables evaluated were: survival (SP) and plant height
(AP) at 30 days, number of tubers per plant (NT), tuber diameter (DT), tuber
weight (PT), tuber size (TT), tuber skin color (CP) and yield in kg per 14.05 m
2
(R). Tubers produced from the microtubers stood out from the cuttings in yield
for basic seed, presenting an R=26.89 ± 0,483 kg.14.05 m
-2
, PT= 0,12 ±0,0036 kg
and a TD= 22.59 ±0,451 mm; being the variety “Peruanita” the most optimal in
number and weight of tubers per plant for basic seed. The basic seed coming
from microtubers was obtained in 5 months, being an alternative to guarantee a
constant production, allowing to take care of the demand of farmers and to lower
the costs of production.
Keywords: yellow potato, seed production, in vitro propagation, Temporary
Immersion Bioreactors, microtubers, cuttings.
Resumo
Foram avaliadas as características e rendimento das sementes básicas de duas
variedades de batata nativa peruana “Peruanita” y “Amarilla Tumbay” (Solanum
goniocalyx), obtidas em Biorreatores de Imersão Temporal em condições de estufa.
O objetivo, foi obter sementes de qualidade de maneira continua e sustentável,
que garantam a produção dos agricultores, além de manter a demanda nacional.
Para este trabalho, foram cultivados microtubérculos e estacas obtidos através de
Biorreatores de Imersão Temporal (BIT) em uma área de 240 m
2
a 3201 msnm. Foi
aplicado um desenho de Blocos Completamente Aleatório (BCR) com um arranjo
bifatorial (variedade x propágulo) de 4 tratamentos e 3 repetições. As variáveis
avaliadas foram: supervivência (SP) e altura da planta (AP) no m de 30 dias,
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Marmolejo y Corpus
numero de tubérculos (NT), diâmetro de tubérculo (DT), Peso de tubérculos (PT),
Tamanho de tubérculos (TT), Cor da pele do tubérculo (CP) e Rendimento em kg
por 14,05 m
2
. Os tubérculos produzidos dos microtubérculos, destacaram-se das
estacas em rendimento para semente básica, apresentando um R=26,89 ± 0,483
kg.14,05 m
-2
, PT= 0,12 ±0,0036 kg y um DT= 22,59 ±0,451 mm; sendo a variedade
“Peruanita” a melhor em relação ao numero e peso de tubérculos por planta para
semente básica. A semente básica proveniente de microtubérculos, foi obtida em
5 meses, sendo uma alternativa, que permite garantir uma produção constante,
além de atender a demanda dos agricultores e diminuir os custos de produção.
Palavras-chave: Batata amarela, produção de sementes, propagação in vitro,
Biorreactores de Imersão Temporária, estufa.
Introducción
El género Solanum comprende
alrededor de 2.400 especies en el
mundo (Ochoa, 1999). La papa
(Solanum tuberosum L.) es el tercer
cultivo alimenticio más importante,
debido a su gran valor nutricional,
diversas propiedades medicinales y
múltiples presentaciones (Arcos y
Zúñiga, 2016).
En el Perú, el género está
representado por ocho especies
cultivadas, alrededor de 200 silvestres
y 4.000 variedades comestibles (Soto et
al., 2014); de ellas, las variedades que
se han constituido en forma natural,
se les denomina papas nativas (INIA,
2002), las cuales dependen de los
agricultores para su conservación y,
a la vez, los agricultores dependen
de ellas para satisfacer diversas
necesidades (CIP, 2006).
En los últimos años, en diferentes
comunidades campesinas, se viene
incrementando el cultivo de papas
nativas sobre los 3.000 msnm,
mezcladas entre diferentes variedades
(Egúsquiza, 2014), estrategia que
permite reducir los efectos de la
Introduction
The genus Solanum comprises
around 2,400 species in the world
(Ochoa, 1999). The potato (Solanum
tuberosum L.) is the third most
important food crop, due to its great
nutritional value, various medicinal
properties and multiple presentations
(Arcos and Zúñiga, 2016).
In Peru, the genus is represented
by eight cultivated species, around
200 wild and 4,000 edible varieties
(Soto et al., 2014); of these, varieties
that have grown naturally are called
autochthonous potatoes (INIA,
2002), that depend on farmers for
their conservation and, at the same
time, farmers depend on the income
generated by their commercial
production (CIP, 2006).
In recent years, in different
agricultural communities located
above 3000 m of altitude, the
cultivation of native potatoes has
been increasing, mixed between
different varieties (Egúsquiza, 2014).
This strategy has made it possible
to reduce the effects of the incidence
of pests and diseases and to have
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Marmolejo y Corpus ISSN 2477-9407
incidencia de plagas, enfermedades
y tener tolerancia a las condiciones
climáticas adversas, asegurando su
producción frente al cambio climático
(Reategui et al., 2019). Asimismo,
el uso de métodos ancestrales y
tradicionales que implican un menor o
ningún uso de pesticidas, las convierte
en un alimento saludable para el
consumidor (INIA, 2009), señalando
al cultivo de la papa como unos de los
principales en el Perú (Tapia et al.,
2017).
En los Andes, la obtención de los
tubérculos semilla es una actividad
tradicional (Egúsquiza, 2014), sin
regulaciones y técnicas normadas
(MINAGRI et al., 2017); por lo
cual, sus cultivos pueden presentar
en ocasiones susceptibilidad a
enfermedades (virales y bacterianas)
y ataque de plagas (Tapia et al., 2017),
siendo un reto para los agricultores
por los sobrecostos, escaso transporte
y brotes de tubérculos antes de la
temporada de cultivo, ocasionando
pérdidas en el rendimiento y calidad
de cultivos (Fano et al., 2011).
En este contexto, la producción in
vitro
de semilla de papa, con calidad
genética y tosanitaria, a través de
la biotecnología se convierte en una
alternativa atractiva (Aragón et al.,
2004). Una de las técnicas que ha
despertado interés para este cultivo
es la formación de microtubérculos
(Donnelly
et al., 2003; Igarza et al.,
2012; Tapia et al., 2017) a partir
del cultivo de meristemos (Igarza
et al., 2015) y su introducción en el
programa de producción de semilla
de papa viene dando una nueva
alternativa en la producción del
tolerance to the adverse conditions
generated by climate change, ensuring
its optimal agricultural production
(Reategui et al., 2019). Likewise,
the use of ancestral and traditional
methods, with little or no application
of pesticides, makes them a healthy
food for the consumer (INIA, 2009), as
well as one of the main crops in Peru
(Tapia et al., 2017).
In the Andes, obtaining tubers
for seed is a traditional activity
(Egúsquiza, 2014), without
regulations and standard techniques
(MINAGRI et al., 2017), which would
sometimes lead to crops susceptible to
diseases and pest attacks (Tapia et al.,
2017. This is a challenge for farmers
due to the increase in production
costs, together with the problem
of limitations in the availability of
transport of agricultural products, as
well as the sprouts of tubers before the
growing season, which cause losses in
the yield and quality of the harvest
(Fano et al., 2011).
In this context, the use of
biotechnology for the in vitro
production of potato seed, becomes an
attractive alternative to obtain seeds
of high genetic and phytosanitary
quality (Aragón et al., 2004). One
of the techniques that has aroused
interest for seed production is the
formation of microtubers (Donnelly
et al., 2003; Igarza et al., 2012;
Tapia et al., 2017), from meristems
(Igarzaet al., 2015; Tapia et al.,
2017). This technique guarantees a
high percentage of survival in pots
in greenhouse conditions (Igarza et
al., 2013; Aguilar-Maradinga et al.,
2016) as well as in the eld (Igarza et
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Marmolejo y Corpus
tubérculo semilla de este cultivo
(Tapia et al., 2017), garantizando un
alto porcentaje de supervivencia en
macetas, condiciones de invernadero
(Igarza et al., 2013; Aguilar-
Maradinga et al., 2016) y en campo
(Igarza et al., 2014) además de
plantas con un buen desarrollo, lo
que es una ventaja para la producción
(Albarrán et al., 2014).
Uno de los sistemas que viene
demostrando gran eciencia por su
rendimiento, manejo y costo (Igarza
et al., 2015) son los Biorreactores
de Inmersión Temporal (BIT),
el cual permite una renovación
de gases al interior del frasco de
cultivo favoreciendo al crecimiento y
desarrollo de los brotes (Igarza et al.,
2012). El número de microtubérculos
por biorreactor se encuentra entre
el rango de 129 y 491 (Igarza et al.,
2015) adecuado para multiplicación
en cortos periodos de tiempo; pero
a pesar de ello, aún existe poca
información para la obtención de
semillas básicas (Tapia et al., 2017)
sobre todo en condiciones de mayor
escala como los invernaderos.
En los andes centrales del Perú
se produce una gran variedad
de papas nativas cuyo mercado
principal es Lima (MINAGRI et
al., 2017), de ellas, se destacan las
variedades “Peruanita” y “Amarilla
Tumbay” (Solanum gonyocalyx)
(INIA, 2009) cuya característica
principal es el color amarillo intenso
de la pulpa (CIP, 2010); las cuales,
vienen incrementando su demanda
en restaurantes e industrias
de procesamiento en hojuelas
(MINAGRI et al., 2017).
al., 2014), obtaining plants with good
development, which it is an advantage
for production (Albarrán et al., 2014).
One of the systems that has been
demonstrating great efciency due
to its performance, handling and
cost (Igarza et al., 2015) are the
Temporary Immersion Bioreactors
(BIT), which allows a renewal of gases
inside the culture ask favoring shoot
development (Igarza et al., 2012). The
number of microtubers per bioreactor
is between the range of 129 and 491
(Igarza et al., 2015), which is adequate
for multiplication in short periods of
time; but despite this, there is still
little information on this technique
for obtaining basic seeds (Tapia et al.,
2017), especially on a large scale in
greenhouses.
In the central Andes of Peru,
a great variety of native potatoes
are produced, which are mainly
commercialized in Lima (MINAGRI
et al., 2017); Among these varieties,
“Peruanita” and “Amarilla Tumbay”
(Solanum gonyocalyx) stand out, the
main characteristic of which is the
intense yellow color of the pulp (INIA,
2009; CIP, 2010). The demand for
these varieties has been increasing
in restaurants and the potato chip
industry (MINAGRI et al., 2017).
Considering the great potential
of native potato varieties in national
commercialization and the need for
information to obtain basic seeds
of these varieties, the purpose of
this study was to evaluate the
characteristics and yield of the basic
seeds of the varieties “Peruanita” and
“Amarilla Tumbay”, obtained in BIT
under greenhouse conditions.
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Considerando el gran potencial
de las variedades de papa nativa
en la comercialización nacional y
la necesidad de información para
la obtención de semillas básicas de
éstas variedades, el presente estudio
se plantea el objetivo de evaluar las
características y el rendimiento de
las semillas básicas de las variedades
“Peruanita” y “Amarilla Tumbay”
obtenidas en los BIT en condiciones de
invernadero.
Materiales y métodos
Ubicación
El estudio se desarrolló en
las instalaciones de la empresa
privada Velacar Inversiones S.A.C,
ubicada a 3.201 msnm, a 12°08′02”
S y 75°13′37” O, en el distrito de
Huayucachi, provincia de Huancayo
y departamento de Junín. El clima en
la zona es templado frío-húmedo, con
una temperatura media anual de 12
°C y una precipitación anual de 700
mm.
Materia prima
El material de estudio estuvo
formado por microtubérculos y esquejes
de tallos laterales de microtubérculos
de las variedades “Peruanita”
y “Amarilla Tumbay” (Solanum
goniocalyx) obtenidos en los BIT del
área de Cultivo de Tejidos Vegetales
del Instituto de Biotecnología de la
Universidad Nacional Agraria La
Molina (UNALM) de Lima (Perú),
provenientes de plantas madres del
Centro Internacional de la Papa
(CIP) sede Junín. Las condiciones
de crecimiento se muestran en el
Cuadro 1.
Materials and methods
Location
The study was carried out in the
greenhouses of the private company
Velacar Inversiones S.A.C, located
at 3,201 m altitude (12° 08′ 02” S
and 75° 13′ 37” W), in the district of
Huayucachi, province of Huancayo
and department of Junín. The climate
in the area is temperate cold - humid,
with an annual average temperature
of 12 °C and an annual rainfall of 700
mm.
Raw material
The material for this study
consisted of microtubers and cuttings
of lateral stems of microtubers of the
varieties “Peruanita” and “Amarilla
Tumbay” (Solanum goniocalyx),
obtained in the BIT of the Plant
Tissue Cultivation Department of
the Institute of Biotechnology of the
National Agrarian University La
Molina (UNALM) of Lima (Peru).
These varieties were obtained from
mother plants of the International
Potato Center (CIP), Junín
headquarters. The growing conditions
are shown in table 1.
Experimental design
The completely randomized
blocks (BCR) design was used with
a factorial arrangement (varieties
x propagules) of the treatments
and three repetitions. Factor A was
composed of the varieties: Peruanita
(a
1
) and Tumbay Amarilla (a
2
) and
Factor B was composed of the types
of propagules: Microtubers (b
1
) and
Cuttings (b
2
). Table 2 shows the
levels of each of the factors in the
study.
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Marmolejo y Corpus
Diseño Experimental
Se empleó el diseño de Bloques
Completamente Randomizado
(BCR) con un arreglo de dos factores
(variedades x propágulos) con cuatro
tratamientos y tres repeticiones.
El Factor A fue compuesto por
las variedades: Peruanita (a
1
) y
Amarilla Tumbay (a
2
) y el Factor B
compuesto por los tipos de propágulos:
Microtubérculos (b
1
) y Esqueje (b
2
). El
C
uadro 2 muestra los niveles de cada
uno de los factores en el estudio.
Cuadro 1. Condiciones en la sala de crecimiento para los Biorreactores
de Inmersión Temporal (BIT) durante 30 días.
Table 1. Conditions in the growth room for temporary immersion
bioreactors (BIT) for 30 days.
Temperatura
Fotoperiodo
Inmersión BurbujeoHoras luz Horas oscuridad
22 °C 16 8 3 h 4 min
Cuadro 2. Niveles de los factores en estudio para la obtención de las
interacciones.
Table 2. Levels of the factors to study.
Factores Combinación
A. VARIEDADES
a
1
= Peruanita
a
2
= Amarilla Tumbay
B. PRÓPAGULOS
b
1
= Microtubérculos
b
2
= Esquejes
Establishment
The study was developed during
the period from December 2018 to May
2019. Once the microtuber and cuttings
had roots and a height of 15 cm, they
were placed in the greenhouse, in a total
area of 240 m
2
(beds plus paths). The
transplantation of the seedlings was
carried out in beds with a 10 cm height
of substrate composed of a ratio of 2: 1 m
3
of black earth and sawdust (Figure 1).
After a month, the seedlings were
taken out of the trays with all their
Establecimiento
El estudio se desarrolló
durante el período comprendido
de diciembre 2018 a mayo 2019.
Una vez que el microtubérculo
y esqueje presentaron raíces y
altura de 15 cm fueron instaladas
roots to ensure a good take, and
transplanted into the beds with the
same substrate (Figure 2).
A seeding density of 20 cm x
18 cm was handled. In the rst and
second hilling the same substrate
was added in order to cover the
A
B
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en el invernadero de la empresa
privada, en un área total de 240
m
2
(camas demostrativas más
caminos). El trasplante de las
plántulas se realizó en camas
con 10 cm de altura de substrato
compuesto por una proporción de
2:1 m
3
de tierra negra y aserrín
(Figura 1).
Figura 1. Siembra de microtubérculos de las variedades “Peruanita” y “Amarilla
Tumbay” (Solanum goniocalyx) en camas de tierra negra y aserrín. (a) Plántulas al
inicio del estudio y (b) a los 10 días de la siembra.
Figure 1. Sowing of microtubers of the varieties “Peruanita” and “Tumbay Amarilla”
(Solanum goniocalyx) in beds of black earth and sawdust. (a) Seedlings at the beginning
of the study and (b) 10 days after sowing.
(A)
(B)
runners and avoid losses. The
rst and second hilling were
carried out 7 and 30 days after
transplantation. The fertilization
was carried out together with the
rst hilling, applying a mixture of
chicken manure compost (50-40-
95 NPK) plus fertilizer (95-175-
110 NPK) in a ratio of 3:1 m
3
. A
Después de un mes, las
plántulas fueron sacadas de las
bandejas con toda su raíz para
asegurar un buen prendimiento,
luego fueron colocadas en los
agujeros y tapados con el mismo
substrato (Figura 2).
Se manejó una densidad de
siembra de 20 cm x 18 cm. En el
primer y segundo aporque se agregó
el mismo substrato a n de cubrir los
estolones y evitar pérdidas. El primer
aporque se realizó a la semana de la
instalación y el segundo al mes. La
total of 42.76 kg of this mixture
was used for an experimental area
of 178.60 m
2
(beds without paths).
Foliar fertilizer applications were
made on the seedlings in the rst
month of installation, every 15
days. Irrigation was carried out
up to eld capacity, with a daily
frequency during the rst month,
and then every 3 or 4 days.
The supports (tutored or
placement of wick to support the
plant) of the plants were made
progressively according to the
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Figura 2. Trasplante de las plántulas en el invernadero. (a) Plántulas de la variedad
“Amarilla Tumbay” y (b) plántulas de variedad “Peruanita”.
Figure 2. Transplanting the seedlings in the greenhouse. (a) Seedlings of the variety
“Amarilla Tumbay” and (b) seedlings of the variety “Peruanita”.
fertilización se realizó junto con el
primer aporque, aplicando una mezcla
preparada de compostaje de gallinaza
(50-40-95 NPK) más fertilizante (95-
175-110 NPK) en una proporción 3:1
m3; se utilizó un total 42,76 kg de esta
mezcla para un área experimental
de 178,60 m2 (camas demostrativas
sin caminos). Se realizó aplicaciones
de abono foliar en las plántulas en
el primer mes de instalación cada 15
días. Los riegos se realizaron con agua
potable hasta tener el substrato en
capacidad campo, con una frecuencia
de riego inter diario durante el primer
mes de instalación y posterior fue
entre 3 o 4 días de diferencia.
growth of all the plants. The tubers
were harvested 5 months after
seeding in the trays; they were
stored in trays by size and variety.
Variables evaluated
The characteristics evaluated
were:
-Survival (SP), it was evaluated
30 days after the installation of
the seedlings by counting live and
dead seedlings; it was expressed in
percentage (%).
-Plant height (AP), it was
measured every 15 days until 80 days
(6 observations), starting one week
after transplanting the seedlings,
with the help of a tape measure.
Los tutorados (colocación de pabilo
para dar sostén a la planta) de las
plantas se realizaron progresivamente
tanto para las plantas provenientes
del microtubérculo y esqueje de
acuerdo al crecimiento de las plantas.
Los tubérculos fueron cosechados
después de 5 meses de la instalación en
bandejas y almacenados en bandejas
por tamaños y variedades.
- Number of tubers per plant (NT),
the number of tubers was counted
after harvest.
-Tuber diameter (DT), it was
determined in 7 tubers chosen
randomly in each sample, using a
digital vernier.
-Weight of tubers (PT), it was
determined with a digital scale (0.1
g precision), in random samples of 20
a
b
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Variables evaluadas
Las características evaluadas
fueron:
-Supervivencia (SP), se evaluó a
los 30 días después de la instalación
de las plántulas mediante el conteo
de plántulas muertas, se expresó en
porcentaje (%).
-Altura de planta (AP) a los 80
días, se comenzó a medir después de
una semana de la instalación de las
plántulas, con la ayuda de una guincha.
Se realizó un total de 6 evaluaciones,
después de 15 días cada una.
-Número de tubérculos por planta
(NT), se contó la cantidad de tubérculos
después de la cosecha.
-Diámetro de tubérculo (DT), se
determinó en 7 tubérculos por cada
muestra en forma aleatoria con el uso
de un vernier digital.
-Peso de tubérculos (PT), se
determinó con una balanza digital
de 0,1 g de precisión, en muestras
aleatorias de 20 plantas por
tratamientos.
-Tamaño de tubérculo (TT), se usó
los criterios de selección asociadas
principalmente al tubérculo (Cadima
y López, 2018; Morillo et al., 2019).
-Color de piel del tubérculo (CP), se
utilizó las características descritas por
MINAGRI et al., 2017.
El rendimiento (R), se determinó
en kg en un área determinada de 14,05
m
2
(supercie de cada tratamiento)
con la ayuda de una balanza digital
(0,1 g) en todas las plantas por cada
tratamiento.
Análisis Estadístico
Los datos obtenidos de la
caracterización y rendimiento fueron
sometidos al análisis estadístico,
plants in each treatment.
- Tuber size (TT), the selection
criteria associated mainly with the
size of the tuber was used (Cadima
and López, 2018; Morillo et al., 2019).
-Tuber skin color (PC), the
characteristics described by MINAGRI
et al. (2017) were used.
-The yield (R) in kg, was determined
in all plants for each treatment,
in an area of 14.05 m
2
(surface of
each treatment), using an electronic
balance (0.1 g precision).
Statistic analysis
The data obtained from the
characterization and yield were
analyzed using the Statistical Analysis
System (SAS) v. 8. Comparisons
were made using the 2Ax2B factorial
analysis of variance (ANOVA) and
once the signicant differences were
determined, the Tukey test was
applied (Montgomery, 2004) with a
condence level of 95 % (α = 0.05).
Results and discussion
Characteristics of the plant
and tubers
The results of SP, AP, NT, DT
and PT for the 4 treatments are
shown in table 3. In the case of SP,
T1 (Peruanita x Microtuber) showed
89.04 ± 0.786% and statistically
signicant difference with respect
to the other interactions (p < 0.05);
T1 presented the highest number
of seedling survival, while T3
(Amarilla Tumbay x Microtuber),
T2 (Peruanita x Cuttings) and T4
(Amarilla Tumbay x Cuttings) do
not showed statistical signicance
between them. Montoya et al. (2008)
332
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Marmolejo y Corpus
mediante el software Statistical
Analysis System (SAS) versión 8. Las
comparaciones se realizaron mediante
el análisis de varianza factorial 2Ax2B
(ANOVA) y una vez determinadas las
diferencias signicativas, se aplicó
la prueba de comparación de Tukey
(Montgomery, 2004) con un nivel de
conanza del 95 % (α= 0,05).
Resultados y discusión
Características de la planta y
tubérculos
Los resultados de la SP, AP, NT,
DT y PT para los 4 tratamientos se
muestran en el Cuadro 3. En el caso
de la SP, el T1 (Peruanita x Micro
tubérculo) destaca con 89,04 ±0,786
% y muestra signicancia estadística
con respecto a las demás interacciones
(p<0,05), presentando el mayor
número de plántulas prendidas; los
tratamientos T3 (Amarilla Tumbay
x Micro tubérculo), T2 (Peruanita x
Esqueje) y T4
(Amarilla Tumbay x
Esqueje) no muestran signicancia
estadística entre ellas, pero si con
el T1. Montoya et al. (2008) registró
en la variedad Diacol Capiro, una
supervivencia del 80% utilizando
Microtubérculos obtenidos por el
Sistema de Inmersión Temporal;
de igual forma, Igarza et al. (2014),
obtuvieron entre 84 % y 86 % de
supervivencia en microtubérculos del
cultivar Andinita. Los porcentajes
mayores a 80 % indican que la técnica
de microtubérculos por BIT permite
una mejor sobrevivencia de las plantas
(Cruzat, 2009).
Para el caso de la AP, el T3
(Amarilla Tumbay x Microtubérculo)
registered in the Diacol Capiro
variety, a survival of 80% using
microtubers obtained by temporary
immersion system; likewise, Igarzaet
al. (2014), obtained between 84 %
and 86 % survival in microtubers of
the cultivar Andinita. Percentages
greater than 80 % indicate that the
BIT technique allows better plant
survival (Cruzat, 2009).
In the case of PA, T3 (Amarilla
Tumbay x Microtuber) presented an
average of 107.82 ± 0.526 cm which
was the highest and statistically
different from the other interactions
occupying (p <0.05). On the other
hand, the T4 interaction (Amarilla
Tumbay x Esqueje) occupies the
last place with an average of 87.16
± 0.526 cm and presents statistically
signicant difference with the
other interactions (p <0.05). Igarza
et al., (2013), mentioned that the
microtubers obtained from BIT
have a positive impact on the
development of plants; Aguilar et
al., (2016) indicated that Burren
cultivar showed a plant length of 21
cm after 15 days.
In the case of NT (Figure 3), T1
(Peruanita x Microtuber) showed
an average of 19.25 ± 0.533, which
was the highest and statistically
different from the other interactions
(P < 0.05); likewise, T3 (Amarilla
Tumbay x Microtuber) with an
average of 16.87 ± 0.533, was
statistically different (P <0.05).
By contrast, T4 (Amarilla Tumbay
x Esqueje) and T2 (Peruanita x
Esqueje) presented the lowest
averages with 8.83 ± 0.533 and 8.05
± 0.533, respectively. In this regard,
333
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Marmolejo y Corpus ISSN 2477-9407
presentó un promedio de 107,82 ±
0,526 cm y muestra signicancia
estadística con las demás
interacciones ocupando el primer
lugar (p<0,05); por otro lado, la
interacción T4 (Amarilla Tumbay x
Esqueje) ocupa el último lugar con
un promedio de 87,16 ± 0,526 cm y
presenta signicancia estadística
con las demás interacciones en
estudio (p<0,05). Igarza et al., (2013),
mencionan que los microtubérculos
obtenidos de BIT tienen un impacto
positivo en el desarrollo de las
plantas; por otro lado, Aguilar et
al., (2016) indican que en el cultivar
Burren obtiene una longitud de
planta a los 15 días de 21 cm.
Para el caso de los tubérculos
(Figura 3), el NT, para el T1
(Peruanita x Microtubérculo) con
un promedio de 19,25 ± 0,533,
presenta signicancia estadística
con las demás interacciones
(p<0,05); así mismo, el T3 (Amarilla
Tumbay x Microtubérculo) con un
promedio de 16,87 ± 0,533, presenta
signicancia estadística con las
demás interacciones (p<0,05). De
manera contraria, las interacciones
T4 (Amarilla Tumbay x Esqueje) y
T2 (Peruanita x Esqueje) ocupan los
últimos lugares con promedios de
8,83 ± 0,533 y 8,05 ± 0,533 y presentan
signicancia estadística con las
demás interacciones. Al respecto
Montoya et al., (2008) señalaron
que en estudios realizados en la
variedad Diacol Capiro se observó
que al utilizar microtubérculos se
obtiene 49 tubérculos por planta,
siendo superior a los registrados al
usar plantas in vitro y semilla elite
Montoya et al., (2008) pointed out
that in studies carried out on the
Diacol Capiro variety, they observed
that when using microtubers, 49
tubers were obtained per plant,
being higher than those registered
when using in vitro plants and
elite seed with averages of 24
and 34 tubers per plant in the
eld. Likewise, MINAGRI et al.
(2017) mentioned that the variety
“Peruanita” in the eld with normal
seed (not microtubers) produces
23 tubers.plant
-1
and the variety
“Amarilla Tumbay” produces 13
tubers.plant
-1
. In the same way,
INIA (2009) registered 25 tubers.
plant
-1
and 20 tubers.plant
-1
,
respectively for the same varieties,
which contrast with
the results
found in the present study, where
“Peruanita” variety had a greater
number of tubers than the variety
“Amarilla Tumbay”.
In DT, T1 (Peruanita x Microtuber)
showed an average of 23.60 ± 0.451
mm statistically different from the
other interactions (p< 0.05). On
the other hand, T2 (Peruanita x
Cuttings), with an average of 20.910
± 0.451 mm, presented statistically
signicant difference with the other
interactions, with the exception of
T3 (Amarilla Tumbay x Microtuber),
which presented an average 21.580
± 0.451mm. The results are similar
to those obtained by Igarza et al.,
(2013), in which, DT obtained from
microtubers of the Andinita cultivar,
were from 5.5 to 60 mm; likewise,
García-Águila et al. (2016) obtained
diameters of 1.6 to 2.8 cm in vitro
plants.
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Marmolejo y Corpus
con promedios de 24 y 34 tubérculos
por planta en campo denitivo.
Asimismo, MINAGRI et al. (2017)
mencionaron que la variedad
“Peruanita” en campo con semilla
normal (no de microtubérculos)
produce 23 tubérculos/planta y la
variedad “Amarilla Tumbay” produce
13 tubérculos.planta
-1
; mientras que
INIA (2009) registra producciones
de las mismas variedades, en 25
tubérculos.planta
-1
y 20 tubérculos.
planta
-1
respectivamente, los cuales
contrastan con los resultados
hallados en el presente estudio, donde
la variedad “Peruanita” presentó
mayor número de tubérculos que
la
variedad “Amarilla Tumbay”.
En DT, el T1 (Peruanita x
Microtubérculo) con promedio
de 23,60 ± 0,451 mm, muestra
signicancia estadística con las
demás interacciones (p< 0.05);
por otro lado, la interacción T2
(Peruanita x Esqueje), con un
promedio de 20,910 ± 0,451 mm,
presenta signicancia estadística
con las demás interacciones, a
excepción del T3 (Amarilla Tumbay
x Microtubérculo), con un promedio
21,580 ± 0,451 mm. Los resultados
están dentro de los rangos
obtenidos por Igarza et al., (2013);
en el cual, los diámetros obtenidos
de minitubérculos a partir de
microtubérculos de cultivar Andinita
bajo casa de cultivo fueron de 5,5 a
60 mm; asimismo, con los registros
de García - Águila et al. (2016) donde
se reportaron diámetros de 1,6 a 2,8
cm en plantas in vitro.
Y para el PT, el T1
(Peruanita
x Microtubérculo) con promedio
For the PT, T1 (Peruanita x
Microtuber) with an average 0.149
± 0.0036 kg presented statistical
difference with the other interactions
(p < 0.05); while, the interactions
a1b2 (Peruanita x Cuttings) and a
2
b
2
(Amarilla Tumbay x Cuttings), with
averages of 0.067 ± 0.0036 and 0.066
± 0.0036 kg, respectively, presented
statistical difference with the other
interactions, but not between them.
According to MINAGRI et al. (2017),
the “Peruanita” variety presented
a tuber weight of 0.64 kg.planta
-1
compared to the “Amarilla Tumbay”
variety, which presents 0.33
kg.planta
-1
in eld plantings.
The tuber size (TT) from
microtubers of the “Peruanita”
variety had sizes of 79 % small, 18
% medium and 3 % large; while, for
the “Amarilla Tumbay” variety 90
% was small, 9 % medium and 4 %
large. In the case of TT from cuttings,
the Peruanita variety produced
82 % small, 14 % medium and 1 %
large; and the Amarilla Tumbay
variety presented 85 % small, 14 %
medium and 1 % large (Figure 4).
These results are favorable for a
seed production program, where the
optimum is the production of small
and medium-sized tubers for the
benet of the producer (handling
and transportation).
The color of the tuber of the
varieties “Peruanita” and “Amarilla
Tumbay” for each propagule is
shown in gure 5. Of the 97 % of
the tubers of “Peruanita” from
microtubers presented a yellow
and red color, while 98 % of those from
the cutting presented the same color.
335
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Marmolejo y Corpus ISSN 2477-9407
Cuadro 3. Comportamiento de las características evaluadas;
supervivencia de plantas a 30 días (SP), altura de planta (AP),
número de tubérculos por planta (NT), diámetro de tubérculo
(DT) y peso de tubérculo por planta (PT) de las variedades
“Peruanita” y “Amarilla Tumbay” (Solanum goniocalyx) para
semilla básica.
Table 3. Behavior of the evaluated characteristics; 30-day plant survival
(SP), plant height (AP), number of tubers per plant (NT), tuber
diameter (DT) and tuber weight per plant (PT) of the varieties
“Peruanita” and “AmarillaTumbay” (Solanum goniocalyx) for
basic seed.
Tratamiento SP (%) AP (cm) NT DT (mm) PT (kg)
T1 89,04 ±0,786 a 89,32 ±0,526 a 19,25 ±0,533 a 23,60 ±0,451 a 0,149 ±0,0036 a
T2 84,52 ±0,786 b 94,59 ±0,526 b 8,05 ±0,533 c 20,91 ±0,451
b
c
0,067 ±0,0036 d
T3 84,77 ±0,786 b 107,82 ±0,526 c 16,87 ±0,533 b 21,58 ±0,451 b 0,092 ±0,0036 b
T4 84,19 ±0,786 b 87,16 ±0,526 d 8,83 ±0,533 c 18,25 ±0,451 d 0,066 ±0,0036 c
Los valores con la misma letra, dentro de cada variable, son signicativamente iguales (p< 0,05).
Values with the same letter, within each variable, are not signicantly different (p< 0,05).
0,149 ± 0,0036 kg presentó
signicancia estadística con las
demás interacciones (p< 0,05);
mientras que, las interacciones
a
1
b
2
(Peruanita x Esqueje)
y a
2
b
2
(Amarilla Tumbay x
Esqueje), con promedios de 0,067
± 0,0036 y 0,066 ±0,0036 kg
respectivamente, presentaron
signicancia estadística con las
demás interacciones, pero menos
entre ellas. Según MINAGRI et
al. (2017), la variedad de papa
“Peruanita” se caracteriza por
presentar un peso de tubérculos
de 0,64 kg.planta
-1
en comparación
a la variedad “Amarilla Tumbay”
que presenta 0,33 kg.planta
-1
en
siembras en campo. Los resultados
registrados mostraron menores
pesos a campañas de campo.
The tubers of the variety
“Amarilla Tumbay” from
microtubers and cuttings were
100% yellow. The colors obtained
for both varieties correspond to
the characteristics of each variety
(Gómez et al
., 2008; INIA, 2009;
MINAGRI et al
., 2017).
Yield
As can be seen in table 4, the T3
(Amarilla Tumbay x
Microtuber) and
T1 (Peruanita x Microtubérculo),
presented the maximum averages
with 27.24 ± 0.483 and 26.54 ±
0.483 kg, respectively (p <0.05).
This indicates a good performance
of the propagules obtained from
microtubers.
The higher yield of propagules
from microtubers (Table 5) is
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Figura 3. Plántulas con tubérculos de las variedades de papa nativa (a)
“Peruanita” y (b) “Amarilla Tumbay”.
Figure 3. Seedlings with tubers of the native potato varieties (a)
“Peruanita” and (b) “Amarilla Tumbay”.
a
b
Los tamaños de tubérculo
(TT) provenientes de los
microtubérculos de la variedad
“Peruanita” presentaron tamaños
de un 79 % pequeño, 18 % mediano
y 3 % grande; asimismo, para la
variedad Amarilla Tumbay el
90 % fue pequeño, 9 % mediano
y 4 % grande. Para el caso del
TT provenientes de esquejes, la
variedad Peruanita produjo un
82 % pequeño, 14 % mediano y 1
% grande; y la variedad Amarilla
Tumbay presentó el 85 % pequeño,
14 % mediano y 1 % grande
(Figura 4). Estos resultados son
favorables para un programa de
producción de semillas, donde
lo óptimo es la producción de
tubérculos pequeños y medianos
en benecio del productor (manejo
y transporte).
possibly due to the behavior of the
tissues in the temporary immersion
system (SIT), where they are
subjected to constant gas exchange
and permanent contact with the
liquid nutrient. Another of the
positive factors presented by the
SIT was the better quality of the
root system before transplantation,
which allowed the plants to be
photosynthetically more adapted
and with faster growth. Also,
Andrade-Bolaños et al. (2017),
reported an average yield of 3.75
kg.m
2
in the study of the varieties
Superchola and Diacol Capiro
Conclusion
The BIT technique improved the
characteristics of the “Peruanita”
and “Amarilla Tumbay” varieties,
337
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Figura 4. Tamaño de tubérculos con propágulos de Microtubérculo y
Esqueje de la variedad “Peruanita” y “Amarilla Tumbay”.
Figure 4. Size of tubers with propagules of Microtubers and Cuttings of
the varieties “Peruanita” and “Amarilla Tumbay”.
El color de piel del tubérculo
de la variedad “Peruanita” y
“Amarilla Tumbay” por cada
propágulo se muestra en la
gura 5. De ellos, los tubérculos
provenientes de microtubérculo,
el 97 % presentó un color
amarillo y rojo y las provenientes
del esqueje fueron un 98 %. Por
otro lado, el color en la variedad
“Amarilla Tumbay” proveniente
de microtubérculo y esqueje
presentaron un 100% de color
amarillo. Los colores obtenidos
para ambas variedades
corresponden a las características
propias de la variedad (Gómez et
al., 2008; INIA, 2009; MINAGRI
et al., 2017).
especially the survival of the
seedlings, the number, diameter
and weight of the tubers for the
production of basic seed when they
are obtained from microtubers with
respect to the cuttings. Likewise,
the seed tubers obtained from
microtubers showed a better yield
with an average of 26.89 ± 0.68
kg.14.05 m
-2
.
It was shown that biotechnological
methods to produce basic seed can
be used for native potato varieties;
this could allow meeting the demand
of farmers, in order to guarantee the
sustainable production of this crop.
The studies taking into account
other parameters on the quality of
the basic seed must be developed.
338
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Marmolejo y Corpus
Figura 5. Color de los tubérculos obtenidos en las variedades nativas de
papa (a) “Peruanita” y (b) “Amarilla Tumbay”.
Figure 5. Color of the tubers obtained in the native potato varieties (a)
“Peruanita” and (b) “Amarilla Tumbay
Rendimiento
Como se observa en el Cuadro 4 el
rendimiento en un área determinada
de 14,05 m
2
mostró que el T3 (Amarilla
Tumbay x Microtubérculo) y T1
(Peruanita x Microtubérculo), presentan
los máximos promedios con 27,24 ± 0,483
y 26,54 ±0,483 kg respectivamente, con
signicancia estadística (p< 0,05). Lo
que indica un buen rendimiento de los
propágulos obtenidos de microtuberculos.
El mayor rendimiento de propágulos
provenientes de microtubérculos
(Cuadro 5) se debe posiblemente al
comportamiento de los tejidos en el
sistema de inmersión temporal (SIT)
donde se encuentran sometidos a un
intercambio gaseoso constante y contacto
permanente con el medio nutritivo
Acknowledgments
This work has been carried out
jointly with the Laboratory of the
in vitro culture of the Universidad
Agraria La Molina, the Velacar
Inversiones S.A.C. and the Faculty of
Agronomy of the National University
of the Center of Peru. This research
was developed within the framework
of the Project “Validation of the
production of pre-basic seed of native
potato varieties (Solanum tuberosum
L.), obtained in a bioreactor system
and direct sowing in the denitive
eld with the participation of the
Pacamarca-Junín community”.
End of English Version
ISSN 2477-9407
a
b
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Marmolejo y Corpus ISSN 2477-9407
Cuadro 5. Comparación del rendimiento para los dos nivele del factor
propágulos para semilla básica de papa.
Table 5. Comparison of the yield for the two types of propagules for basic
potato seed.
O.M Nivel Promedio Signicación
1 b
1
(Microtubérculo) 26,89 a
2 b
2
(Esqueje) 20,30 b
Cuadro 4. Análisis del rendimiento (R) para dos variedades de papa
nativa (Peruanita y Amarilla Tumbay) para la producción de
semilla básica de papa.
Table 4. Yield analysis (R) for two varieties of native potato (Peruanita
and Amarilla Tumbay) for the production of basic potato seed
Tratamiento R (kg.14,05 m
-2
) Estimación (t.ha
-1
) Signicación
T1 26,54 ±0,483 18,89 a b
T2 19,32 ±0,483 13,75 d
T3 27,24 ±0,483 19,39 a
T4 21,27 ±0,483 15,14 c
A.L.S.(T)
0,05
= 1,37
líquido. Otro de los factores positivos que
presentó el SIT fue la mejor calidad del
sistema radicular antes del trasplante,
lo que permitió que las plantas sean
fotosintéticamente más adaptadas y con
un crecimiento más rápido. También,
Andrade-Bolaños et al., 2017, reportaron
un rendimiento promedio de 3,75
kg.m
2
en el estudio de las variedades
Superchola y Diacol Capiro.
Conclusión
Los microtubérculos obtenidos
en los BIT inuyen positivamente
en las características de papa
nativas “Peruanita” y “Amarilla
Tumbay”, destacando en las variables
supervivencia, número de tubérculos,
diámetro de tubérculo y peso de
tubérculos para la producción de
semilla básica con respecto a los de
esquejes; así mismo, los tubérculos
semillas obtenidos de microtubérculos
presentaron un mejor rendimiento con
un promedio de 26,89 ± 0,68 kg.14,05
m
-2
.
Se demostró que los métodos
biotecnológicos para producir semilla
de categoría básica pueden ser
utilizados para variedades de papa
nativa; lo que podría permitir atender
la demanda de los agricultores, a n de
garantizar la producción sustentable
de este tubérculo, además continuar
A.L.S.(T)
0.05
= 1.37
A.L.S.(T)
0,05
= 0,68
A.L.S.(T)
0.05
= 0.68
340
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Marmolejo y Corpus
los estudios teniendo en cuenta otros
parámetros sobre la calidad de la
semilla básica.
Agradecimientos
El presente trabajo ha sido
realizado conjuntamente con el
Laboratorio de Cultivo in vitro de la
Universidad Agraria la Molina, la
empresa privada Velacar Inversiones
S.A.C. y la Facultad de Agronomía
de la Universidad Nacional del
Centro del Perú, dentro del marco del
Proyecto “Validación de la producción
de semilla pre básica de variedades de
papa nativa (Solanum tuberosum L.),
obtenidas en sistema de biorreactores y
la siembra directa en campo denitivo
con participación de la comunidad de
Pacamarca - Junín”.
Literatura citada
Andrade, H., F. Mullo y V. Roja. 2017.
Sistema de Inmersión Temporal en
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