Revista Mexicana de Ciencias Agrícolas   volumen 13   número 3   01 de abril - 15 de mayo, 2022

DOI: https://doi.org/10.29312/remexca.v13i3.2227

Descripción de cultivar

Rubí: nueva variedad mejorada de frijol negro para las áreas
tropicales de Veracruz y Chiapas

Francisco Javier Ibarra-Perez1

Oscar Hugo Tosquy-Valle1§

José Raúl Rodríguez-Rodríguez2

Bernardo Villar-Sánchez3

Ernesto López-Salinas1

José Luís Anaya-López4

1Campo Experimental Cotaxtla-INIFAP. Carretera Veracruz-Córdoba km 34.5, Medellín de Bravo, Veracruz, México. CP. 91700. (ibarra.francisco@inifap.gob.mx; lopez.ernesto@inifap.gob.mx).

 2Campo Experimental Ixtacuaco-INIFAP. Carretera Martínez de la Torre-Tlapacoyan km 4.5, Martínez de la Torre, Veracruz, México. CP. 93600. (rodriguez.jose@inifap.gob.mx).

3Campo Experimental Centro de Chiapas-INIFAP. Carretera Ocozocoautla-Cintalapa km 3.0, Ocozocoautla, Chiapas, México. CP. 29140. (villar.bernardo@inifap.gob.mx).

 4Campo Experimental Bajío-INIFAP. Carretera Celaya-San Miguel de Allende km 6.5, Celaya, Guanajuato, México. CP. 38000. (anaya.jose@inifap.gob.mx).

§Autor para correspondencia: tosquy.oscar@inifap.gob.mx.

Resumen

En Veracruz y Chiapas, México, el cultivo de frijol es afectado por la incidencia de enfermedades virales, la ocurrencia de sequía terminal en las siembras de humedad residual y los suelos ácidos de baja fertilidad. Para contribuir a solucionar esta problemática se desarrolló la variedad de frijol ‘Rubí’. En 2015, la línea Jamapa Plus/XRAV-187-3-1-8, que dio origen a la variedad Rubí, junto con otras 49 líneas y 20 variedades de frijol negro, se tamizaron mediante inoculación artificial y el uso de marcadores moleculares, para determinar su resistencia al virus del mosaico común del frijol (BCMV), virus del mosaico necrótico común (BCMNV) y virus del mosaico amarillo dorado del frijol (BGYMV), en dicho estudio Rubí mostró resistencia al BCMV y baja incidencia de BGYMV. Durante 2015 y 2016, Rubí, se evaluó junto con dos testigos regionales en un vivero de adaptación en seis ambientes de Veracruz y Chiapas, para determinar su respuesta productiva, bajo condiciones de temporal, humedad residual, riego y sequía terminal. En cuatro de los seis ambientes, Rubí fue superior en rendimiento a los dos testigos regionales, con un promedio de 10.3 y 18.1% superior al obtenido por Negro Comapa y Negro Grijalva, respectivamente. Durante 2016 y 2017, Rubí se evaluó en un ensayo uniforme de rendimiento en 10 ambientes de Veracruz y Chiapas. La nueva variedad obtuvo un rendimiento promedio sobresaliente y mostró mejor adaptación que Negro Comapa y Negro Grijalva. En 2019, el Servicio Nacional de Inspección y Certificación de Semillas (SNICS) otorgó el registro en el Catálogo Nacional de Variedades Vegetales, con número FRI-099-06119, para su uso comercial.

Palabras clave: Phaseolus vulgaris L., adaptabilidad, cultivar, GxA, rendimiento.

Recibido: enero de 2022

Aceptado: febrero de 2022

En Veracruz y Chiapas, México casi la totalidad de las siembras de frijol se realizan con variedades de grano pequeño negro opaco, tipo tropical, ya que éstos tienen la mayor demanda comercial en el sureste mexicano. En esta región, ambas entidades sobresalen por su considerable superficie de siembra de frijol, la cual durante 2016 fue de 150 784 ha en total. Sin embargo, el rendimiento promedio es bajo (<650 kg ha-1) (SIAP, 2018), debido a que el cultivo es afectado por factores bióticos y abióticos, entre los que destacan: la incidencia de enfermedades como el mosaico amarillo dorado del frijol (BGYMV) y el mosaico común (BCMV) del frijol (López et al., 2006; Tosquy et al., 2012), la sequía terminal, que frecuentemente ocurre después de la floración del cultivo en condiciones de humedad residual, particularmente durante el ciclo otoño-invierno (Tosquy et al., 2014; 2017).

El rendimiento también es bajo cuando se siembra el frijol en suelos ácidos deficientes en nutrientes, con pH inferiores a 5 y pobres en su contenido de materia orgánica (<1.5%) (Zetina et al., 2002; Villar et al., 2003; Tosquy et al., 2008; 2020). A fin de compensar esta problemática, durante 2018, el Programa de Frijol del Instituto Nacional de Investigaciones Forestales, Agrícolas y Pecuarias (INIFAP), generó la variedad de frijol Rubí para las áreas tropicales y subtropicales del sureste de México, particularmente para los estados mexicanos de Veracruz y Chiapas.

Origen y proceso de obtención

La variedad Rubí se originó de la cruza simple Jamapa Plus/XRAV-187-3 realizada en 2007 en el Campo Experimental Bajío (CEBAJ) del INIFAP en Celaya, Guanajuato. La línea Jamapa Plus se utilizó como progenitor de amplia adaptación al trópico, con características favorables del grano para su aceptación comercial. En contraparte, la línea élite XRAV-187-3, se utilizó como fuente de resistencia a los virus BCMV, BCMNV y BGYMV, ya que tiene el marcador molecular SR2 ligado al gen bgm-1 de resistencia al BGYMV, así como el marcador molecular SW13 ligado al gen I, que le confiere resistencia al BCMV (Beaver et al., 2014).

El proceso de obtención de Rubí fue el siguiente: de 2009 a 2010 se realizó selección masal en F2 y F3 en el Campo Experimental Bajío (CEBAJ) y compuesto masal en F4 y F5 en el Campo Experimental Cotaxtla (CECOT), en Medellín de Bravo, Veracruz. En 2011 se realizaron selecciones individuales en el CECOT, para derivar líneas seleccionadas F5-6 y compuesto masal en las siguientes generaciones (F7 y F8) en Rincón Grande, Orizaba, Veracruz. En 2013 se codificaron las líneas seleccionadas de la cruza Jamapa plus/XRAV-187-3. Durante 2015, la línea F6:10 Jamapa Plus/XRAV-187-3-1-8, que dio origen a la variedad Rubí (junto con otras 49 líneas y 20 variedades de frijol), se tamizaron mediante inoculación artificial y el uso de marcadores moleculares, para determinar su resistencia al BCMV, BCMNV y BGYMV, cuyos resultados fueron previamente reportados (Anaya et al., 2018).

Rubí se evaluó en 16 ambientes de Veracruz y Chiapas; en seis de los cuales se evaluó como parte de un vivero de adaptación de 2015 a 2016 y en los otros 10, como parte de un ensayo uniforme de rendimiento durante 2016 y 2017. Los ambientes incluyeron las condiciones de temporal, humedad residual, suelo ácido, riego y sequía terminal. Finalmente, en 2019 se obtuvo el registro definitivo de Rubí en el Catálogo Nacional de Variedades Vegetales (CNVV) del SNICS para su uso comercial.

Características agronómicas

Las plantas de la variedad Rubí son de crecimiento indeterminado, arbustivas y erectas tipo II, con guías medianas, hojas de color verde obscuro y una altura promedio del dosel de 42.5 cm (UPOV, 2012; SNICS, 2017). Sus flores son de color violeta, las vainas amarillas en la madurez fisiológica y su grano es negro, opaco, de forma circular a elíptica y tamaño pequeño, con peso promedio de 17.5 g por 100 semillas, clasificado como el tipo de grano comercial muy ligero (SNICS, 2017), que demanda el consumidor del sureste de México.

Rubí es de ciclo precoz; su floración ocurre en promedio a los 38 días después de la siembra, su madurez fisiológica a los 71 días; puede cosecharse a los 82 días después de la siembra (Ibarra et al., 2018), lo que permite escapar de la sequía terminal y obtener granos al menos ocho días antes que la variedad Negro Jamapa y los frijoles criollos que comúnmente se siembran en la región (UPOV, 2012).

Una de las características más sobresalientes de esta variedad es su resistencia al mosaico común del frijol (BCMV) y su baja incidencia de mosaico amarillo dorado del frijol (BGYMV), debido a que posee los genes I y bgm-1 previamente determinados (Anaya et al., 2018), en tanto que, la mayoría de las variedades criollas y la variedad Negro Jamapa, comúnmente utilizadas en Veracruz y Chiapas son susceptibles a estas enfermedades. Entre otras cualidades de Rubí destaca su amplia adaptación a las áreas tropicales y subtropicales de Veracruz y Chiapas, así como un mayor potencial de rendimiento que las variedades mencionadas.

Calidad comercial de grano

La variedad de frijol Rubí es de grano pequeño, de forma circular a elíptica en su sección longitudinal y de peso promedio de 17.5 g por 100 semillas, clasificado como muy ligero (UPOV, 2012), similar al de las variedades Negro Jamapa y Negro INIFAP, de gran aceptación comercial en el sureste de México. El grano de Rubí tiene un contenido de testa de 11.6%, lo cual se asocia con una buena digestibilidad de éste, así como una capacidad de absorción de agua de 94.7% (después de 18 h de remojo), por lo que se considera suave para su cocción (Guzmán et al., 1995).

Evaluación de resistencia a virus

En 2015, Rubí, junto con otras 49 líneas recombinantes y 20 variedades de frijol negro opaco de acervo Mesoamericano se evaluaron en el Laboratorio de Biología Molecular del CEBAJ y de Sanidad Forestal y Agrícola del Campo Experimental Centro de Chiapas del INIFAP, para determinar su resistencia al BCMV, BCMNV y BGYMV, mediante inoculación artificial con las cepas BCMNV NL-3 y BGYMV-MX en condiciones de invernadero y el uso de marcadores moleculares asociados a los genes I, bc-3, bc12 y bgm-1, que confieren resistencia a estos virus.

Los resultados indicaron que todas las plantas de Rubí tuvieron el marcador SW-13 y desarrollaron lesiones necróticas al inocularse con la cepa BCMNV NL-3, lo que en conjunto confirmó la presencia del gen I y su resistencia al mosaico común (Pasev et al., 2013), y aunque sólo 25% de las plantas tuvieron el marcador molecular SR2 asociado con el gen bgm-1, el 89% de las plantas agro-inoculadas con la cepa BGYMV-MX fueron asintomáticas, con lo cual se confirmó la resistencia de Rubí al BGYMV (Anaya et al., 2018).

Evaluación de ‘Rubí’ en vivero de adaptación

Durante 2015 y 2016, Rubí se evaluó junto con otras 49 líneas y las variedades comerciales Negro Comapa y Negro Grijalva, a través de un vivero de adaptación que se condujo en seis ambientes de Veracruz y Chiapas, bajo condiciones de temporal, humedad residual, riego y sequía terminal. En el Cuadro 1 se muestra un resumen de resultados de rendimiento de las tres variedades referidas. En condiciones de temporal, Rubí obtuvo un rendimiento de grano similar a Negro Comapa y superior en 23.9% al rendimiento del frijol Negro Grijalva. Con humedad residual, Rubí obtuvo un rendimiento 9.2 y 17.9%, superior al de estas variedades, respectivamente.

Cuadro 1. Rendimiento de grano (kg ha-1) de ‘Rubí’ en comparación a dos variedades comerciales, evaluadas en un vivero de adaptación en seis ambientes de Veracruz y Chiapas.

OI= otoño-invierno; IP= primavera-verano; V= verano; HR= humedad residual; IRT= incremento de rendimiento de la variedad Rubí respecto a los testigos; DRT= diferencia de rendimiento de la variedad Rubí con respecto a los testigos; ns= diferencia no significativa entre las medias de rendimiento, según la prueba t Student (0.05).  Diferencia significativa entre las medias de rendimiento, según la prueba t Student (0.05).

En presencia de sequía, durante la etapa reproductiva del cultivo, el rendimiento de Rubí también fue muy superior (87.5 y 117.8%), al de las variedades Negro Comapa y Negro Grijalva. En condiciones de riego, el rendimiento de Rubí fue similar al Negro Comapa y ligeramente inferior al Negro Grijalva. Con la prueba t Student (0.05), el rendimiento promedio general de Rubí fue estadísticamente similar a Negro Comapa y significativamente superior a Negro Grijalva.

Evaluación de ‘Rubí’ en ensayo uniforme de rendimiento

Durante 2016 y 2017, Rubí junto con otras 11 líneas previamente seleccionadas en los viveros de adaptación, se evaluaron en un ensayo uniforme de rendimiento, que incluyó las variedades mejoradas Negro Grijalva y Negro Comapa como testigos, en 10 ambientes de Veracruz y Chiapas. Rubí, junto con otras cinco líneas y los dos testigos, obtuvieron un rendimiento de grano promedio de los 10 ambientes significativamente sobresaliente y similares entre sí (Cuadro 2); sin embargo, en el análisis de estabilidad con el AMMI (Crossa et al., 1990), Rubí mostró la menor interacción con el ambiente (muy superior a la mostrada por Negro Comapa y Negro Grijalva).

Cuadro 2. Rendimiento de grano (kg ha-1) de genotipos de frijol negro evaluados en 10 ambientes de Veracruz y Chiapas, México. Ciclos de verano de 2016, otoño-invierno de 2016-17 e invierno-primavera de 2017.

T= tratamiento (genotipo); A1= Nuevo México, Villaflores, Chis, suelo ácido con aplicación de 2 t ha-1 de dolomita para alcanzar un pH mayor a 5.6, V 2016, temporal; A2= Nuevo México, Villaflores, Chis, suelo ácido con pH de 4.3, V 2016, temporal; A3= Venustiano Carranza, Ocozocoautla, Chis. OI 2016-17, humedad residual; A4= Rincón Grande, Orizaba, Ver., OI 2016-17, humedad residual; A5= El Rubí, Medellín, Ver., OI 2016-17, humedad residual; A6= Rodríguez Clara, Ver., suelo ácido con aplicación de 2.5 t ha-1 de dolomita para alcanzar un pH mayor a 6.1, OI 2016-17, humedad residual; A7= Rodríguez Clara, Ver., suelo ácido con pH de 4.6, OI 2016-17, humedad residual. A8= CEIXTA, Tlapacoyan, Ver., OI 2016-17, humedad residual; A9= El Rubí, Medellín, Ver., IP 2017, riego durante el ciclo del cultivo; A10= El Rubí, Medellín, Ver., IP 2017, suspensión de riego al inicio de la etapa reproductiva del cultivo (sequía terminal); *= genotipos estadísticamente superiores, según la diferencia mínima significativa (DMS, 0.05). Promedios de ambientes y genotipos con las mismas letras en la hilera y columna, respectivamente, son estadísticamente similares de acuerdo con la prueba de la DMS, 0.05.

Esto indica que Rubí tiene mayor estabilidad del rendimiento y mejor adaptación en los ambientes de prueba que las dos variedades testigo y la línea más rendidora (Jamapa Plus/XRAV-187-3-1-2) (Tosquy et al., 2019). Esta última línea mostró adaptación específica, principalmente en los ambientes con estrés por acidez edáfica en el centro de Chiapas y por sequía terminal en el centro de Veracruz (Figura 1) (Tosquy et al., 2019).

Figura 1. Efectos principales e interacción observada para el rendimiento de 14 genotipos de frijol negro. G1= Papaloapan/SEN 46-3-7; G2= Papaloapan/SEN 46-6-6; G3= Papaloapan/SEN 46-7-7; G4= Papaloapan/SEN 46-7-11; G5= N Citlali/XRAV-187-3-1-6; G6= N Citlali/XRAV-187-3-1-8; G7= N Citlali/XRAV-187-3-14-6; G8= N Citlali/XRAV-187-3-14-7; G9= N Citlali/XRAV-187-3-16-7; G10= Jamapa Plus/XRAV-187-3-1-8 (Rubí); G11= Jamapa Plus/XRAV-187-3-1-2; G12= Jamapa PlusX/RAV-187-3-4-4; G13= Negro Comapa; G14 = Negro Grijalva.

Condiciones agroecológicas y recomendaciones de uso

La variedad Rubí tiene adaptación en las áreas tropicales y subtropicales de los estados de Veracruz y Chiapas. Puede cultivarse en el ciclo de verano bajo condiciones de temporal y de otoño-invierno con humedad residual, en áreas con altitudes desde 0 hasta 1 200 m, precipitación pluvial de al menos 300 mm bien distribuidos durante el ciclo del cultivo y en suelos de diferentes texturas, preferentemente bien drenados y con pH de 5.5 a 7. También puede sembrarse en áreas que disponen de agua y equipo para riego, donde se asegure la disponibilidad de una lámina de agua de alrededor de 300 mm, distribuidos en seis o siete riegos, con un intervalo de entre 10 y 15 días cada uno durante el ciclo del cultivo, dependiendo de las condiciones de humedad en el suelo y la temperatura del ambiente (Ruiz et al., 2013).

Disponibilidad de semilla

En el Campo Experimental Cotaxtla se dispone de semilla original de la variedad Rubí, para producir semilla básica y registrada, en caso de que asociaciones de productores o empresas semilleras deseen adquirirla, para producir la semilla certificada. El número de registro definitivo de este cultivar en el Catálogo Nacional de Variedades Vegetales establecido por el SNICS es: FRI-099-061119. 

Conclusiones

Con la variedad de frijol negro Rubí se obtuvo un rendimiento promedio de los 10 ambientes significativamente sobresaliente y similar al de las variedades Negro Comapa y Negro Grijalva y al de la línea más productiva Jamapa Plus/XRAV-187-3-1-2. No obstante, Rubí demostró tener mayor estabilidad del rendimiento y adaptación más amplia que estos tres genotipos. Esta variedad es resistente al BCMV por tener incorporado el gen dominante I y muestra una baja incidencia de BGYMV en condiciones de campo. La variedad Rubí es de ciclo precoz y su grano negro opaco, de tamaño pequeño, reúne el tipo y las características del frijol que demandan los productores y consumidores de los estados de Veracruz y Chiapas, México.

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