Introducción

Neoleucinoces elegantalis es un lepidoptero conocido como el perforador del fruto de lulo. La mariposa hembra tiene preferencia por frutos menores a 2 cm para ovipositar; posteriormente, las larvas neonatas ingresan al fruto, ocasionando el mayor daño al alimentarse del mesocarpio del fruto y formar galerías, provocando que sean inviables comercialmente (^{Noboa y Viera, 2020}; ^{Pineda et al., 2020}).

Este es un insecto de origen neotropical, ampliamente distribuido en Centro y Suramérica y en Colombia se reporta en 18 departamentos y en varios países de América es considerado una plaga de importancia cuarentenaria (^{Díaz, 2013}; ^{Díaz et al., 2011}; Díaz et al., 2013). N. elegantalis se caracteriza por tener hábitos oligófagos, atacando muchas solanáceas, siendo la de mayor importancia en Colombia el lulo (Solanum quitoense Lam). En este cultivo las pérdidas ocasionadas reportadas por este insecto varían entre 30 hasta del 90% (^{Díaz, 2013}; ^{Galvis y Herrera, 1999}; ^{Pineda, 2018}).

El lulo es un fruto originario de la cordillera de los Andes, donde los mayores países productores son Ecuador y Colombia. Debido a sus propiedades organolépticas y nutricionales, es considerado un fruto exótico que es muy apetecido en mercados internacionales como Estados Unidos, Panamá, China, Brasil entre otros (^{Arias-Vargas y Rendón, 2015}). Esta demanda mundial del consumo de este fruto ha permitido que el cultivo de lulo S. quitoense, se esté incrementado considerablemente en los últimos años en Colombia (^{Asohofrucol, 2018}). En 2020, en Colombia se reportó un área sembrada de 91119,69 ha, con una producción de 89401,44 ton y un rendimiento promedio de 10,25 ton/ha (^{Agronet, 2022}).

Sin embargo, además de las amenazas de la sostenibilidad de este cultivo, por factores climáticos, y de comercialización, uno de los más preocupantes son los problemas fitosanitarios, principalmente el ataque de plagas como el perforador del fruto N. elegantalis (^{ICA, 2011}; ^{Lobo et al., 2009}).

Según Díaz et al. (2013), el manejo integrado de N. elegantalis es posible realizarlo basado en el control cultural, biológico y químico fundamentado en el conocimiento de la biología y el monitoreo de la plaga. Sin embargo, algunos agricultores realizan únicamente aplicaciones calendario de varios insecticidas que pertenecen a varios grupos químicos, algunos de los cuales son altamente tóxicos y peligrosos para la salud y el ambiente (^{Pineda et al., 2020}; ^{Silva et al., 2018}).

Una alternativa inocua que contribuye en el manejo de esta plaga, es el reconocimiento e identificación de introducciones de lulo que manifiesten propiedades resistentes y tolerantes hacia el ataque de esta plaga. Actualmente, existen diferentes investigaciones acerca de la resistencia a N. elegantalis de cultivares comerciales y silvestres de Solanum spp. (tomate de mesa) en Colombia. Este género ha sido estudiado mediante pruebas de antibiosis y antixenosis por Restrepo (2006), ^{Restrepo et al. (2007)}, ^{Vallejo et al. (2008)} y Casas et al. (2013). La mayoría de estas investigaciones concluyen que algunos de los mecanismos de resistencia del género Solanum spp., se encuentran presentes en la morfología de la planta, tal como el grosor de cutícula, la presencia de tricomas glandulares y otros caracteres de defensa que se manifiestan con ayuda de las condiciones ambientales.

Recientemente en el caso específico de S. quitoense, ^{Polanco-Puerta et al. (2018)} encontró resistencia de lulo al ataque de N. elegantalis, que se atribuye a varios mecanismos como: presencia de tricomas. En este contexto, el objetivo de esta investigación fue realizar una selección de introducciones de lulo con resistencia al ataque de N. elegantalis de la colección del Grupo de Investigación en Producción de Frutales Andinos de la Universidad de Nariño, tomando la infestación natural presente en un ambiente natural de la región andina del departamento de Nariño.

Materiales y métodos

Esta investigación se realizó en la Vereda Santa Ana, corregimiento de Matituy, municipio de La Florida (Nariño), con coordenadas 1° 21’35,3”N y 77° 20’ 29,6”O, a 1.960 msnm, temperatura promedio de 20,5oC y una humedad relativa del 50%, correspondiente a un bosque húmedo premontano (bh-PM) (^{Holdridge, 1967}).

Material vegetal

Se evaluaron 20 introducciones de lulo S. quitoense, dos de S. quitoense x S. hirtum y una de S. hirtum, obtenidas por el Grupo de Investigación en Producción de Frutales Andinos (GPFA), de la Universidad de Nariño (Tabla 1 y Figura 1).

Tabla 1 Listado de las 23 introducciones de lulo Solanum spp., del banco de germoplasma del grupo de Investigaciones en Producción de Frutales Andinos de la Universidad de Nariño. 

No.	Código	No.	Código	No.	Código	No.	Código
1	SqEFma011*	7	SqEFma018*	13	SqEFma026*	19	Sqm037*
2	SqEFma013*	8	SqEFma019*	14	Sqm031*	20	HERBERTH*
3	SqEFma014*	9	SqEFma020*	15	Sqm032*	21	S. hirtum**
4	SqEFma015*	10	SqEFma021*	16	Sqm033*	22	LC-LA SELVA***
5	SqEFma016*	11	SqEFma022*	17	Sqm035*	23	PL-35***
6	SqEFma017*	12	SqEFma023*	18	Sqm036*

* S. quitoense var. Septentrional tipo castilla, ** S. hirtum, *** Hibrido inter especifico S. hirtum x S. quitoense.

Fuente: GPFA.

Fuente: ^{Pineda (2018)}.

Figura 1 Frutos de lulo de las introducciones: A. Sqm037, B. Sqm032, C. PL-35, D. SqEFma022, S. hirtum y F. Sqm033. 

Esta colección del género Solanum spp. se colectó en las regiones cafeteras de Nariño. Las introducciones se encuentran caracterizadas morfo-agronómicamente y organolépticamente, existiendo la base genética para adelantar el programa de mejoramiento genético de este frutal en diversos aspectos como arquitectura de la planta, producción, resistencia a plagas y enfermedades (^{Lagos-Santander et al., 2019}; ^{Lagos et al., 2015}; ^{Riascos et al., 2012}).

El material vegetal se propagó asexualmente en el invernadero de la Universidad de Nariño, con el fin de garantizar que las plantas evaluadas tuvieran la misma información genética que los parentales. Este material se trasplantó en campo y la distancia de siembra fue de 2 m entre plantas y 3 m entre surcos. Una vez establecido el cultivo, se realizaron podas de mantenimiento y de formación. El plateo se realizó de forma manual, se aplicaron fungicidas químicos para el control de enfermedades, por la naturaleza de la investigación, no se realizaron aplicaciones de insecticidas. La cosecha se realizó nueve meses después de la implementación del cultivo. Se realizaron cuatro pases de cosecha por dos ciclos de producción.

Diseño experimental

En campo se realizó un diseño irrestrictamente al azar con 23 tratamientos (Tabla 1) y cuatro repeticiones. La unidad experimental correspondió a una planta y se evaluaron las siguientes variables:

Porcentaje de Infestación de N. elegantalis (INF): Como variable antixenótica se registró el porcentaje de infestación natural ocasionado por N. elegantalis en los frutos producidos por cada planta. Después de nueve meses de la implementación del cultivo, se determinó la infestación natural de N. elegantalis, a través de una revisión exhaustiva de todos los frutos producidos de cada planta cada 15 días, con ayuda de una lupa de 30X buscando orificios de entrada y de salida del perforador del fruto. Se realizaron ocho evaluaciones, correspondientes a cuatro durante el primer ciclo de cosecha del cultivo y otras 4 en el segundo ciclo de cosecha. El porcentaje de frutos infestados se calculó mediante la ecuación 1.

Los frutos que presentaron cualquier orificio se destruyeron para verificar la presencia de N. elegantalis, teniendo en cuenta los caracteres morfológicos según la clave de ^{Solis (2006)}, con el fin descartar el ataque de otras larvas perforadoras. Las siguientes características se realizaron en el Laboratorio de Entomología de la Universidad de Nariño.

Número de tricomas (NTRI): Para el conteo de tricomas, en campo se identificaron tres frutos sanos procedentes de la misma inflorescencia, para un total de se usaron tres frutos sanos por repetición para un total de 12 frutos por introducción. Se determinó la densidad de tricomas, basados en la metodología de ^{Capezio et al. (2016)}, el conteo de tricomas se realizó en un área de 50 μm2, con ayuda de un micrómetro adaptado a un estereoscopio Nikon SMZ 645.

Diámetro ecuatorial (DEF), peso (P) y dureza de frutos (DUR): Después del conteo de tricomas, a cada uno de los frutos con de un pie de rey electrónico se midió el diámetro ecuatorial (mm) en el eje polar, posteriormente se pesaron (gramos) en una balanza analítica. La dureza se determinó con ayuda de un penetrómetro modelo FT 327 (3- 27 lb) marca Bertuzzi, siguiendo la metodología descrita por ^{Zapata et al. (2010)}. El procedimiento consistió en emplear una punta cilíndrica de 0,46 mm de diámetro con una carga de 250 Newton (N) y velocidad de 21 mm/min. Los datos se capturaron gracias al software NEXYGEN Plus para cada fruto (^{Ospina et al., 2007}; ^{Zapata et al., 2010}).

Grosor del exocarpio y mesocarpio (GEX-GMES). Después de evaluar la dureza, con un pie de rey electrónico se midió el grosor del exocarpio y mesocarpio del fruto (mm).

Selección de introducciones

El porcentaje de infestación se tomó como criterio para la calificación de daños y según el cálculo del índice de selección se eligieron las introducciones de lulo resistentes o tolerantes al ataque de N. elegantalis. De acuerdo con la metodología de ^{Lagos et al. (2015)} y Lagos et al. (2013), se determinó el índice de selección (IS), el cual se aplicó a las 23 introducciones evaluadas, utilizando una presión de selección del 20%. En primer lugar, se estandarizaron (E) los valores de cada una de las variables que componen el índice de selección, mediante la ecuación 2:

Dónde: Xij = observación individual, μ = promedio general de cada introducción, σ = desviación estándar de la variable. Para realizar el índice de selección se tuvieron en cuenta todas las variables, de tal forma que el IS está dado por la ecuación 3:

Resultados y discusión

El análisis de varianza mostró diferencias estadísticas altamente significativas (P≤0,01) para las variables número de tricomas (NTRI), peso, diámetro ecuatorial de fruto (DEF), grosor de mesocarpio (GMES), dureza e infestación, y diferencias significativas (P≤0,05) para la variable grosor de exocarpio (GEX). En cuanto al análisis de correlación la variable peso de fruto presentó una alta correlación (r=0,96) con respecto al diámetro DEF (Tabla 2). En este caso, a medida que el peso del fruto es mayor el DEF se incrementa. Con respecto al peso vs. GMES el valor de la correlación fue de r=0,94 y con respecto al peso vs. DUR el valor de correlación es de r=0,57 (Tabla 2). En ambos casos, el grado de relación de estas variables con respecto al peso es positiva y directamente proporcional. A mayor peso del fruto, se obtiene mayor GMES y mayor dureza en frutos de lulo. Resultados que coinciden con los encontrados por Lobo et al. (2007), quienes reportan que frutos de lulo de mayor tamaño tienen mayor cantidad de pulpa y mayor dureza (^{Restrepo et al., 2007}).

En el caso del peso y el DEF vs. NTRI el valor correspondiente a la correlación fue de r=-0,77 y r=-0,80 respectivamente (Tabla 2), en estos casos a medida que el peso y el diámetro ecuatorial de frutos es mayor, el número de tricomas disminuye (Figura 1A, 1B y 1F).

En relación al NTRI vs. INF se presenta una correlación baja significativa y negativa (r= -0,34), de tal forma que a mayor número de tricomas en los frutos de lulo menor daño producido por N. elegantalis. En las introducciones PL-35 (112,08 tricomas/50μm²), Sqm031 (109,8 tricomas/50 μm²), Sqm036 (110,83 tricomas/50μm²m²) y Sqm037 (114,66 tricomas/50 μm²m²) presentan alto número de tricomas y bajos porcentajes de infestación (0%, 2,58%, 2,64% y 6,09%, respectivamente) (Tabla 3). En el caso la introducción PL-35, el ataque de la plaga fue ausente, durante todas las evaluaciones realizadas (Tabla 3). Esto permite concluir que las plantas de lulo con características comerciales y con menor presencia de tricomas son más susceptibles al ataque de N. elegantalis. En el caso del específico cultivo de lulo, la presencia de tricomas es una característica que se encuentra presente en los frutos y es un indicador de que este cultivo, aún no ha sido totalmente domesticado (^{Restrepo et al., 2007}).

Los tricomas son la primera estructura de la planta con la cual los insectos plaga entran en contacto (^{Smith, 2005}; ^{Tissier, 2012}). De forma general, cultivares del género Solanum presentan tricomas, glandulares y no glandulares, y se consideran un componente fundamental en la defensa estas plantas (^{Kennedy, 2003}; ^{Simmons y Gurr, 2005}). Álvarez (2015) menciona que los tricomas glandulares presentes en solanáceas son más estables y pueden interferir en la conducta del insecto (^{Glas et al., 2012}).

Los tricomas confieren propiedades antixenóticas, provocadas por los aleloquímicos almacenados como las metilcetonas, los sesquiterpenos y los acyl azúcares (^{Peter y Shanower, 2001}), tal como se pudo comprobar con la introducción PL35 que presentó mayor número de tricomas (112 ± 24/50 μm²) y demostró 0% de infestación de larvas de N. elegantalis. La morfología adaptativa de los tricomas tipo VI del género Solanum, presentes en todos sus órganos, son una fuente de almacenamiento y liberación de metabolitos secundarios, que pueden ser identificados con investigaciones adicionales para conocer mejor su funcionamiento en relación a esta plaga (^{Bergau et al., 2015}).

En cuanto al NTRI vs. DUR presentó una alta correlación negativa (r= -0,59) lo que indica que a mayor número de tricomas menos dureza en los frutos, resultados que se pudieron observar en las introducciones PL-35, Sqm031, Sqm036, Sqm037 y Sqm032 las cuales presentaron mayor número de tricomas con valores que oscilaron entre 112,08 y 120,91 tricomas/50μm², menores porcentajes de infestación con rangos entre el 0 y 15,28% y menor dureza de frutos con valores entre 26,12 y 36,34 N (Tabla 3).

Con respecto a la DUR vs. INF la correlación fue positiva (r=0,42), lo que demuestra que a mayor dureza estos serán más susceptibles al ataque de N. elegantalis y por lo tanto su porcentaje de infestación será mayor, como se puede observar en las introducciones SqEFma013 y SqEFma021, las cuales presentaron la mayor dureza de frutos (80,35 y 81,86 N, respectivamente) y presentaron altos porcentajes de infestación natural ocasionada por N. elegantalis con 33,24 y 28,02%, en su orden (Tabla 3). Por lo tanto, la dureza del fruto en el caso del lulo, no contribuye con menor ataque de la plaga, contrariamente como lo encontrado con el ataque del gorgojo del maíz Sitophilus zeamais (^{García-Lara et al., 2004}) o el barrenador de la caña de azúcar Diatraea saccharalis (^{Martin et al., 1975}) en donde la dureza es un factor fundamental para evitar el ataque de estas plagas.

Por otra parte, para la variable peso y DEF vs. GEX se presentaron coeficientes de correlación bajos (r=-0,15 y r=-0,16, respectivamente), indicando que no hay relación directa entre el grosor del exocarpio con respecto al diámetro ecuatorial del fruto y el peso (Tabla 3). Para la DUR del fruto tiene una correlación directa y es altamente significativa con las variables peso, DEF y GMES con valores de r= 0,57, 0,57 y 0,60, en su orden (Tabla 3). Por tanto, hay una relación directa entre estas variables y a mayor peso existe mayor DEF y mayor DUR (Tabla 2).

En cuanto a la infestación natural ocasionada por N. elegantalis, el análisis de correlación de Pearson, indica que para las variables peso, DEF y GMES los valores de correlación fueron bajos y oscilan de 0,23 a 0,27 (Tabla 2). Al respecto, ^{Vallejo et al. (2008)} encontraron que N. elegantalis producía más daño a medida que se incrementaba el peso promedio de frutos derivados del género Solanum spp. Por su parte, ^{Collavino et al. (1999)} menciona que en genotipos provenientes del género Lycopersicon presentaron correlaciones positivas altamente significativas (r=0,82) entre el grado de infestación de Tuta absoluta y el peso de los frutos, como se pudo observar en las introducciones de lulo SqEFma022 y SqEFma020 que registraron los frutos con mayor peso (83,71 y 82,55 g) e infestaciones de N. elegantalis de 33,63 y 40,28% respectivamente (Tabla 3). Según ^{Riascos et al. (2012)}, los frutos de lulo de tamaño y peso reducido son un inconveniente para programas de fitomejoramiento en este cultivo, teniendo en cuenta que el peso de fruto es una característica determinante para su comercialización.

Conclusiones

Al evaluar el ataque de N. elegantalis en la colección de S. quitoense del Grupo de Investigación de Frutales Andinos - GPFA de la Universidad de Nariño, se pudo constatar que existe alta variabilidad genética y existen introducciones de lulo que pueden ser promisorias para incluirlas dentro de un programa de mejoramiento de este frutal andino al ataque del pasador de lulo. De los 23 materiales evaluados se destacó la introducción PL-35 como resistente al ataque de la plaga. También sobresalieron las introducciones SqEFma017 y Sqm36, las cuales son tolerantes a N. elegantalis. Según los análisis realizados, la variable que más contribuyó para seleccionar germoplasma de lulo con resistencia o tolerancia al ataque de N. elegantalisfue el número de tricomas.