ES2425740T3

ES2425740T3 - Sandías tetraploides que producen frutos pequeños

Info

Publication number: ES2425740T3
Application number: ES03753014T
Authority: ES
Inventors: Xingping Zhang
Original assignee: Syngenta Participations AG
Current assignee: Syngenta Participations AG
Priority date: 2002-05-14
Filing date: 2003-05-12
Publication date: 2013-10-17
Anticipated expiration: 2023-05-12
Also published as: HK1073227A1; JP2010142245A; US6747191B2; US20040172690A1; US20030217394A1; JP5231466B2; US20080163388A1; US7238866B2; KR20040108792A; KR100735510B1; US20030217395A1

Abstract

Una planta de sandía híbrida triploide producida polinizando el linaje endógamo femenino tetraploide 90-4194,generado por conversión del linaje endógamo diploide HD [HD(2X90-4194)] obtenido a partir de unas semillasdepositadas como el nº de depósito en la ATCC: PTA-5146, en un linaje de sandía tetraploide, con un linajeprogenitor masculino diploide, que produce unos frutos con un calibre de menos que 8 libras (3,6 kg), en dondedicha planta de sandía híbrida triploide tiene el contexto genético del linaje endógamo femenino tetraploide 90-4194y produce unos frutos sin pepitas con un calibre de 2,5 kg o más pequeño, con una cáscara que tiene un grosor de 7mm a 11 mm y un contenido de materiales sólidos de 11 % a 13 %, si se cultiva en condiciones de verano enCarolina del Norte.

Description

Sandías tetraploides que producen frutos pequeños.

El invento se encuentra en el sector de la crianza de sandías, que se relaciona específicamente con una sandía tetraploide usada para producir semillas y plantas triploides para la producción de un fruto de sandía sin pepitas de calibre sustancialmente pequeño.

La sandía es un cultivo hortícola importante que da cuenta de un 2 % del área mundial dedicada a cultivos de hortalizas. En 1997 había 6.024.000 acres de sandías cultivadas en el mundo y 187.000 acres de sandías cultivadas en los Estados Unidos de América. El continente Asia es con mucho el sitio más importante de producción de sandías con un 72 % del área mundial y un 77 % de la producción mundial (FAO Production Yearbook [Revista anual de la producción del FAO] 51, 1998). El valor mundial anual estimado de las sandías superó los 7,6 mil millones de $ (dólares) cuando se usó el precio medio en los EE.UU. para 1995-1997. La cosecha de sandía en los EE.UU. ascendía a más de 41 millones de quintales, desde más de 174.000 acres cosechados, y tenía un valor a puerta de granja agrícola de más que 266 millones de $, daba cuenta de un 9,2 % de los acres cosechados, de un 10,0 % de la producción y de un 3,5 % del valor de la industria de hortalizas frescas en los EE.UU. en 1999 (USDA Agricultural Statistics [Estadísticas agrícolas de la USDA 2001). California era el estado más importante en el valor a puerta de granja agrícola de las sandías, superaba los 72 millones de $ en 2000, debido al alto porcentaje de sandías triploides sin pepitas cultivadas en California. La sandía sin pepitas recibe en el mercado un precio bien por encima del precio medio de sandías sembradas. La sandía triploide sin pepitas produce también más altos rendimientos que las sandías sembradas diploides.

Una sandía triploide sin pepitas es un verdadero híbrido F1 entre una sandía tetraploide, como la progenitora femenina, y una sandía diploide, como el progenitor masculino (Kihara, H. 1951, Triploid Watermelons (sandías triploides), Proceedings of American Society for Horticultural Science [Actas de la Sociedad Norteamericana de Ciencia Hortícola], 58:217-230). Las sandías regulares, es decir las sandías diploides sembradas, tienen 22 cromosomas (2N = 2X = 22) en sus células somáticas. Las sandías tetraploides tienen 44 cromosomas (2N = 4X = 44) en sus células somáticas. Cuando las flores femeninas de las plantas tetraploides son polinizadas de un modo cruzado por las flores masculinas de plantas diploides normales, las semillas producidas en el fruto de las plantas tetraploides son semillas triploides. Las semillas triploides producen plantas triploides. Cuando las plantas triploides se cultivan junto con las plantas diploides normales en el mismo campo, las plantas triploides producen unos frutos que carecen de pepitas. La condición sin pepitas en una sandía triploide es el resultado de la presencia de tres conjuntos homólogos de cromosomas por cada célula somática, en vez de los dos usuales. Se afirma que las células con tres conjuntos de cromosomas homólogos son triploides y se designan como 3X. Las sandías triploides sin pepitas tienen 33 cromosomas (2N = 3X = 33) en sus células somáticas. La incapacidad del cigoto triploide para producir gametos viables (polen y células de huevos) causa la ausencia de pepitas en los frutos triploides. Típicamente, las sandías sin pepitas contienen unos pequeños óvulos blancos comestibles, similares a los que hay en pepinos inmaduros.

Las sandías triploides sin pepitas se han cultivado comercialmente en los EE.UU. desde finales de la década de 1980. La popularidad de las sandías sin pepitas ha aumentado desde su introducción comercial en los EE.UU. La mayor parte de las sandías producidas en California en 2001 eran sandías triploides sin pepitas. Las variedades triploides producen rendimientos más altos que las variedades sembradas diploides, debido al mayor número de frutos por planta y al más largo período de cosecha. La sandía triploide sin pepitas recibe unos precios máximos (premium) a causa de la pulpa de alta calidad virtualmente exenta de pepitas (= semillas).

El presente invento afronta la necesidad de unas sandías triploides que produzcan unos frutos de sandía más pequeños al mismo tiempo que mantengan unos altos patrones de sabor y textura del fruto. Sin embargo, cuando se reduce la calibre del fruto, aumenta la proporción de la cáscara en el fruto dejando solo poco espacio para la pulpa comestible. Por lo tanto también es un objetivo del presente invento desarrollar unas sandías que produzcan pequeños frutos sin pepitas con un alto contenido de pulpa. El presente invento afronta también la necesidad de unas plantas de sandía tetraploides que se puedan usar como progenitoras para sandías triploides que produzcan dichos pequeños frutos sin pepitas.

La cita de Henderson (1977) J. Amer. Soc. Hort. Sci. 102(3): 293-297, compara diferentes cultivares de sandía en los niveles diploide (2x), triploide (3x) y tetraploide (4x), con respecto al peso del fruto, a la susceptibilidad a sufrir infecciones de corazón hueco y al espesor de la cáscara. Se describen cultivares triploides en un intervalo de pesos comprendidos entre 4,5 kg y 11 kg que tienen un grosor de la cáscara situado entre 10,5 mm y 19 mm.

La cita de A Abd El-Hafez (1982) Acta Agronomica Academiae Scientiarum Hungaricae 31: 66-70, informa acerca del efecto de las diferencias de ploidía sobre las características de los frutos en sandías. En particular, se describen unos cultivares de sandías triploides en un intervalo de calibres comprendidos entre 3,5 y 5 kg con una cáscara que tiene un grosor comprendido entre 12 mm y 15 mm y un contenido total de materiales sólidos solubles comprendido entre 11 % y 12,7 %.

La cita de M Pitchaimuthu y O.P. Dutta (2001), South Indian Horticulture, Volumen 49(Especial): 311-312, informa sobre la evaluación de sandías triploides sin pepitas en condiciones de invernadero. Se describen unos cultivares triploides en un intervalo de pesos comprendidos entre 1,9 kg y 7,75 kg y con un contenido total de materiales sólidos solubles comprendido entre 6 % y 13 %.

El documento de solicitud de patente internacional WO 03/051103 describe la producción de un pequeño fruto de sandía sin pepitas con un peso medio del fruto de 12,0 libras. El método implica usar unos pequeños linajes parentales tetraploides para producir pequeñas semillas híbridas triploides. Los linajes de sandías triploides sin pepitas que se describen en los ejemplos están situados en un intervalo de calibres comprendidos entre 8 - 9 libras con una cáscara que tiene un grosor comprendido entre 12 mm y 20 mm y un contenido total de materiales sólidos solubles comprendido entre 11 % y 13 %.

Correspondientemente, la presente memoria descriptiva divulga unas nuevas y singulares sandías tetraploides. Las sandías tetraploides son de manera preferible de unos linajes endógamos tetraploides y son particularmente apropiados como progenitoras para sandías híbridas triploides. Las sandias tetraploides producen pequeños frutos con una cáscara muy delgada. Los frutos de las sandías tetraploides tienen de manera preferible un alto contenido de materiales sólidos solubles. Como cuestión importante, las sandías tetraploides son capaces de transmitir estas deseables características a su progenie triploide cuando se cruzan con sandías diploides. Por lo tanto, el presente invento se refiere a unas sandías triploides que producen frutos de pequeño calibre, que están virtualmente exentos de pepitas y que tienen una cáscara muy delgada. Dichos frutos de sandía sin pepitas tienen la ventaja de poseer más cantidad de pulpa comestible con un sabor y una textura excelentes, cuando se comparan con frutos de sandía con un calibre comparable, y por lo tanto son particularmente atractivos para los consumidores.

En una forma de realización, el presente invento proporciona una planta de sandía híbrida triploide producida por polinización del linaje endógamo femenino tetraploide 90-4194, generado por conversión del linaje endógamo diploide HD [HD(2X90-4194)] obtenido a partir de una semilla depositada como el nº de depósito en la ATCC: PTA5146 en un linaje de sandía tetraploide con un linaje progenitor femenino diploide que produce unos frutos con un calibre de menos que 8 libras (3,6 kg), en donde dicha planta de sandía híbrida triploide tiene el contexto genético del linaje endógamo femenino tetraploide 90-4194 y produce unos frutos sin pepitas con un calibre de 2,5 kg o más pequeño, con una cáscara que tiene un grosor de 7 mm a 11 mm y un contenido de materiales sólidos de 11 % a 13 %, si se cultiva en las condiciones de verano en Carolina del Norte.

En otra forma de realización, el presente invento proporciona una semilla de sandía híbrida triploide producida por el linaje endógamo femenino tetraploide 90-4194, generado por conversión del linaje endógamo diploide HD [HD(2X904194)] obtenido a partir de una semilla depositada como el nº de depósito en la ATCC: PTA-5146 en un linaje de sandía tetraploide, después de una polinización con un linaje progenitor masculino diploide que produce unos frutos con un calibre de menos que 8 libras (3,6 kg), cuya semilla es capaz de desarrollarse para dar una planta de sandía triploide que produce unos frutos sin pepitas con un calibre de 2,5 kg o más pequeño, con una cáscara que tiene un grosor de 7 mm a 11 mm y un contenido de materiales sólidos 11 % a 13 %, y se cultiva en condiciones de verano en Carolina del Norte.

En una forma de realización adicional, el invento proporciona un fruto de sandía sin pepitas, producido por una planta de sandía triploide de acuerdo con el invento, en donde dicho fruto sin pepitas tiene un calibre de 2,5 kg o más pequeño, una cáscara que tiene un grosor de 7 mm a 11 mm y un contenido de materiales sólidos de 11 % a 13 %, si se cultiva en condiciones de verano en Carolina del Norte.

En un aspecto, la memoria descriptiva describe una sandía tetraploide que produce un fruto que pesa desde aproximadamente 1,5 kg hasta aproximadamente 2,5 kg, de manera preferible desde aproximadamente 1,5 kg hasta aproximadamente 2 kg, de manera más preferible de aproximadamente 2 kg. En otro aspecto, la cáscara del fruto de una sandía tetraploide del presente invento tiene un grosor de desde aproximadamente 4 mm hasta aproximadamente 10 mm, de manera preferible un grosor de desde aproximadamente 4 mm hasta aproximadamente 7 mm. En otro aspecto, una sandía tetraploide tiene una excelente fructificación (es decir formación de fruto). En otro aspecto, una sandía tetraploide tiene un alto contenido de azúcares. En otro aspecto, una planta de sandía tetraploide produce unas semillas que pesan entre aproximadamente 20 g y aproximadamente 35 g por 1.000 semillas, de manera más preferible entre aproximadamente 23 g y aproximadamente 33 g por 1.000 semillas, de manera más preferible aproximadamente 31 g por 1.000 semillas, en otro aspecto aproximadamente 25 g por 1.000 semillas. En otro aspecto, una planta de sandía tetraploide produce hasta aproximadamente 150 semillas por fruto, de manera preferible desde aproximadamente 50 hasta aproximadamente 150 semillas por fruto, de manera más preferible desde aproximadamente 70 hasta aproximadamente 150 semillas por fruto, de manera todavía más preferible desde aproximadamente 80 hasta aproximadamente 150 semillas por fruto. En otro aspecto, dicha planta produce aproximadamente 3-4 frutos por planta. En otro aspecto, el fruto de dicha planta comprende desde aproximadamente 12 hasta aproximadamente 14 % de materiales sólidos solubles, de manera preferible aproximadamente 13 %. En otro aspecto, el fruto de dicha planta madura desde aproximadamente 24 hasta aproximadamente 27 días después de la floración.

En otro aspecto, una sandía tetraploide incluye una o más de las siguientes características:

a) produce un fruto que es significativamente más pequeño que el fruto de tetraploides convencionales, a

saber aproximadamente 1/3 del calibre de los tetraploides convencionales,

b) presenta una excepcional capacidad de fructificación,

c) produce 3-4 frutos por planta en una fructificación en invernadero,

d) madura 7 a 10 días antes que los tetraploides regulares, como se mide desde la floración hasta la

madurez del fruto,

e) la semilla tiene un calibre mucho más pequeño que la semilla de tetraploides convencionales,

f) la cáscara del fruto es aproximadamente 1/2 a 1/3 de los tetraploides regulares,

g) el rendimiento de semillas es significativamente mejor que en la mayor parte de los tetraploides creados

con la misma técnica.

Todavía en otro aspecto, la presente memoria descriptiva divulga un linaje endógamo de sandía tetraploide nuevo y singular, designado por 90-4194 y que incluye el conjunto anterior de características.

Cuando una sandía tetraploide, como aquí se divulga, se usa como una progenitora para la producción de una sandía triploide, dicha sandía triploide produce un pequeño fruto sin pepitas, que tiene una cáscara muy delgada. De manera preferible los frutos sin pepitas pesan desde aproximadamente 2 kg hasta aproximadamente 3 kg. En otro aspecto, la cáscara de los frutos sin pepitas tiene un grosor de desde aproximadamente 4 mm hasta aproximadamente 13 mm, de manera preferible un grosor de desde aproximadamente 7 mm hasta aproximadamente 11 mm.

Cuando una sandía tetraploide como aquí se describe se usa como una progenitora para la producción de una

sandía triploide, dicha sandía triploide incluye una o más de las siguientes características:

a) un pequeño calibre de los frutos,

b) más cantidad de frutos por planta,

c) unos frutos que tienen un más alto contenido de azúcares,

d) una cáscara delgada, usualmente con 1/2 o 1/3 del grosor de las triploides convencionales,

e) los frutos triploides maduran aproximadamente 7-10 días antes que los frutos de sandía triploides sin

pepitas que actualmente están disponibles,

f) los triploides del invento son más tolerantes a un corazón hueco en comparación con los frutos de sandía

triploides sin pepitas que actualmente están disponibles,

g) una excelente capacidad de fructificación,

h) un alto contenido de materiales sólidos, situado por encima de aproximadamente 11 %, de manera

preferible desde aproximadamente 11 % hasta aproximadamente 13 %.

La presente memoria descriptiva divulga también unos métodos para producir semillas de sandías triploides que usan el linaje de sandía tetraploide del presente invento. El presente invento incluye además unas semillas de sandías híbridas triploides; producidas por el linaje endógamo femenino tetraploide 90-4194, generado por conversión del linaje endógamo diploide HD [HD(2X90-4194)] obtenido a partir de una semilla depositada como el nº de depósito en la ATCC: PTA-5146 en un linaje de sandía tetraploide, después de una polinización con un linaje progenitor masculino diploide que produce unos frutos con un calibre de menos que 8 libras (3,6 kg), cuya semilla es capaz de desarrollarse para dar una planta de sandía triploide que produce unos frutos sin pepitas con un calibre de 2,5 kg o más pequeño, con una cáscara que tiene un grosor de 7 mm a 11 mm y un contenido de materiales sólidos de 11 % a 13 %, si se cultiva en condiciones de verano en Carolina del Norte.

En una forma de realización adicional, el invento proporciona un fruto de sandía sin pepitas, producido por una planta de sandía triploide de acuerdo con el invento, en donde dicho fruto sin pepitas tiene un calibre de 2,5 kg o más pequeño, una cáscara con un grosor de 7 mm a 11 mm y un contenido de materiales sólidos de 11 % a 13 %, si se cultiva en condiciones de verano en Carolina del Norte.

La presente memoria descriptiva divulga además unos métodos de producir unas semillas que tienen todas las características genéticas de un linaje de sandía tetraploide del presente invento. Se divulgan además unos métodos de desarrollar unos nuevos linajes tetraploides endógamos usando un linaje de sandía tetraploide del presente invento, y unos métodos para producir un linaje de sandía tetraploide usando un linaje de sandía diploide.

La presente memoria descriptiva divulga además:

Un método de producir una semilla de sandía híbrida triploide por cruce de una planta de sandía tetraploide, como aquí se describe, con una planta de sandía diploide. De manera preferible, dicha planta tetraploide es la progenitora femenina. Dicha planta diploide puede ser el progenitor masculino.

Una semilla de sandía híbrida triploide que se ha producido por uno de los métodos anteriores.

La presente memoria descriptiva divulga además:

Un método de producir una semilla de sandía híbrida triploide, que comprende las etapas de: a) plantar en proximidad de polinización semillas de una planta de sandía tetraploide, como aquí se divulga, y semillas de una planta de sandía diploide; b) plantar semillas de dicha planta de sandía diploide de 7 a 10 días antes que las semillas de dicha planta de sandía tetraploide; c) cultivar las plantas de sandía que resultan de dichas semillas hasta que dichas plantas lleven unas segundas flores femeninas; d) cubrir las flores femeninas de dicha planta de sandía tetraploide en la tarde inmediatamente anterior al día en que dichas flores femeninas se abren; e) recoger las flores masculinas de dicha planta de sandía diploide a la mañana temprano en el día en que se abren dichas flores femeninas; f) polinizar dichas flores femeninas con dichas flores masculinas recogidas en la etapa e); y g) cosechar las semillas producidas a partir de dichas flores femeninas polinizadas en la etapa f).

La presente memoria descriptiva divulga además:

Un método de producir una semilla de sandía triploide, que comprende las etapas de: a) plantar semillas de una planta de sandía tetraploide, como aquí se describe, y semillas de una planta de sandía diploide en un campo en un patrón de 2 hileras de plantas de sandía tetraploides por 1 hilera de plantas de sandía triploides, b) podar dichas plantas de sandía tetraploides hasta dejar aproximadamente 2-3 ramas por planta; c) castrar sustancialmente todas las flores masculinas y todos los capullos de flores masculinas en las plantas de dicha especie de planta de sandía tetraploide; d) permitir una polinización de las flores femeninas de dicha planta de sandía tetraploide con el polen de dicha planta de sandía diploide; e) marcar las flores femeninas polinizadas durante el período de tiempo de castración; y f) cosechar la semilla del fruto marcado de la planta de sandía tetraploide.

La presente memoria descriptiva divulga además:

Un método de producir semillas de sandías tetraploides, que comprende: a) cultivar una planta de sandía tetraploide como aquí se describe; b) permitir una autopolinización de dicha planta de sandía tetraploide; c) obtener un fruto a partir de una planta de la etapa b); d) extraer semillas de sandías tetraploides a partir de dicho fruto. De manera preferible, el método comprende además lavar y secar dichas semillas.

La presente memoria descriptiva divulga además: Un método de desarrollar un linaje de sandía tetraploide en un programa de crianza de plantas de sandía que usa unas técnicas de crianza de plantas, que incluyen emplear una planta de sandía, o sus partes, como una fuente de material de crianza de plantas, que comprende: obtener la planta de sandía o sus partes, como una fuente de material de crianza.

La presente memoria descriptiva divulga además:

Un método de producir una planta de sandía tetraploide que comprende: a) obtener un linaje de sandía diploide, que produce un fruto de pequeño calibre con una cáscara delgada, b) someter a plantas de dicho linaje de sandía diploide a una conversión en tetraploide con el fin de producir plantas de sandía tetraploide; c) seleccionar una planta de sandía tetraploide obtenida en la etapa b), en donde dicha planta de sandía tetraploide produce un fruto que pesa desde aproximadamente 1,5 kg hasta aproximadamente 2,5 kg y que tiene una cáscara con un grosor de desde aproximadamente 4 mm hasta aproximadamente 10 mm.

En un aspecto, la sandía tetraploide produce un fruto que pesa desde aproximadamente 1,5 kg hasta aproximadamente 2 kg, de manera preferible aproximadamente 2 kg. En otro aspecto, la cáscara del fruto de una sandía tetraploide tiene un grosor de desde aproximadamente 4 mm hasta aproximadamente 7 mm. En otro aspecto, el linaje de sandía tetraploide produce unas semillas que pesan desde aproximadamente 20 g hasta aproximadamente 35 g por 1.000 semillas. En otro aspecto, el linaje de sandía tetraploide produce hasta aproximadamente 150 semillas por fruto, de manera preferible desde aproximadamente 50 hasta aproximadamente 150 semillas por fruto, de manera más preferible desde aproximadamente 70 hasta aproximadamente 150 semillas por fruto, de manera todavía más preferible desde aproximadamente 80 hasta aproximadamente 150 semillas por fruto. En otro aspecto, el linaje de sandía tetraploide produce aproximadamente 3-4 frutos por planta. En otro aspecto, el fruto de dicho linaje de sandía tetraploide comprende desde aproximadamente 12 hasta aproximadamente 14 % de materiales sólidos solubles. En otro aspecto, el fruto de dicho linaje de sandía tetraploide madura aproximadamente a los 24 hasta aproximadamente 27 días después de la floración. En otro aspecto, el linaje de sandía tetraploide comprende una cualquiera de las características que aquí se divulgan.

En otro aspecto, dicho linaje de sandía diploide es un linaje endógamo de sandía diploide, de manera preferible un linaje endógamo de sandía diploide HD o un linaje endógamo de sandía diploide que tiene las características del linaje endógamo diploide HD. En otro aspecto, el linaje diploide es convertido en un linaje tetraploide usando un protocolo con orizalina.

En otro aspecto, el método comprende además autopolinizar una planta de sandía tetraploide seleccionada en la etapa c) anterior. En otro aspecto, el método comprende además autopolinizar una planta de sandía tetraploide seleccionada en la etapa c) anterior hasta que no se observe ninguna variación en la progenie.

La memoria descriptiva divulga además:

Un linaje de sandía tetraploide obtenido por un método descrito inmediatamente más arriba, que incluye un polen, un óvulo o un fruto de dicho linaje de sandía tetraploide.

En la producción comercial de semilla de sandías triploides, unos linajes progenitores tetraploides y diploides se plantan en el mismo campo. La polinización cruzada entre el linaje tetraploide, el linaje progenitor femenino, y el linaje diploide, el linaje progenitor masculino, se consigue o bien por polinización manual o con la intervención de las abejas. Las semillas de sandías triploides se producen solamente en sandías de plantas tetraploides que son fertilizadas con un polen de plantas diploides. Todas las sandías sembradas que se cultivan comercialmente son diploides; por lo tanto, hay muchos linajes diploides para su uso como progenitores diploides. La limitación principal al desarrollo de variedades de sandías sin pepitas se encuentra en la disponibilidad de unos útiles linajes progenitores tetraploides. En general, es difícil predecir el rendimiento de una sandía tetraploide basándose en las características de la diploide. Una buena sandía diploide no necesariamente produce una buena tetraploide. Más aun, una tetraploide con buenos rasgos hortícolas no necesariamente produce buenos híbridos de sandías triploides.

Los linajes de sandías tetraploides son desarrollados duplicando los cromosomas de linajes de sandías regulares diploides. La duplicación de cromosomas se consiguió primeramente con el alcaloide tóxico colchicina por aplicación de colchicina al punto de crecimiento de las nuevas plántulas de sandías emergidas.Unos métodos de cultivos de tejidos han sido desarrollados también por Zhang, X.P., B.B. Rhode, H.T. Skorupska, W.C. Bridges, 1995,

Generating Tetraploid Watermelon Using Colchicine in Vitro [Generar una sandía tetraploide usando colchicina in vitro] G. Lester & J. Dunlap y colaboradores (coordinadores de edición), Cucurbitaceae’ 94: 134-139. Se han usado dinitroanilinas para duplicar los números de cromosomas y su eficacia ha sido previamente comparada con unas plantas cosechables distintas de la sandía. Li y colaboradores (Li, Ying, J.F. Whitesides, B. Rhodes, 1999, In vitro generation of tetraploid watermelon with two different dinitroanilines and colchicines, [Generación in vitro de una sandía tetraploide con dos diferentes nitroanilinas y colchicinas], Cucurbit Genetics Cooperative Rpt 22:38-40) compararon la eficacia de la duplicación de cromosomas in vitro usando colchicina y las dinitroanilinas, etalfluralina (N-etil-N-2-metil-2-propenil)-2,6-dinitro-4-(trifluorometil) benzanina), y orizalina (3,5-dinitro-N4,N4-dipropilsulfanilamida) y sacaron la conclusión de que o bien la etalfluralina o la orizalina eran preferibles frente a la colchicina.

Se usan diversos métodos de tratamiento para inducir tetraploides a partir de diploides usando los compuestos químicos más arriba mencionados. Un método consiste en tratar la semilla antes de la siembra. Las semillas son empapadas en agua limpia durante 5-6 horas y luego las semillas son empapadas o bien en una solución de colchicina (al 0,2 %) o dinitroanilinas (p.ej. orizalina 35 µM) durante 24 horas. Las semillas son enjuagadas brevemente antes de la siembra. Unas semillas secas se pueden también empapar directamente en la solución química sin ser empapadas previamente en el agua. Este tratamiento es simple de realizar y constituye un buen método de uso si no se tiene ninguna restricción en el suministro de semillas. El tratamiento reduce usualmente una germinación y la emergencia. El segundo método consiste en tratar la nueva plántula emergida. Los endógamos diploides se siembran en un invernadero en bancos de plántulas. La temperatura de la tierra se mantiene en 29 – 31ºC para conseguir una germinación rápida y uniforme. Una gota de una solución de colchicina (al 0,1%) o de dinitroanilinas (p.ej. orizalina 35 µM) es añadida en el ápice del vástago entre los cotiledones tan pronto como la plántula ha emergido desde la tierra. La solución de colchicina es aplicada a la planta en crecimiento a la mañana o a la tarde durante tres días consecutivos. Hemos obtenido una buena duplicación de cromosomas a partir de una aplicación de orizalina. Otro método consiste en tratar el ápice de vástago de una semilla germinada después de que la semilla germinada haya sido plantada en la tierra. Las semillas son germinadas en una incubadora a 30ºC. Cuando los radicales tienen una longitud de aproximadamente 2 cm, la porción situada por encima de los hipocótilos de semillas germinadas es sumergida en posición invertida en una solución de colchicina (al 0,1 %) o de una dinitroanilina (orizalina 35 µM) durante 10-15 horas a 30ºC en una incubadora. El tratamiento debería ser realizado en una cámara o caja con alta humedad con el fin de asegurar que los radicales y las raíces no se desequen. Las semillas son luego lavadas y plantadas en la tierra. Los últimos dos métodos, aunque son más tediosos de usar, usualmente proporcionan una mejor recuperación de sucesos tetraploides puesto que el sistema de raíces no es afectado por el tratamiento.

La siguiente etapa consiste en desarrollar unos linajes tetraploides a partir de unos sucesos de conversión individuales. Los individuos tetraploides seleccionados son autopolinizados basándose en una expresión morfológica y las semillas resultantes son plantadas en la siguiente generación como linajes. Estos linajes son de nuevo autopolinizados y comparados en cuanto a los rasgos de fertilidad y hortícolas. Solamente se seleccionan los linajes deseables si es que hay alguna diferencia entre estos linajes. Unos linajes deseables pueden ser cosechados a granel si no hay ninguna variación dentro de un linaje ni entre unos linajes seleccionados. Unos aumentos adicionales de las semillas se pueden realizar en un bloque de aislamiento. La selección a gran escala se puede conducir para este aumento a la parcela de aislamiento y después de ello. La fertilidad del tetraploide puede ser mejorada en subsiguientes generaciones.

El uso de un cultivo de tejidos para propagar plantas de sandía tetraploides es ejemplificado adicionalmente en las citas de Adelberg, J.W., B.B. Rhodes, Micropropagation from zygotic tissue of watermelon [Micropropagación a partir de un tejido cigótico de sandía] C.E. Thomas (coordinador de edición) Proc. of the Cucurbitaceae 89: Evaluation and enhancement of cucurbit germplasm [Evaluación y acrecentamiento del plasma germinal de cucurbitáceas]. Charleston S.C., USA; y de Zhang y colaboradores, Shoot regeneration from immature cotyledon of watermelon [Regeneración de vástagos a partir de un cotiledón inmaduro de sandía] Cucurbit Genetics Coop. 17:111-115 (1994).

El proceso de cruzar dos diferentes tetraploides y pasar luego a través de una crianza por recombinación da como resultado también nuevos linajes tetraploides. Un más largo período de crianza es requerido para desarrollar un linaje tetraploide estable usando este enfoque. Esto es debido al mayor número de combinaciones y a la menor cantidad de semillas que producen los tetraploides. Sin embargo, algunos criadores han hecho buenos progresos adoptando este enfoque.

Puesto que la meiosis es algunas veces irregular en los autotetraploides, aparecen diploides y aneuploides en su progenie. Las hojas, las flores y los granos de polen de los tetraploides son morfológicamente distintos de los diploides (Zhang, X.P., B.B. Rhodes, H.T. Skorupska, W.C. Bridges, 1995, Generating Tetraploid Watermelon Using Colchicina in Vitro [Generación de una sandía tetraploide usando colchicina in vitro]. G. Lester & J. Dunlap y colaboradores (coordinadores de edición) Cucurbitaceae’ 94: 134-139). Las tetraploides tienen también un diferente número de cloroplastos en las células de guarda (Compton, M.E., D.J. Gray y G.W. Elmstrom. 1996, Identification of tetraploid regenerants from cotyledons of diploide watermelon cultures in vitro [Identificación de regenerantes tetraploides a partir de cotiledones de cultivos de sandías diploides in vitro] 87:165-172). Estos rasgos morfológicos pueden ayudar al criador a eliminar los diploides y aneuploides que aparecen en la población tetraploide durante una propagación sexual.

Las semillas triploides se producen actualmente usando dos métodos, el método de polinización mediante la intervención de abejas y el método de polinización manual. En los EE.UU. el método de polinización mediante la intervención de abejas se usa para producir semillas de sandías triploides. Casi toda la producción de semillas de sandías triploides en los EE.UU. está localizada en California del Norte. Los campos de producción son plantados típicamente en una relación de 2 hileras de un linaje femenino tetraploide y 1 hilera de un linaje masculino diploide. Todos los capullos de flores masculinas son eliminados manualmente desde las plantas tetraploides femeninas. Este proceso es conocido como descapullado. Las flores femeninas son polinizadas libremente mediante la intervención de abejas. Los frutos formados durante el período de descapullado son marcados y cosechados para obtener unas semillas híbridas triploides. Los capullos masculinos son eliminados manualmente desde unas parras femeninas tetraploides a lo largo de la estación de polinización. Si está disponible un linaje tetraploide estéril masculino, los agricultores pueden eliminar con facilidad las plantas fértiles masculinas en la hilera femenina tetraploide en mucho menos tiempo y con menos esfuerzo. Todas los frutos formados en las plantas tetraploides estériles masculinas pueden ser cosechados para obtener semillas triploides híbridas. Cuando se usa el sistema estéril masculino marcado, el productor de semillas puede asegurarse de que no existan individuos femeninos fuera de tipo en el linaje tetraploide femenino ni en la semilla triploide híbrida. (Zhang, X.P. y B.B. Rhodes, 2000, Method using male sterility and a marker to produce hybrid seeds and plants [Método que usa la esterilidad masculina y un marcador para producir semillas y plantas híbridas; patente de los EE.UU. 6.018.101).

La polinización manual se usa principalmente para producir una semilla de sandía triploide en unas zonas en donde no está disponible un aislamiento y varios híbridos triploides se producen en el mismo bloque del campo. Un linaje progenitor masculino endógamo es sembrado 7-10 días antes que un linaje progenitor tetraploide femenino endógamo. El progenitor masculino está situado usualmente fuera del bloque de cruce. Se plantan de aproximadamente de cuatro a diez plantas femeninas tetraploides por cada planta masculina con el fin de asegurar una polinización adecuada. El progenitor masculino es comparado cuidadosamente en cuanto a su uniformidad antes de que se recojan flores masculinas. Cualesquiera individuos fuera de tipo, que pueden ser reconocidos basándose en la morfología de las plantas y las características de los ovarios, se eliminan. La polinización comienza cuando las segundas flores femeninas del progenitor femenino tetraploide están prestas para florecer. Los capullos de flores femeninas del linaje progenitor femenino tetraploide son identificados y cubiertos con copas de papel o pequeñas bolsas de papel antes de que ellos florezcan en la siguiente mañana. Las flores masculinas del linaje progenitor masculino diploide son recogidas a la mañana temprano antes de la visita de las abejas o de otros insectos útiles para la polinización en las flores. Los capullos de flores hembras cubiertos son luego descubiertos y polinizados usando las flores masculinas frescas recogidas. Las flores femeninas polinizadas son luego recuperadas y marcadas. Los frutos polinizados libremente en las plantas progenitoras femeninas son eliminados periódicamente para asegurar el desarrollo de frutos polinizados manualmente. Las plantas masculinas son eliminadas desde el campo después de que esté completa una polinización, con el fin de asegurarse de que solo se cosechen frutos a partir de progenitores femeninos.

Desarrollo de linajes tetraploides del presente invento

5 Un problema regularmente observado con la conversión de linajes de sandías diploides en linajes tetraploides consiste en que la tasa de fertilidad del linaje tetraploide es reducida espectacularmente. Esto conduce a una baja fructificación y es correlacionado frecuentemente con la fructificación tardía y la madurez tardía del fruto. Consiguientemente, la producción de semillas de sandías tetraploides es ineficaz y cara y las sandías tetraploides no son generalmente buenas progenitoras para la producción de semillas híbridas triploides. Un objetivo del presente invento es, por lo tanto, producir unas sandias tetraploides que solventen estos problemas de fertilidad, al mismo tiempo que tengan las ventajosas características que se divulgan en la presente solicitud de patente y sean capaces de transmitir estas características a su progenie triploide por completo o por lo menos en una parte.

Un linaje de sandía endógama diploide HD, que es un linaje patentado de Syngenta, que se usa como un linaje progenitor para la producción de híbridos de sandías sembradas diploides, se identificó como un candidato

15 prometedor para la conversión en tetraploide. El linaje diploide HD produce unos frutos sembrados de pequeño calibre con una delgada cáscara y tiene una excelente fructificación. Además, el linaje diploide HD produce unos frutos con un alto contenido de azúcares y tiene una pulpa firme. Un linaje de sandía diploide HD fue sometido a una conversión en tetraploide.

El endógamo 90-4194 fue desarrollado en California del Norte convirtiendo un HD endógamo diploide en una sandía tetraploide. La conversión de diploide (2X) a tetraploide (4X) se consiguió usando un protocolo con orizalina, que comprende las siguientes etapas:

En Noviembre de 1999, unas semillas de HD fueron sembradas en una cubeta de material plástico para plántulas de 50 celdas en el invernadero. Una gota de orizalina 35 µM se añadió a la punta del meristemo entre cada 2 cotiledones de las plántulas recientemente emergidas. El tratamiento con orizalina de todas las plántulas fue

25 acabado aproximadamente 10 días después de la siembra.

Las plántulas fueron regadas y fertilizadas periódicamente.

A últimos de Diciembre de 1999, unas plántulas tetraploides putativas fueron trasplantads a macetas de 2 galones rellenas con una tierra Pro-Mix BX soil-less en el invernadero. Durante el curso del desarrollo de las plantas, las plantas diploides (no convertidas) y las ramas se eliminaron basándose en la morfología de las hojas y las características de las flores masculinas.

Lo siguiente es el orden cronológico del desarrollo de linajes de sandías tetraploides, por ejemplo del linaje endógamo 90-4194:

Generación Estación / Año Descripción.

T0 Primavera del 2000. En el estadio de trasplante de plántulas 72 tetraploides putativas fueron

35 trasplantadas a macetas con una cabida de 2 galones en un invernadero. Las plantas y ramas no convertidas fueron identificadas basándose en la morfología de las hojas y en las características de las flores masculinas, y fueron eliminadas. Se identificaron aproximadamente 20 tetraploides y solamente fueron autopolinizadas las flores femeninas procedentes de plantas/ramas tetraploides verdaderas. Al llegar a la plena madurez de los frutos, los frutos con grandes costurones extremos de floración (2-3 veces los de su versión diploide) fueron cosechadas y examinados en cuanto a fertilidad, como se sugiere por el número de semillas por fruto. Se hicieron cuatro selecciones individuales 4XHD-1, -2, -3, y -4 y una selección a granel 4XHD-B para plantar la generación T1.

T1 Verano del 2000. Las 4XHD-1 y 4XHD-2 fueron plantadas en el invernadero para efectuar una selección adicional y aumentar la cantidad de las semillas. Las 4XHD-3 y 4XHD-4 fueron plantadas en el campo para su observación en el campo y aumentar la cantidad de las semillas. La 4XHD-B fue plantada en el bloque de

45 cruce en el campo para producir unos híbridos triploides. La 4XHD-2 no era tan buena como la 4XHD-1 en el estadio de plántula y fue desechado. Se cultivaron 42 plantas del 4XHD-1 hasta la madurez en el invernadero. Todas las semillas del 4XHD-1 fueron cosechadas a granel y marcadas como 4XHD-1-B, puesto que no se observó ninguna variación en este linaje. No se observó ninguna variación dentro de y entre las 4XHD-3 y 4XHD-4. Por lo tanto, las semillas fueron también cosechadas a granel y marcadas como 4XHD-3/4.

Otoño del 2000. Cinco híbridos triploides derivados de la 4XHD-B fueron evaluados en Florida. Tres híbridos eran híbridos triploides singulares y prometedores.

T2 Primavera del 2001 Aproximadamente 700 plantas de la 4XHD-1-B fueron plantadas en un invernadero de material plástico para el avance de la generación y el aumento de la cantidad de semillas. Se realizó una polinización manual. No se observó ninguna variación. Todas los frutos son uniformes y genuinos para el tipo. Las semillas fueron cosechadas a granel y denominadas como 90-4194.

T3 Verano de 2001 Aproximadamente 3.500 plantas del 90-494 fueron trasplantadas a una parcela de aislamiento de un acre para aumentar la cantidad de semillas de reserva usando una polinización mediante la intervención de las abejas. 1.200 plantas del linaje 90-4194 fueron trasplantadas a 2 jaulas cubiertas con redes para aumentar la cantidad de semillas de fundamento mediante una polinización manual. No se observó ninguna variación entre las plantaciones en jaulas y en el campo. El proceso de crianza es terminado y las semillas cosechadas sirven como semillas de fundamento y de reserva.

Las características singulares de un linaje de sandía tetraploide divulgado en la presente memoria descriptiva, por ejemplo el endógamo 90-4194, se describen a continuación. Los valores indicados seguidamente son válidos para plantas cultivadas en condiciones de verano en California del Norte. Se pueden observar las variaciones cuando las plantas se cultivan en condiciones sustancialmente diferentes.

Un linaje de sandía tetraploide divulgado en la presente memoria descriptiva es una sandia tetraploide de maduración muy temprana. Por ejemplo, el fruto de 90-4194 maduró 24-27 días después de la floración en condiciones de verano en California del Norte. Otros tetraploides comerciales necesitan por lo menos 35 días en las mismas condiciones.

El fruto de un linaje de sandía tetraploide divulgado en la presente memoria descriptiva, es muy pequeño, con un peso de desde aproximadamente 1,5 kg hasta aproximadamente 2,5 kg, de manera preferible de desde aproximadamente 1,5 kg hasta aproximadamente 2 kg, de manera más preferible de aproximadamente 2 kg, que tiene solo aproximadamente 1/4 -1/3 del calibre de los tetraploides usados comercialmente. La forma del fruto es redonda y el color de la piel es verde claro con rayas verdes. La pulpa es firme y de color rojo con un % (= porcentaje) medido con un refractómetro de materiales sólidos solubles (en su mayor parte azúcares) de desde aproximadamente 12 % hasta aproximadamente 14 %, de manera preferible de aproximadamente 13 %.

Las semillas de un linaje de sandía tetraploide divulgado en la presente memoria descriptiva son pequeñas, de manera preferible de aproximadamente 20 g a aproximadamente 35 g por 1.000 semillas, de manera más preferible de aproximadamente 23 g a aproximadamente 33 g por 1.000 semillas, de manera todavía más preferible de aproximadamente 31 g por 1.000 semillas, en otro aspecto, aproximadamente 25 g por 1.000 semillas, aproximadamente 1/2 - 1/3 del peso de tetraploides usados comercialmente.

Un linaje tetraploide divulgado en la presente memoria descriptiva tiene un buen rendimiento de semillas. El rendimiento de semillas es alto cuando el linaje tetraploide es autopolinizado o cuando el linaje tetraploide es polinizado por un progenitor masculino diploide para producir semillas triploides. En un aspecto, un linaje tetraploide divulgado en la presente memoria descriptiva produce hasta aproximadamente 150 semillas por fruto, de manera preferible desde aproximadamente 50 hasta aproximadamente 150 semillas por fruto, de manera más preferible desde aproximadamente 70 hasta 150 semillas por fruto, de manera todavía más preferible desde aproximadamente 80 hasta aproximadamente 150 semillas por fruto. En otro aspecto, un linaje tetraploide divulgado en la presente memoria descriptiva produce un promedio de aproximadamente 80 semillas por fruto. El color de las semillas es pardo mediano.

La cáscara es muy delgada, de aproximadamente 4 mm a aproximadamente 10 mm, de manera preferible de aproximadamente 4 mm a aproximadamente 7 mm, aproximadamente 1/2 -1/3 del espesor de los tetraploides comercialmente usados. Esta delgada cáscara se cuartea fácilmente en condiciones secas con grandes fluctuaciones de la humedad relativa.

Un linaje tetraploide divulgado en la presente memoria descriptiva tiene una excelente capacidad de fructificación en malas condiciones ambientales. Cuando el 90-4194 se hizo crecer en los invernaderos de material plástico sin lámparas suplementarias en el comienzo de la primavera de 2001 en la Estación de Investigación Woodland de Syngenta con otros 23 linajes de crianza diploides y 1 linaje de crianza tetraploide, fue el único linaje de sandía que fructificó normalmente. La mayor parte de los linajes de sandías no producen ningún fruto debido a las malas condiciones de crecimiento.

Un linaje tetraploide divulgado en la presente memoria descriptiva puede producir múltiples frutos por planta. Por ejemplo, una planta del 90-4194 puede llevar hasta 4 frutos por planta. Un linaje tetraploide del presente invento puede también producir frutos durante un largo periodo de tiempo. Por ejemplo, el 90-4194 produjo 2 cosechas a partir de una plantación durante el aumento de semillas de reserva en el verano de 2001 en California del Norte. Después de la cosecha de la primera fructificación, el 90-4194 produjo una segunda fructificación con un excelente rendimiento de semillas.

Un linaje tetraploide divulgado en la presente memoria descriptiva produce los híbridos triploides del presente invento con un calibre de los frutos de 2,5 kg o más pequeño. Todos los tradicionales híbridos triploides tienen unos frutos mucho mayores, que en su mayor parte están por encima de 6 kg. De manera preferible, los frutos de los híbridos triploides comprenden además una de las siguientes características: pequeño calibre de los frutos, más cantidad de frutos por planta (de manera preferible 3-4 frutos por planta), más alto contenido de azúcares, una cáscara delgada (la cáscara de los frutos sin pepitas es de 7 mm a 11 mm), usualmente 1/2 o 1/3 del espesor de las triploides convencionales, el fruto triploide madura aproximadamente 7-10 días antes que un fruto de sandía triploide sin pepitas regular, los triploides desarrollados a partir del invento son más tolerantes al corazón hueco, tienen una excelente capacidad de fructificación, un contenido de materiales sólidos solubles situado por encima de aproximadamente 11 %, de manera preferible de desde aproximadamente 11 % hasta aproximadamente 13 %.

Un linaje endógamo tetraploide de sandía divulgado en la presente memoria descriptiva puede ser modificado por medio de una propagación vegetativa y una propagación sexual. La propagación vegetativa puede hacerse de manera preferible a través de una proliferación de vástagos y luego un enraizamiento en un cultivo de tejidos. Los métodos detallados fueron descritos por Zhang y colaboradores (Zhang, X.P., B.B. Rhodes, H.T. Skorupska, W.C. Bridges. 1995. Generating Tetraploid Watermelon Using Colchicine in Vitro. G. Lester & J. Dunlap y colaboradores, (coordinadores de edición) Cucurbitaceae’ 94: 134-139). Este método es descrito brevemente a continuación: A) se recogen las puntas de vástagos y los capullos axilares procedentes de plantas del 90-4194 cultivadas en el invernadero, en el campo o en laboratorio. Se enjuagan las puntas de los vástagos y los capullos axilares bajo agua del grifo durante desde 30 minutos hasta una hora. Las puntas de los vástagos y los capullos axilares se esterilizan en un solución al 10 % de una lejía blanqueadora doméstica durante 8 - 10 minutos. Se enjuagan las puntas de los vástagos y los capullos axilares tres veces en agua destilada esterilizada. B) Se cultivan las puntas de los vástagos y los capullos axilares en un medio de Murashige y Skoog (MS) con un BA 10 µM para la proliferación de los vástagos. Se hace un subcultivo cada 3-4 semanas. C) Se enraízan los capullos de los vástagos proliferados en un medio MS con un IBA 5-10 µM durante aproximadamente 2 semanas. D) Se aclimatan las plántulas enraizadas en un invernadero controlado en cuanto a temperatura y humedad. E) Se cultivan las plantas micropropagadas en una parcela de aislamiento y se cosechan las semillas de estas plantas.

Las sandías tetraploides son usualmente propagadas sexualmente a través de las semillas. Los autores del invento hemos propagado satisfactoriamente el 90-4194 endógamo en un invernadero, en una jaula cubierta con una red y en los campos al aire libre. El campo en el que se produce un aumento de la cantidad de semillas debería ser aislado de cualquier otra sandía por al menos 1,5 KM, si el aumento de la cantidad de semillas es realizado en un campo al aire libre. Se deberían implementar una buena administración de las plagas y unas buenas prácticas de cultivo. Unos niveles de un fertilizante de fosfato y potasio más altos (un 20 - 30 % más altos que los usados para una producción comercial de frutos híbridos) son beneficiosos para producir un alto rendimiento de semillas y una buena calidad de las semillas. El calcio es complementado para los campos que son bajos en calcio con el fin de reducir al mínimo la pérdida de frutos debida a un cuarteamiento de los frutos. Unas colmenas de abejas se colocan en los campos de producción de semillas para asegurar una buena polinización, que es el suceso biológico clave para la producción de semillas. El fruto es cosechado de manera preferible antes del cuarteamiento y del deterioro de los frutos. Luego el fruto cosechado es almacenado a la temperatura ambiente durante un cierto período de tiempo antes de extraer las semillas desde el fruto, para permitir un adicional desarrollo de los embriones y una maduración de las semillas en el fruto. Las semillas, después de haber sido extraídas desde la pulpa, son lavadas a fondo y secadas rápidamente usando un secador con circulación forzada de aire para mantener óptimamente la viabilidad de las semillas.

El uso principal de una sandía tetraploide es la de producir unas semillas de sandías híbridas triploides y unas plantas que producen un fruto sin pepitas. El linaje tetraploide es usado como el progenitor femenino para cruzarse con los linajes de sandías diploides, que son los linajes progenitores masculinos. La creación de un deseable híbrido triploide repercute grandemente sobre el rendimiento, especialmente sobre la producibilidad de las semillas y la capacidad de combinación de los progenitores tetraploides. Un linaje endógamo de sandía tetraploide divulgado en la presente memoria descriptiva, por ejemplo el 90-4194, es un nuevo linaje tetraploide para crear híbridos de sandías triploides sin pepitas que tienen una excelente calidad de los frutos, un pequeño calibre de los frutos (calibre personal en el intervalo de 2-3 KG), una madurez temprana y una excelente capacidad de fructificación.

Es preferible seleccionar los progenitores masculinos diploides sobre la base de un pequeño calibre de los frutos, idealmente de menos que 8 libras, de manera preferible de menos que 6 libras. Además, el patrón de color de la piel y de rayas, que se desea para la sandía triploide. se selecciona a partir del progenitor masculino diploide, puesto que el patrón de color de la piel y de rayas (no) de un tetraploide divulgado en la presente memoria descriptiva es recesivo para todos los otros patrones de color de la piel y rayas. Unos progenitores masculinos diploides se seleccionan también por su pequeño calibre de las semillas para reducir el calibre de los óvulos de semillas de color blanco en el fruto triploide.

La mayor parte de los tetraploides son muy difíciles o incapaces de producir semillas triploides cuando ellos se cultivan en un invernadero. Sin embargo, el endógamo 90-4194 produjo en el invernadero semillas triploides con unos buenos rendimientos de semillas. El endógamo 90-4194 produjo también semillas triploides en el campo. Los linajes de sandías tetraploides divulgados en la presente memoria descriptiva tienen también una muy buena capacidad de combinación en la creación de híbridos triploides. Por ejemplo, con una exploración limitada, se emplearon 5 híbridos triploides deseados por cruce del endógamo 90-4194 con diferentes linajes masculinos diploides.

Se pueden usar varios métodos para producir semillas triploides a partir de un linaje endógamo tetraploide divulgado en la presente memoria descriptiva, una vez que se haya determinado la combinación apropiada. Se describen aquí dos métodos corrientemente usados con respecto al linaje 90-4194 como ejemplo. Unas variaciones con respecto a estos métodos se pueden hacer de acuerdo con la actual situación de la producción.

Método de polinización manual. Este es el método más frecuentemente usado para producir semillas triploides a partir del 90-4194. El linaje progenitor femenino tetraploide endógamo 90-4194 y el linaje progenitor masculino diploide endógamo se plantan en el mismo campo. El linaje progenitor masculino endógamo es plantado 7-10 días antes que el progenitor femenino 90-4194 para asegurar un apropiado suministro de polen en el momento de la polinización. El progenitor masculino y el progenitor femenino 90-4194 son plantados en la relación de 1 progenitor masculino por 4-10 progenitores femeninos. El progenitor masculino diploide puede ser plantado en la parte superior del campo para conseguir una eficiente recogida de flores masculinas durante la polinización. La polinización es comenzada cuando la segunda flor hembra en el progenitor femenino tetraploide 90-4194 está presta para florecer. Los capullos de flores femeninas que están prestos para abrirse en el siguiente día son identificados, cubiertos con copas de papel o pequeñas bolsas de papel, que impiden la visita de abejas u de cualquier otro insecto distinto a las flores femeninas, y son marcados con cualquier clase de material que pueda ser visto con facilidad a la mañana siguiente. Este proceso se hace óptimamente a la tarde. Las flores masculinas del progenitor masculino diploide se recogen a la mañana temprano antes de que ellas se abran y sean visitadas por insectos polinizadores. Las flores femeninas cubiertas del progenitor femenino tetraploide, que se han abiertos, son descubiertas y polinizadas con las flores masculinas recientemente recogidas del progenitor masculino diploide, comenzando tan pronto como la flor masculina desprende polen. Las flores femeninas polinizadas son cubiertas de nuevo después de la polinización para impedir la visita de abejas y de cualesquiera otros insectos. Las flores femeninas polinizadas son también marcadas. Son cosechados solamente los frutos marcados para extraer semillas híbridas triploides.

Método de polinización con abejas. Usando el método de polinización con abejas, el linaje progenitor femenino tetraploide 90-4194 y el linaje progenitor masculino diploide se plantan usualmente en una relación de 2 hileras del progenitor tetraploide por 1 hilera del progenitor masculino. Las plantas tetraploides femeninas son podadas hasta dejar 2-3 ramas. Todos los capullos de flores masculinas en las plantas progenitoras tetraploides femeninas se retiran manualmente, (por el procedimiento de descapullado), durante la estación de polinización sobre una base diaria. Unas colmenas de abejas se colocan en el campo para la transferencia del polen mediante las abejas desde el progenitor masculino a las flores femeninas del progenitor femenino. Los frutos formadas durante este tiempo de descapullado son marcados. Solamente los frutos marcados son cosechados para extraer las semillas triploides híbridas.

Los frutos del endógamo 90-4194 se cuartean fácilmente cuando ellos alcanzan la madurez, debido a su cáscara extremadamente delgada. Esto puede constituir un grave problema cuando la producción de las semillas es realizada en unas condiciones con fluctuaciones espectaculares de la humedad. Por lo tanto, el fruto es cosechado directamente antes del cuarteamiento y almacenado a la sombra o bajo una parra durante un periodo de tiempo de 2-3 semanas. La cáscara se vuelve estable y duradera cuando el fruto es retirado desde la parra y los embriones continúan desarrollándose en el fruto cosechado, dando como resultado una mejor calidad de la semilla.

De acuerdo con el invento, unos linajes endógamos tetraploides se usan como linajes progenitores para desarrollar unos nuevos linajes tetraploides. Los singulares rasgos deseables de un linaje de sandía tetraploide del presente invento, por ejemplo del linaje 90-4194, lo hacen también muy útil como un linaje progenitor en el desarrollo de nuevos linajes endógamos tetraploides. Dicho linaje se puede usar como progenitor femenino o masculino para cruzarse con otro linaje endógamo o tetraploide híbrido para desarrollar nuevos endógamos tetraploides.

Ejemplo 1: Descripción del linaje endógamo tetraploide 90-4194

Fruto: redonda, pequeña Zona de óptima adaptación: la mayor parte de las zonas Emergencia de antesis: 5 días antes que la variedad tetraploide comercial 90-4231 Polinización hasta la madurez: 7 días antes que la variedad tetraploide comercial 90-4231 Ploidía: tetraploide Cotiledón: plano Sexo: monoico Número de tallos principales: 3 en la corona Número de flores en la primera fructificación: 18 forman estámenes

4 forman pistilos Tallo: redondo, pubescente, diámetro de 7 mm en el segundo nudo Longitud entre nudos 7 cm Flor en la primera fructificación: forma estámenes a lo largo de 3 cm

forma pistilos a lo largo de 3 cm de color amarillo

Calibre del fruto maduro: redondo, longitud 15 cm, diámetro 15 cm en la sección central, peso medio 2 kg, cáscara lisa, de color verde claro con rayas, jaspeado/reticulado

Cáscara: quebradiza, grosor de 4 mm al final de la floración, costados con un grosor de 7 mm,

Pulpa: desmenuzable, fina con poca fibra, color rojo mediano, tiene un 13 % de materiales sólidos solubles del jugo, no hay corazón hueco, separación de la placenta ni agrietamiento transversal

Semilla: longitud 7 mm, anchura 5 mm, grosor 2 mm, índice (longitud ÷ anchura x 10) es 14, 31 g por 1.000 semillas, 80 semillas por fruto, de color pardo oscuro

Quemadura por el sol: es resistente a ella

En contraste con ello, el linaje tetraploide comercial 90-4231 tiene un calibre del fruto de aproximadamente 6-7 kg, y expresa algo de corazón hueco, de separación de la placenta y de agrietamiento transversal.

5 En resumen, la singularidad del linaje de sandía tetraploide endógamo 90-4194 del invento incluye las siguientes características: a) El tetraploide 90-4194 produce un fruto que es significativamente más pequeño que el fruto de tetraploides convencionales, con aproximadamente 1/3 del calibre de los tetraploides convencionales; b) El tetraploide 90-4194 presenta una excelente capacidad de fructificación. En Honduras, el tetraploide 90-4194 es capaz de producir 3 cosechas (cosechas de semillas triploides a partir de la planta tetraploide) a partir de 1

10 plantación, mientras que las plantas tetraploides convencionales permiten solamente 1 de tales cosechas. Similarmente, en California, Perú y Chile, el 90-4194 del invento produce 2 cosechas a partir de 1 plantación. c) El tetraploide 90-4194 produce 3-4 frutos por planta en una fructificación en invernadero, mientras que las tetraploides convencionales producen típicamente en promedio menos que 1 fruto por planta. d) El tetraploide 90-4194 madura 7 a 10 días antes que los tetraploides regulares, como se mide desde la floración hasta la madurez del fruto. e) Las

15 semillas tetraploides del 90-4194 tienen un calibre mucho más pequeño que las semillas de los tetraploides convencionales. De doce a 17 semillas de sandías tetraploides convencionales constituyen un gramo. En contraste con ello, de 35 a 39 semillas del 90-4194 del presente invento constituyen un gramo. f) La cáscara del fruto del 904194 es aproximadamente 1/2 a 1/3 de la de los tetraploides regulares. g) El rendimiento de semillas de la planta tetraploide 90-4194 es significativamente mejor que el de la mayor parte de los tetraploides creados con la misma

20 técnica. El 90-4194 produce hasta 150 semillas triploides por fruto cuando es polinizado por el progenitor masculino diploide. La mayor parte de las sandías tetraploides recientemente desarrolladas producen típicamente aproximadamente 10 a 75 semillas triploides por fruto cuando son polinizadas por progenitores masculinos diploides.

Ejemplo 2: Frutos de sandía triploides Los frutos de sandía triploides que han crecido a partir de semillas triploides producidas por una planta tetraploide

25 del invento, presentan unos rasgos comercialmente importantes y nuevos.

Por ejemplo, la singularidad de los triploides producidos por el 90-4194 de acuerdo con el invento, en comparación con una sandía sin pepitas convencional, incluye a) un pequeño calibre del fruto, b) más cantidad de frutos por planta, c) un contenido más alto de azúcares (el SSC) (véase la Tabla 1 siguiente), d) una delgada cáscara que tiene usualmente 1/2 o 1/3 del grosor de la de los triploides convencionales, e) el fruto triploide madura aproximadamente

30 7-10 días antes que un fruto de sandía triploide sin pepitas regular; f) los triploides desarrollados a partir del tetraploide 90-4194 del invento son más tolerantes al corazón hueco, que es un defecto corriente de las sandías triploides sin pepitas. No se ha observado un corazón hueco en las sandías triploides sin pepitas RWT 8123 y RWT 8124. Las RWT 8123 y RWT 8124 son unas triploides producidas por el tetraploide 90-4194, y g) una excelente capacidad de fructificación.

La Tabla 1 muestra el peso medio (P. med.). el número de frutos por planta (Frt/planta) y la cantidad de materiales sólidos solubles (en la mayor parte de los casos azúcares) en la pulpa del fruto (SSC%). La Tri-X-313 es una sandía triploide sin pepitas comercial con un calibre normalizado, usando una sandía tetraploide convencional como la progenitora hembra. Las RWT 8123 y RWT 8124 son unas sandías sin pepitas triploides que usan la sandía tetraploide del 90-4194 del invento como la progenitora femenina. Los progenitores diploides masculinos de los linajes Tri-X-313, RWT8123, y RWT8124 se escogieron por sus fenotipos significativamente diferentes.

Tabla 1:

Tri-X-313: RWT8123 RWT8124

Separación: P. Frt/ SSC Separación P. Frt/ SSC Separación P. Frt/ SSC

med.: planta % med. planta % med. planta %

(lbs)
(lbs)
(lbs)

80” x 36”: 12,2 1.7 17,7 80” x 12” 4,1 2.2 13,3 80” x 18” 5,4 3,1 13,7

80” x 36”: 12,1 1.8 80” x 24” 4,5 3,5

80” x 36”: 12,5 1.6 80” x 36” 4,5 4,5

La Tabla 2 siguiente muestra que los frutos de la RWT 8124 (véase más arriba) son mucho más pequeños que los 10 de la sandía triploide regular y que la fructificación de la RWT8124, como se expresa por el número de frutos por planta, es mucho más alta que la de las sandías sin pepitas comercialmente disponibles.

Tabla 2:

Variedad triploide: Peso medio de los frutos (lbs) Número medio de frutos por planta

3X Sangria Palomar RWT8126 RWT8124 RWT8139 RWT8140 Shadow (Sombra) Tri-X-313: 18,28 15,22 17,06 6,15 14,94 15,52 15,35 15,69 1,95 3,52 2,02

De acuerdo con el método del invento, es preferible seleccionar los linajes progenitores masculinos diploides sobre

15 la base de obtener un pequeño calibre de los frutos, idealmente de menos que 8 libras. Además, el patrón de color de la piel y de rayas que se desea para la sandía triploide se selecciona a partir del progenitor masculino diploide, puesto que el patrón de color de la piel y de rayas (no) del 90-4194 es recesivo para todos los otros patrones de color de la piel y de rayas. Los progenitores masculinos diploides se seleccionan también por su pequeño calibre de semillas con el fin de reducir el calibre de los óvulos de semillas blancos en el fruto triploide.

20 Aunque el precedente invento ha sido descrito con algún detalle en este documento, resultará evidente que se pueden practicar cambios y modificaciones dentro del alcance del invento, como está limitado solamente por el alcance de las reivindicaciones adjuntas.

DEPÓSITO

Los solicitantes han hecho un depósito de por lo menos 2.500 semillas del linaje endógamo de sandía diploide HD

25 [HD(2X90-4194)] en la colección American Type Culture Collection (ATCC), de Manassas, Virginia, 20110-2209 U.S.A., como el nº de depósito en la ATCC: PTA-5146. Este depósito del linaje de sandía endógamo diploide HD será mantenido en la depositaria ATCC, que es una depositaria pública, durante un periodo de 30 años, o 5 años después de la solicitud más reciente, o durante la vida efectiva de la patente, lo que sea más largo, y será reemplazado si resulta no viable durante ese período. Adicionalmente, los solicitantes han satisfecho todos los

30 requisitos del 37 C.F.R. §§1.801-1.809, incluyendo el hecho de proporcionar una indicación de la viabilidad de la muestra. Los solicitantes no imponen restricciones sobre la disponibilidad del material depositado en la ATCC; sin embargo, los solicitantes no tienen ninguna autoridad para renunciar a cualesquiera restricciones impuestas por la ley acerca de la transferencia de un material biológico o su transporte al comercio. Los solicitantes no renuncian a perseguir cualquier infracción de sus derechos otorgados por esta patente o bajo la Ley de Protección de

35 Variedades de Plantas Plant Variety Protection Act (7 USC 2321 y siguientes).

El precedente invento ha sido descrito con detalle a modo de ilustración y de ejemplo con finalidades de obtener una mayor claridad y mejor comprensión. Sin embargo, resultará evidente que se pueden practicar ciertos cambios y ciertas modificaciones tales como modificaciones y mutaciones de genes individuales, variantes somaclonales, variantes individuales seleccionadas a partir de grandes poblaciones de las plantas del presente linaje endógamo, y

40 similares que estén dentro del alcance del invento, como se limitan solamente por el alcance de las reivindicaciones anejas.

Claims

REIVINDICACIONES

1. Una planta de sandía híbrida triploide producida polinizando el linaje endógamo femenino tetraploide 90-4194, generado por conversión del linaje endógamo diploide HD [HD(2X90-4194)] obtenido a partir de unas semillas depositadas como el nº de depósito en la ATCC: PTA-5146, en un linaje de sandía tetraploide, con un linaje

5 progenitor masculino diploide, que produce unos frutos con un calibre de menos que 8 libras (3,6 kg), en donde dicha planta de sandía híbrida triploide tiene el contexto genético del linaje endógamo femenino tetraploide 90-4194 y produce unos frutos sin pepitas con un calibre de 2,5 kg o más pequeño, con una cáscara que tiene un grosor de 7 mm a 11 mm y un contenido de materiales sólidos de 11 % a 13 %, si se cultiva en condiciones de verano en Carolina del Norte.

10 2. Una semilla de sandía híbrida triploide producida por el linaje endógamo femenino tetraploide 90-4194, generado por conversión del linaje endógamo diploide HD [HD(2X90-4194)] obtenido a partir de unas semillas depositadas como el nº de depósito de ATCC: PTA-5146 en un linaje de sandía tetraploide, después de una polinización con un linaje progenitor masculino diploide, que produce unos frutos con un calibre de menos que 8 libras (3,6 kg), cuyas semillas son capaces de desarrollarse para dar una planta de sandía triploide que produce unos frutos sin pepitas

15 con un calibre de 2,5 kg o más pequeño, con una cáscara que tiene un grosor de 7 mm a 11 mm y con un contenido de materiales sólidos de 11 % a 13 %, si se cultiva en condiciones de verano en Carolina del Norte.
3. Un fruto de sandía sin pepitas producido por una planta de sandía triploide de acuerdo con la reivindicación 1, en donde dicho fruto sin pepitas tiene un calibre de 2,5 kg o más pequeño, una cáscara con un grosor de 7 mm a 11 mm y un contenido de materiales sólidos de 11 % a 13 %, si se cultiva en condiciones de verano en Carolina del

20 Norte.