2012
Servicio Nacional de Inspección y Certificación de Semillas Ma. Luisa Patricia Vargas Vázquez, & Rogelio Lépiz Ildefonso
[PROTOCOLO DE REGENERACIÓN DE LA FORMA SILVESTRE DE FRIJOL COMÚN PHASEOLUS VULGARIS L]
PROTOCOLO DE REGENERACIÓN DE LA FORMA SILVESTRE DE FRIJOL COMÚN Phaseolus vulgaris L
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Contenido INTRODUCCIÓN ............................................................................................................ 2
DESCRIPCIÓN DE LA PLANTA.................................................................................. 3
PREPARACIÓN DE SEMILLA ...................................................................................... 6
PREPARACIÓN DE ETIQUETAS ................................................................................. 7
PREPARACIÓN DEL INVERNADERO ........................................................................ 7
MACETAS Y TIERRA A UTILIZAR ............................................................................ 8
CONTROL DE PLAGAS Y ENFERMEDADES ........................................................... 9
DISTRIBUCIÓN GEOGRÁFICA ................................................................................. 10
TOMA DE NOTAS ........................................................................................................ 10
COSECHA ..................................................................................................................... 12
LITERATURA CITADA ............................................................................................... 13
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INTRODUCCIÓN
El frijol común, al igual que las otras cuatro especies domesticadas de frijol
por el hombre americano tiene sus parientes silvestres en gran parte del territorio
mexicano y sudamericano debido a que esta región es su centro de origen. El
descubrimiento de América en 1492 marcó el inicio de los registros históricos del
frijol común, el frijol lima y el frijol ayocote, y por supuesto ya se cultivaba desde
tiempos ancestrales, como lo muestran las imágenes en códices antiguos realizadas
por los primeros mestizos enseñados por los frailes Franciscanos. El frijol formaba
parte importante, junto con el maíz, calabaza y chile de los tributos que pagaban los
antiguos a sus gobernantes o tlatoanis antes de la llegada del hombre europeo al
continente americano. Era parte importante de la dieta por lo que se cultivaba en
diversas áreas geográficas acorde con la respuesta de la planta a diversa
condiciones ambientales. En la actualidad existe la forma intermedia entre frijoles
cultivados y silvestres cuya semilla la colectan y consumen ciertos pueblos indígenas.
Por eso, ahora sugerimos que antes de domesticarse, el frijol silvestre fue consumido
por el hombre en su etapa de cazador recolector como ejote o vainas inmaduras
color verde y que solo después de la invención de la cerámica se cocinó, y como
gustó al paladar, originó el principio de domesticación y cultivo del mismo. Este es el
papel que jugó en el pasado el frijol silvestre, aquella pequeña semilla proveniente
de lianas enrolladas en árboles que crecían en los claros de los bosques. El papel
actual de los silvestres, es proveer al hombre de la gran diversidad genética
contenida en su semilla, para identificar y utilizar dichos genes en el mejoramiento
de las variedades modernas que contribuyen a la producción de alimentos no solo
en el continente americano, sino en muchos otros países de Europa y África
principalmente. Este material se encuentra resguardado en bancos de semillas
también llamados bancos de germoplasma, y como el territorio mexicano es rico en
variedad de ambientes que van desde el desierto hasta los bosques tropicales y
templados es deseable que la regeneración de este material se realice en la región
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ecológica de origen o bien en un ambiente controlado, ya que un ambiente biótico
inadecuado puede ser perjudicial para las plantas, la calidad de la semilla y la
integridad genética de una accesión.
DESCRIPCIÓN DE LA PLANTA
Antes de intentar cultivar una planta de frijol silvestre es interesante conocer
algunas características de su morfología externa que nos permitirán preparar el
espacio adecuado para su crecimiento y desarrollo e identificar la especie con base
en observaciones simples anotadas en un registro de datos e imágenes. Así a
continuación se tomó y tradujo del libro de Freytag y Debouck (2002) la descripción
de la planta silvestre de Phaseolus vulgaris L.
La planta de la forma silvestre del frijol común es una liana de tipo de hábito
de crecimiento indeterminado, trepadora que tiende a comportarse como planta
anual. Su raíz es fibrosa, sus tallos en su mayoría anuales, se secan cerca del suelo
pero sobreviven un par de años en climas tropicales que le favorecen, pueden
alcanzar de 1 a 6 m de largo y a nivel del suelo medir de 2 a 3 cm de grosor, los mas
delgados miden de 2 a 3 mm de diámetro y enroscan fuertemente de dos en dos.
Tienen pocas ramas en la base, y muchas en la parte superior. Los entrenudos
pueden medir de 12 a 15 cm de largo pero pueden ser mas largos sobre todo en la
parte superior de la planta, los cuales pueden ser desde color rojo oscuro hasta
color café particularmente en las partes expuestas al sol. Por lo general el tallo es
delgado, casi glabro con solo algunos pelos estrigosos de 1.25 mm de largo.
Estípulas de hasta 3 mm de largo y 1 mm de ancho, con 3 nervaduras, algo
cóncavas, membranosas y glabras. Las hojas miden de 8 a 16 cm de largo, el
peciolo de 3 a 5 cm, el peciolulo de 1.5 a 2.5 cm de largo, Las hojas con nervaduras,
moderadamente cubiertas con pelos estrigosos, el foliolo terminal de oval a ancho
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oval, de 4 a 8 cm de largo y de 3 a 7 cm de ancho justo debajo del punto medio, la
lámina tiene 3 venas principales en la base con 2 venas laterales mas pequeñas
unidas en una red en la base, la punta acuminada y apiculada diminuta, la superficie
abaxial moderamente estrigosa principalmente en las venas con muchos pelos
pequenos uncinados, casi glabra en la superfice adaxial; los foliolos laterales
similares no equiláteros, de 3.7 a 7.5 cm de largo, cerca de 1/3 parte de la base
mide de 2.6 a 6 cm de ancho. Inflorescencia. Es un pseudo racimo con frecuencia
tiene de 2 a 4 flores pero puede tener muchas; puede ser vertical o bien extenderse
en forma horizontal; el pedúnculo mide de 5 a 8 cm de largo; la raquis de 3 a 9 cm
de largo, usualmente de 4 a 6 nudos florales, pero puede tener hasta 8 o más, con 2
flores por nudo, la mayoría de las flores forman vainas cubiertas con pelos cortos
uncilados, bracteas primarias ovales de 4 mm de largo y 3.5 mm de ancho, con 8ª 12
nervaduras, de glabras a pubescentes y ciliadas cerca de la punta; las bracteas
secundarias son mucho mas pequeñas y triangulares; pedicelo de 5 a 12 mm de
largo, delicado, casi glabro. Bracteolas usualmente sésiles, de ovales a ovales anchas,
de 4 a 6 mm de largo, y 3 a 5 mm de ancho, de 8 a 12 nervaduras, casi glabras,
ciliadas cerca de la punta, caducas poco después de la polinización. Flor morada,
blanca o bicolor, a veces con venas color; púrpura; cáliz bilabiado de 4 mm de largo,
los 2 dientes superiores casi iguales, algo elongado, emarginado, de 0.75 mm de
largo y 4.5 mm de ancho, los 3 dientes inferiores casi iguales, de 0.75 mm de largo y
1.5 mm de ancho, con diminuta pubescencia en forma de gancho; estandarte
generalmente color morado, raramente blanco, a veces con venas color púrpura,
con frecuencia verdoso en su parte abaxial, 10 mm de largo, 10 mm de ancho,
doblado ligeramente cerca de su punto medio con su porción terminal erecta y su
estípite de 3mm de largo; alas color morado, raramente blancas. Algunas veces con
venas púrpuras, de 10 a 19 mm de largo y 8 mm de ancho, extendiendo el gancho
basal de 5.75 mm de largo y 0.5 mm de ancho, el gancho de cerca de 2 mm
adherido a la quilla; la quilla con 11/2 a 2 vueltas de 2 a 3 mm de diámetro, la punta
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blanca o verdosa, el peciolo basal de 4 a 5 mm de largo y cerca de 6 mm de ancho,
las protuberancias laterales bien desarrollados, redondas de cerca de 1.75 mm de
diámetro, firmemente adheridas a las alas; el estambre vexilar de 10 a 12 mm de
largo, la protuberancia basal de cerca de 1.25 mm desde la base, desarrollado hasta
1.25 mm dentro de una funda casi erecta, el tubo del estambre unido de cerca de
10.5 mm, los ganchos basales poco desarrollados; las anteras de 0.7 mm de largo,
0.25 mm de ancho, amarillas, el collar basal de cerca de 1 mm de largo, bien
desarrollado; ovario de cerca de 6.5 mm de largo, 1 a 1.25 mm de ancho, glabro o
con algunos pelos diminutos cerca de la punta, de 4 a 8 óvulos, a veces 10, el estilo
de 6.5 mm de largo a la 1 ½ vuelta engrosada de cerca de2 mm de diámetro; el
estigma de 1 m de largo, lateral, introso en algunos especímenes silvestres, pero
tiende a ser mayor y extenderse alrededor de la punta del estilo cerca de 0.5 mm en
el lado extroso en las formas cultivadas. Vaina de casi lineal a ligeramente curva, de
5 a 6.5 cm de largo, 5 a 7 mm de ancho, y 3 a 5 mm de grosor, distendida pero
comprimida, el pico curvo de 3 a 6 mm de largo, fuerte cuando inmadura la vaina es
color verde y en madurez es color tostado, café, amarilla o blancuzca y con
frecuencia tiene manchas o líneas color púrpura, cuando está seca es color tostado
o canela o descolorida, se tuerce en la dehiscencia, glabra y está cubierta por
diminutas lenticelas glandulares. Semilla muy pequeña en algunos especímenes
silvestres, usualmente de oblonga-romboide a esférica (esférica, reniforme, aplanada
y oblongoide en las formas cultivadas e intermedias) de 6 mm de largo, 4.6 mm de
ancho y 2 mm de grosor (mas grande en los especímenes cultivados), algo
comprimida, los bordes aplastados, excepto en semillas que no están en contacto
con otras, en cuyo caso son redondas, los colores son líneas o marcas color negro
sobre una base color tostado o café, o algunas veces son de colores sólidos como
café, amarillo, café, negro o casi blanco, raramente son de color rojo (estos colores
en caso de introgresiones con las formas cultivadas), un anillo color negro alrededor
del lilium, brillosas, el lilium es oval de 1.25 mm de laro y 0.8 mm de ancho, el tejido
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de la cicatriz funicular es completo, los lentes pronunciados. Plántula de germinación
epígea, hipocotilo 2.2-3.1-3.9 cm de largo, epicotilo de 6.5-7.2-8.5 cm de largo,
hojas primarias opuestas, simples, el peciolo de 3.5 a 4.7 cm de largo, la hoja
triangular-oval, de 4 a 6 cm de largo y de 3.5 a 5 cm de ancho en la base, la base
auriculada, la punta algo acuminada y no apiculada, membranosa, algunas veces
variegada a lo largo de la nervadura principal, glabra, excepto por escasos pelos
hirsutos en las venas principales.
PREPARACIÓN DE SEMILLA
Una vez que se cuenta con la semilla a regenerar es necesario seleccionar
aquellas que representen la totalidad de la población colectada. Una población
contiene semillas de variados colores y tamaños. Será necesario hacer subconjuntos
que contengan aquellas del mismo tipo, color y tamaño y colocarlas en sobres de
papel por separado. En este caso, al número de accesión o colecta se le añade una
letra a cada uno de los subconjuntos identificados en cada accesión. Se registra esta
identificación (por ejemplo, accesión no. 40-A) a cada subconjunto y se toma una
fotografía digital que permita acercamiento suficiente para identificar las marcas y
colores de la semilla para realizar una imagen de archivo que incluya todo el
universo de semillas a sembrar. Cada fotografía puede contener al menos 3-4
semillas colocadas en una base de plastilina colocándola tanto en forma horizontal
como vertical. Lo anterior para hacer posible la visible el hilium y sus características.
Este catálogo de semillas permitirá verificar si existió introgresión genética, de modo
que puede darse el caso que al sembrar una semilla color café, obtenga en la
cosecha semilla de un color diferente como el negro.
Los hongos, bacterias, virus e insectos pueden transmitirse por la semilla que
pueden desde reducir la longevidad hasta inactivar la germinación de la semilla por
lo que es necesario hacer una inspección visual que pudieran revelar las infecciones
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de ciertos hongos y bacterias a través de la siembra en cajas Petri. En este caso,
solicite la colaboración de expertos en micropropagación y fitopatología de semillas
que identifiquen el o los patógenos, nos indiquen la metodología para limpiar dicha
semilla, y así evitar la muerte del embrión contenido en ella para su posterior
germinación. Por otra parte, como la semilla de los materiales silvestres tiene testa
mas dura que los frijoles cultivados, es necesario realizar una escarificación mecánica
haciendo pequeño corte a la testa en la parte inferior de la semilla, con un cortaúñas
previamente desinfectado con cloro al 1%. Esto permitirá la entrada de agua y la
imbibición de la semilla para acelerar el proceso de germinación.
PREPARACIÓN DE ETIQUETAS
Es necesario hacer tres etiquetas por cada una de las accesiones y sus
subconjuntos: la primera lleva el registro directamente escrito con lápiz sobre palos
lisos de madera de 15 cm de largo y 3 cm de ancho (como los de paleta) ésta se
colocará en la tierra directamente junto a la plántula; la segunda sobre etiquetas de
cartón color blanco del tamaño que elija las cuales deben encerarse para evitar se
borre el registro y se colocan en la planta en etapa vegetativa en el tallo principal a
una altura no menor de 1.5 m; y la tercera para colocar en costales de tela de manta
que se utilizarán en la cosecha de vainas secas. Cada etiqueta tiene un hilo el cual
deberá colocarse alrededor del tallo sin dañarlo.
PREPARACIÓN DEL INVERNADERO
El invernadero deberá colocarse en dirección norte-sur o bien de acuerdo a
la corriente del viento del lugar donde se encuentre. Es necesario controlar de este
modo el incremento excesivo de temperatura sobre todo durante el verano. Las
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ventanas deberán poder cerrarse en las noches de invierno en aquellos lugares
donde la temperatura mínima llegue valores por debajo a los cero grados. Deberá
contar con instalaciones de agua para el riego con manguera de una longitud igual
a lo largo del invernadero y 3 m más para permitir dar la vuelta a la misma y así
evitar el roce con las plantas. La altura del invernadero deberá permitir el
crecimiento de las plantas de hasta 3.5 m para evitar podarlas en caso de estar
registrando el tipo de hábito de crecimiento y altura potencial de la planta. Se
colocarán tubos de metal en la parte superior interna que abarquen el techo del
invernadero en forma horizontal cada 3 m y de allí se colocará una red de alambres
que servirán para atar hilos de rafia como espalderas a cada una de las plantas a
cultivar. En los ventanales es deseable colocar malla antiáfidos para evitar la entrada
de insectos. Así mismo el control de la ventilación se facilita al registr la temperatura
máxima y mínima durante el ciclo de cultivo de las plantas., Esto permite definir las
temporadas en que se requiera abrir o cerrar las ventanas que permitan o el flujo
del aire para evitar calor excesivo, o bien evitar el efecto del frío (heladas) en las
plantas.
MACETAS Y TIERRA A UTILIZAR
Las macetas para cada una de las plantas podrán tener una capacidad de 3 a
5 kilos y se recomiendan las de barro o plástico duro que podrán previamente
pintarse de color blanco para reflejar la luz y contrarrestar el calentamiento
provocado por luz solar. En caso de utilizar el diseño experimental de distribución
completamente al azar, deberá contar con un carro bajo de ruedas pequeñas que
facilite el cambio de lugar de las macetas en forma continua semanal o quincenal.
Lo anterior para disminuir el error experimental en el posterior análisis de varianza
de los datos registrados. Se cerciora que los agujeros de la base de la maceta no
estén tapados, se coloca una capa de tezontle o alguna otra piedra pequeña de 3
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cm de grosor en la base de la maceta para un mejor drenaje: Se llenan con una
mezcla de 80% de “peat moss” y 20% de tierra de monte en cantidad suficiente
dejando siempre un espacio de 15 a 20 cm en el tope, espacio para el agua que se
va a regar antes de la siembra y durante el crecimiento de las plantas. El riego será
de acuerdo al requerimiento de las plantas el cual dependerá de las condiciones
climáticas que ocurren dentro del invernadero.
CONTROL DE PLAGAS Y ENFERMEDADES
Antes de colocar las macetas dentro del invernadero es recomendable
limpiar el mismo por dentro y por fuera eliminando cualquier maleza que pudiera
albergar insectos y patógenos que ataquen posteriormente las plantas a regenerar.
Se aplica con mochila al hombro, agua y cloro al 2% en todo el invernadero y
posteriormente se limpian los alambres e hilos que servirán de espalderas con
estopa húmeda en alcohol al 100%. La limpieza de la semilla que se va a sembrar se
hará sumergiendo la semilla durante 10 minutos en una solución de hipoclorito de
sodio al 1%. En general, el blanqueador casero viene a una concentración del 5%.
Agregue 80 ml de agua destilada a 20 ml de blanqueador para obtener una
solución al 1% y enjuague bien las semillas antes de realizar la prueba de
germinación. Durante el desarrollo de las plantas será necesario identificar las
probables plagas que las ataquen, para aplicar insecticidas, fungicidas o bactericidas
dirigidos a controlar la plaga en cuestión. Las condiciones de seguridad para el
personal que aplique los productos químicos deberán ser: uso de ropa adecuada,
mascarilla y gorra, además de que las bombas de aplicación deberán ser renovadas
en forma continua para evitar que se tapen las boquillas.
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DISTRIBUCIÓN GEOGRÁFICA
Una vez que cuenta con los datos de pasaporte de las accesiones registre las
coordenadas geográficas de los sitios originales de colecta, para realizar un mapa
del territorio nacional que indique con puntos los sitios de cada uno de dichos sitios.
Para ello es recomendable utilizar el programa DIVA GIS 7.5.0 disponible sin costo
alguno en internet. Elabore un listado de las accesiones que va a estudiar en un
cuadro de doble entrada donde detalle para cada una la latitud, longitud, altitud,
municipio y entidad federativa de cada sitio.
TOMA DE NOTAS
Es recomendable tomar notas de la fenología de la planta: días a emergencia
de plántulas (días que tarda la planta en emerger desde el día de la siembra hasta
que germina y han surgido las primeras hojas unifoliadas); días a inicio de floración
(días desde la emergencia de plántula hasta que en la planta surge la primera flor);
días a inicio de madurez (días desde la emergencia de plántula hasta que en la
planta aparece la primera vaina seca, esto es color café claro y se torna dura al
tacto). De ser necesario hacer una toma de notas más detallada consulte el Sistema
Estándar para la Evaluación de Germoplasma de Frijol del Centro Internacional de
Agricultura Tropical (Schoonhoven y Pastor Corrales 1987) para frijoles criollos; o
bien el folleto del “International Board for Plant Genetic Resources” (IBPGR, 1982)
que detalla las características de planta y semilla de la forma silvestre del frijol
común. Tanto la coloración de la testa como la forma de la semilla es variable, como
ejemplo tenemos imagen de semillas de la colección de frijol silvestre repatriado de
otro países de América Central y América del Sur, que se resguardan en el banco de
germoplasma de frijol del Campo Experimental Valle de México, localizado en
Coatlinchán, Estado de México.
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Figura 1. Algunos ejemplos de coloración de la testa de semilla en frijol común
silvestre repatriado.
Figura 2. Forma de la semilla de accesiones de frijol común silvestre.
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La regeneración e incremento de semilla de frijol común silvestre permite al
mismo tiempo caracterizar las accesiones por su por fenología y morfología externa
de planta y semilla. Por lo general, estudios anteriores señalan que las accesiones
de frijol común silvestre mexicano provenientes del norte del territorio nacional
tienden a ser precoces a madurez, en tanto que los de más al sur tienden a ser
tardíos (Vargas et al, 1996, Muruaga y Vargas, 2011).
COSECHA
Es importante cosechar en forma manual y consecutiva a través del tiempo
las vainas por planta. Las plantas silvestres de frijol no maduran en forma uniforme -
al mismo tiempo- como las plantas ya domesticadas. Para facilitar la cosecha es
conveniente contar con costales de tela de manta de 20 cm de ancho por 30 cm de
largo colocados cerca de cada planta e ir llenándolos con las vainas recién
cosechadas.
Se sugiere realizar una revisión por semana de cada una de las plantas que ya
cuenten con vainas inmaduras (de color verde), así como “colgar” los costalitos con
una pinza o gancho de la red de alambre que se utiliza en el invernadero como
apoyo para la sujetar los hilos de rafia que hacen las veces de espalderas.
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LITERATURA CITADA
Freytag, G.F. and Debouck, D.G. 2002. Taxonomy, distritbution, and ecology if the
genus Phaseolus (Leguminosae-Papilionidae) in north America, Mexico and Central
America. Botanical Research Institute of Texas. Sida, Botanical Miscellany, No. 23.
Pp:36-38.
International Board for Plant Genetic Resources (IBPGR). 1982. Descriptor list for wild
beans. Rome, Italy. 28 p.
Muruaga M., J.S. y Vargas V., P. 2011. Caracterización de la forma silvestre de frijol
común. Memoria Día de Campo Cevamex 2011. Instituto Nacional de Investigaciones
Forestales Agrícolas y Pecuarias. Texcoco, México. pp:155-157.
Schoonhoven, A. y Pastor C., M. 1987. Sistema estándar para la evaluación de
germoplasma de frijol. Centro Internacional de Agricultura Tropical, CIAT. Cali,
Colombia, 56 p.
Vargas V., P.; S. Alvarado M.; J. Acosta G.; y S. Azpiroz R. 1996. Caracterización
agronómica de germoplasma de frijol silvestre (Phaseolus vulgaris L.). XVI Congreso
de Fitogenética; 6-11 oct. Montecillo, Edo. de México. pp: 158.