Hibridación controlada de variedades enfocada a las interacciones planta-polinizador
Las gerberas cultivadas se encuentran entre las cinco flores cortadas más importantes en el comercio mundial de floricultura y también se cultivan ampliamente como plantas de floración, macetas o jardínes en muchos países. El mejoramiento genético de gerberas en los últimos 50 años ha dado lugar al desarrollo de numerosos cultivares clonales e híbridos F1 propagados por semillas.
El mejoramiento de la gerbera comúnmente se basa en hibridación controlada entre variedades con rasgos fenotípicos de interés que se desea combinar para posteriormente hacer selección fenotípica, generalmente en su progenie F1, la cual es variada debido a la naturaleza heterocigótica de sus progenitores. Los individuos de la progenie seleccionados, son propagados vegetativamente para asegurar su uniformidad y después comercializarse en etapa de plántula. La selección fenotípica generalmente considera diferenciación en caracteres, como la morfología de las flores, tiempo a floración, longitud de pedúnculo, rendimiento y vida en florero. La diferenciación de caracteres fenotípicos se hace mediante caracterización morfológica, la que en conjunto con la caracterización molecular permiten identificar la variación genética existente; en este sentido, el estudio de la variabilidad puede iniciar con la identificación de características fenotípicas visuales que puedan servir como marcadores morfológicos para la diferenciación de individuos.
Los objetivos de mejoramiento para los cultivares de gerbera de flor cortada, maceta y jardín difieren hasta cierto punto, sin embargo, las flores brillantes en múltiples colores, tipos de flores y patrones de coloración, floración temprana y continua, alta calidad de flores, alto recuento o rendimiento de flores, tolerancia a estreses bióticos y abióticos y un fuerte rendimiento de la planta son importantes para todos los tipos de gerberas. La hibridación y la endogamia han sido los principales enfoques utilizados en la cría de gerberas; Seguirán desempeñando un papel decisivo en la mejora de las gerberas. En los últimos años, se ha descubierto resistencia al oídio, resistencia a Botrytis, tallos frondosos, pétalos retorcidos y otros caracteres o características novedosas en la gerbera.
Los estudios genéticos, genómicos y moleculares realizados en los últimos 20 años han llevado al desarrollo de una serie de nuevas herramientas y recursos para la cría de gerberas, incluidos marcadores moleculares para la resistencia al oídio y a la Botrytis, mapas de ligamiento genético para las regiones locales y el genoma completo, genes candidatos para tipos de flores y resistencia a enfermedades, genes residentes clonados para la síntesis y regulación de antocianinas, secuencias genómicas y transcriptómicas, y tecnologías de transferencia de genes. Se espera que a medida que estos y otros nuevos rasgos se incorporen a nuevos cultivares y se adopten ampliamente nuevas herramientas de mejoramiento, el mejoramiento de gerberas alcanzará sin duda algunos cambios estructurales y fisiológicos de gran importancia para el mercado.
La gerbera es una flor líder y se encuentra entre las diez mejores flores cortadas del mundo con una aplicabilidad más amplia en la industria de las flores como flor cortada y planta en maceta. Es una planta herbácea perenne enana, que crece en grupos con cabezas de flores solitarias en tallos largos y delgados que crecen muy por encima del follaje. Las flores vienen en una amplia gama de colores, incluyendo amarillo, blanco, rojo, naranja, rosa, granate, carmesí y tonos intermedios de estos colores.
En condiciones de alta temperatura, puede ocurrir un trastorno fisiológico y, por lo tanto, existe la necesidad de un entorno parcialmente controlado para que el cultivo crezca con éxito. En ambientes tropicales y subtropicales, la gerbera se puede cultivar con la calidad deseada en condiciones de invernadero con diferentes grados de control climático. Además, la elección de cultivares adecuados es un requisito previo para lograr una productividad sostenible en condiciones de cultivo.
Cuantificación del color y variaciones en los pigmentos en las plantas con flores
Las plantas con flores han desarrollado una amplia gama de tipos de flores que exhiben una sorprendente gama de colores utilizando una diversidad de numerosos pigmentos. Los colores de los pétalos juegan un papel decisivo en la supervivencia y el proceso reproductivo sucesivo de varias plantas ornamentales al atraer a los insectos para asegurar la polinización.
Los colores de los pétalos atraen polinizadores como las abejas y los pájaros, que ayudan a la transferencia eficiente del polen entre plantas. También puede indicar la presencia de pigmentos y sustancias químicas dentro de una determinada especie, como antocianinas, pigmentos flavonoides y otras sustancias químicas esenciales de la planta directamente relacionadas con el color de la planta. Además, el color de los pétalos indica los genes expresados que proporcionan a los investigadores una vía valiosa hacia la generación de nuevas variedades y la comprensión de las interacciones genéticas en el programa de mejoramiento de plantas ornamentales.
El color aparente de la flor se rige por la absorción selectiva de longitudes de onda específicas de luz por parte de los pétalos y a través de la dispersión de la luz en el interior del pétalo. Sin embargo, las variaciones en los pigmentos en las plantas con flores no se comprenden bien. La cuantificación del color es un requisito previo clave para la clasificación del color de las flores.
Recientemente, el espacio de color de la Comisión Internacional de Aclaramiento (CIELAB), también conocido como CIE L*a*b*, se ha utilizado ampliamente para cuantificar los fenotipos de color de flores y frutos. El sistema de espacio de color CIELAB se define mediante el uso de los ejes de coordenadas de L* (luminosidad), a* (verde a rojo) y b* (azul a amarillo).
El estándar CIELAB proporciona un estándar de medición de color preciso y uniforme a través del cálculo del color en tres ejes. Este sistema de color ha sido ampliamente aplicado en la clasificación y determinación de la coloración de flores y frutos en varias plantas, entre ellas Manihot esculenta, Paeonia, Chrysanthemum morifolium, Osmanthus fragrans, Hemerocallis spp., Rosa spp., etc. El diferente color de las flores se atribuye a varios pigmentos que se pueden dividir en tres grupos principales, incluidos carotenoides, flavonoides y betalaínas. Desde el fenotipo hasta el análisis de pigmentos, es fundamental comprender la formación del color de las flores de varias plantas ornamentales.
Gerbera hybrida (2n = 2x = 50) es una de las plantas ornamentales más significativas que pertenece a la familia Compositae. Gerbera hybrida es altamente heterocigota y se originó a partir del cruce de dos especies silvestres africanas (Gerbera jamesonii y Gerbera viridifolia) (Hansen, 1999). Es valorado debido a sus excepcionales y atractivos colores y formas de flores. La gerbera es una flor de invernadero popular que ocupa el quinto lugar en el mercado mundial de flores cortadas. Además, la variación diversa en el color de las flores, el patrón de los flósculos de los radios y los discos, y la abundancia de metabolitos secundarios derivados de vías vinculadas lo convierten en un cultivo modelo para la investigación biosintética.
Hay pocos estudios disponibles sobre el color de la flor de la gerbera, sin embargo, hay una falta de evaluación sistemática y clasificación del fenotipo del color de la flor. Los marcadores moleculares se han convertido en una herramienta eficaz para el desarrollo de cultivares y los programas de mejoramiento en una variedad de cultivos.