A nivel mundial, el tomate ( Solanum lycopersicum L.) es uno de los cultivos de hortalizas más ampliamente cultivados y desempeña un papel importante en la nutrición humana como fuente rica en licopeno, minerales y vitaminas [1] En Colombia se siembra tomate en la mayoría de los departamentos. En área sembrada y producción destacan los departamentos de Antioquia, Boyacá, Cundinamarca, Nariño, Santander y Norte de Santander. A partir del 2018 se evidencia un crecimiento en área y producción en estos departamentos (figura 1). Sin embargo, el rendimiento promedio nacional de tomate sembrado en invernadero ha disminuido drásticamente desde el año 2008 donde se registraron 118.23 ton/ha versus el año 2017 con un rendimiento de 95. 71 ton/ha [2].
Figura 1: producción y área sembrada con tomate y tomate en invernadero entre el 2006 y 2021. Elaborado por Green Crop a partir de datos obtenidos de Agronet.
El cultivo de tomate puede enfrentar problemas de rendimiento debido a diversos factores, como la calidad del suelo, la disponibilidad de nutrientes y la incidencia de enfermedades y plagas. Una solución que puede contribuir a mejorar la calidad y rendimiento del cultivo son las hormonas vegetales. En este sentido, las giberelinas, una clase de hormonas vegetales, han demostrado ser efectivas en mejorar la calidad y producción del tomate.
Las giberelinas estimulan el crecimiento y desarrollo de la planta, aumentan la longitud del tallo, la cantidad y tamaño de las hojas, y mejoran la calidad del fruto en términos de tamaño, firmeza y contenido de azúcares. Además, las giberelinas también han demostrado mejorar la resistencia de la planta a enfermedades y plagas, lo que contribuye a un rendimiento más alto y sostenible en el cultivo de tomate.
Estas hormonas se sintetizan en los tejidos jóvenes de las plantas, como las yemas de crecimiento, las semillas y las hojas jóvenes, y se transportan a través del xilema a otras partes de la planta, juegan un papel importante en el crecimiento y desarrollo. Las principales funciones de GA en las plantas son las siguientes:
- Estimulan el crecimiento del tallo: son responsables de estimular el crecimiento del tallo de las plantas, promoviendo la elongación y división celular. Esto permite a las plantas alcanzar mayores alturas y tener una estructura más robusta [3].
- Estimulan la germinación de las semillas: son esenciales para la germinación de las semillas. Cuando una semilla está lista para germinar, se produce una cantidad de GA que activa los procesos bioquímicos necesarios para la germinación.
- Regulan el desarrollo floral: también juegan un papel importante en el desarrollo floral de las plantas, estimulando la formación de flores y controlando la maduración de los frutos.
- Promueven la elongación de las hojas: En el desarrollo de la hoja, GA regula la proliferación y expansión celular y la complejidad de la hoja. Acorta la etapa morfogenética en el programa de desarrollo de la hoja al promover la diferenciación. [4]. Pueden estimular la elongación de las hojas, lo que permite una mayor captación de luz solar y un mejor crecimiento de la planta. Involucradas en el desarrollo de tricomas y la maduración del polen [4].
Figura 2: algunas funciones de las giberelinas sobre la fisiología de la planta de tomate (Solanum lycopersicum).
GA promueve la partenocarpia; de hecho, la partenocarpia es un proceso estrechamente controlado por las hormonas vegetales, y los frutos partenocárpicos se pueden obtener mediante la aplicación exógena combinada de auxina, GA y citoquininas. ¿Qué es la partenocarpia? Es la capacidad de desarrollar frutos sin polinización o fertilización, lo cual es un rasgo muy valioso [5]. GΑ es una hormona clave que estimula el inicio de la formación del fruto y, con éxito, actúa en su crecimiento y generación del tamaño completo. A nivel hormonal, el aumento de ácido indolacético (IAA), citoquinina y GA bioactiva afecta el crecimiento temprano del fruto en tomate. GA3 estimula el alargamiento de células del fruto confiriéndole un mayor tamaño [6].
Después de la polinización, el cuajado en tomate se logra a través de una activación de la división celular principalmente por la acción de las auxinas y GA. Las auxinas parecen actuar en parte a través de GA en el desarrollo del fruto. Es probable que el crecimiento del fruto esté regulado en el período de expansión celular y endorreduplicación por hormonas similares a las del cuajado del fruto. GA aumentan la fuerza de llenado de los frutos en varias especies mediante la mejora de la descarga del floema y/o el metabolismo de los asimilados de carbono en el fruto [1].
El fruto del tomate es sensible al frío y susceptible a daños por frío durante el almacenamiento en frío. Se ha informado que las giberelinas bioactivas (GA), que desempeñan un papel importante en la regulación de varios procesos fisiológicos, están involucradas en las respuestas al estrés de las plantas. La aplicación exógena de GA3 alivia el índice de daños por frío. GA3 disminuye la fuga de electrolitos y el contenido de malondialdehído (durante la degradación de la pared celular debida al estrés oxidativo se genera este compuesto) y aumenta el contenido de prolina (aminoácido y osmolito compatible que protege la integridad de la célula). GA3 mejora la actividad de las enzimas antioxidantes. Estos sugirieron que el GA podría desempeñar un papel en la mitigación del daño por frío en la fruta [7].
| Tipo de giberelina | Concentración | Tipo y forma de aplicación | Respuesta fisiológica | Autor |
| GA3 | 200 µmol/L. | 10 µL/ovario emasculado. Intervalos de 1 día antes de antesis. | Promovió la formación de frutos partenocárpicos más pequeños, pero sin cambios en su forma | [5] |
| GA3 | 400 mg/L | Etapa de germinación. Las semillas se imbibieron en agua con la solución de GA3 24 h. | 400 mg/L mostró un efecto positivo sobre la germinación. La aplicación de 400 mg/L de GA3 mostró un efecto positivo sobre el crecimiento: altura diámetro de tallo y masa fresca. | [8] |
| GA3 | 50, 100, 150 ppm | Aplicación vía foliar en pre-floración | 0 ppm fue el mejor tratamiento. Por tanto, estas concentraciones no fueron favorables para el rendimiento de las variedades “Alboran” y “Torrano” | [9] |
| GA3 | 10.000, 8.000, µg/L. | 100 mL de solución cada 120 h. A partir de la aparición de las hojas verdaderas. 10 aplicaciones en total. | Todos los parámetros de crecimiento de las plántulas mejoraron. Altura, número de hojas, peso fresco, volumen radicular. De esta forma se aumentó el vigor de la planta de tomate. | [3] |
| GA3 | 0.2 mmol/L | Los frutos cosechados se sumergieron en la solución 15 min y se refrigeraron a 4°C 28 días. | GA 3 disminuyó la pérdida de electrolitos y el contenido de malondialdehído, aumentó el contenido de prolina y mejoró las actividades de las enzimas antioxidantes. | [7] |
| GA3 | 25, 50, 75, 100 mg/L | 2 aplicaciones vía foliar | 75 mg/L fue el mejor tratamiento mitigando el efecto de una alta temperatura (45° C). Mejoró la defensa antioxidante de la planta. Asimismo, GA3 mejoró los niveles de prolina, nitrógeno, fósforo y potasio. GA3 podría mitigar el efecto de la alta temperatura. | [10] |
Sin embargo, es importante tener en cuenta que la dosificación adecuada de giberelinas es clave para obtener los mejores resultados en el cultivo de tomate. Un exceso de giberelinas puede tener efectos negativos en el crecimiento y calidad de los frutos, por lo que es importante seguir las recomendaciones de dosificación y aplicación adecuada.
Después de revisar la literatura disponible sobre el efecto de las giberelinas en el cultivo de tomate, se puede concluir que estas hormonas vegetales tienen un impacto significativo en la calidad y producción de los frutos. Los estudios muestran que la aplicación de giberelinas aumenta la longitud y diámetro de los frutos, así como su peso y número por planta. Además, se ha demostrado que las giberelinas mejoran la calidad de los frutos, aumentando el contenido de sólidos solubles, vitamina C y carotenoides. Otro beneficio de las giberelinas es su capacidad para mejorar la tolerancia de los tomates a condiciones adversas como la salinidad y las altas temperaturas. En general, se puede concluir que la aplicación de giberelinas es una herramienta valiosa para los productores de tomate que buscan aumentar la calidad y producción de sus cultivos.
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