DETERMINATION OF PRE AND POSTHARVEST QUALITY OF CHILE PIQUÍN (Capsicum annuum L. var. glabriusculum)

Abstract

El chile Piquín Capsicum annuum var. glabriusculum (Cag) es un chile muy cotizado en México por su característico tamaño de fruto y picor. Sin embargo, debido al alto valor culinario que posee y a que es un material es su mayoría silvestre, su hábitat está siendo sobreexplotado y dañado derivado de las prácticas de recolección y de otras presiones en su mayoría antropogénicas. Se han hecho estudios enfocados en conocer y entender sus hábitos de crecimiento, formas de germinación, características físicas y bioquímicas, pero aún no se ha logrado del todo establecer cultivos comerciales de Piquín a nivel extensivo, principalmente por la baja germinación de sus semillas. Las pruebas de germinación realizadas indican que el uso de la hormona vegetal ácido giberélico (AG3) ha dado buenos resultados. Por otro lado, la amplia diversidad de accesiones presentes en el país ha dificultado la obtención de paquetes tecnológicos que puedan ser ofrecidos a los productores potenciales, muchos de los cuales subsisten gracias al comercio de este chile que alcanza altos precios de venta. Por lo anterior, el objetivo del presente estudio fue colectar accesiones de diversos estados de la República Mexicana, caracterizar sus semillas mediante pruebas de viabilidad, germinación y de tolerancia al frío, establecerlas bajo condiciones de invernadero y ferilizadas con solución nutritiva, y caracterizar sus frutos por su morfología, análisis bioquímico y grado de picor. El total de accesiones crecidas en invernadero fueron 31, procedentes de 12 estados de la República Mexicana y 1 accesión de Arizona, EE. UU. Aunque las semillas de Cag mostraron una baja viabilidad en la prueba con cloruro de tetrazolio a 1 %, con aplicación de AG3 a 5000 ppm se logró aumentar la germinación de 10 a 100 % en 40 % de las accesiones. En la prueba de tolerancia al frío de 3 °C se encontró que algunas accesiones de Durango, Sinaloa y Sonora resultaron susceptibles a la temperatura aplicada porque no germinaron. En contraste, algunas accesiones procedentes de Oaxaca y la de Arizona germinaron en su totalidad a pesar de haber recibido 5 ciclos de frío, indicando así que poseen tolerancia al frío aplicado. La aplicación de AG3 ayudó a mejorar la germinación de alguinas accesiones, en comparación con las semillas no tratadas. En la evaluación de 31 accesiones en invernadero, se descubrió que algunas modificaron sus características morfológicas de fruto en comparación a sus medidas originales, en especial las accesiones Mich 01, Mich 02 y Oax 10 produjeron los frutos fueron más grandes y pesados. La evaluación bioquímica mostró que los frutos de campo presentaron mayores contenidos de sólidos solubles totales y menores porcentajes de acidez, atribuible a su avanzado estado de madurez, en contraste con los frutos de invernadero recién cosechados. En el análisis de componentes principales aplicado a datos de frutos tanto de campo como de invernadero, se encontró que los dos primeros componentes explican 63 % de la variación observada, y que las variables, largo, diámetro de fruto, número de semillas, índice de madurez y porcentaje de acidez son las que tienen mayor influencia en dicha variabilidad. El picor en los frutos colectados en campo fue bajo con un rango de 2,023 a 20, 693 SHU, en comparación con los análisis hechos en frutos cosechados en invernadero, que tuvieron mayor picor con valores de 22, 217 a 56,000 SHU. En la mayoría de las accesiones de Cag cosechadas en invernadero se observó que el contenido de CAPS va aumentando conforme el fruto avanza en maduración. _______________ DETERMINATION OF PRE AND POSTHARVEST QUALITY OF CHILE PIQUÍN ABSTRACT Piquín chili Capsicum annuum var. glabriusculum (Cag) is a very popular variety of chile in Mexico due to its characteristic fruit size and pungency. However, because this plant species is not a cultivated crop but a wild plant that is harvested for its high culinary value, so that its habitat is being overexploited and damaged by wrong harvesting practices and other anthropogenic pressures. Previous studies on Cag have focused on understanding the plant growth habits and seed germination, as well as the fruit physical and biochemical characteristics, but it has not yet been possible to establish commercial Piquín crops extensively, mainly because of the low and irregular seed germination rates. The seed germination tests carried out so far have shown that application of plant hormones, such as gibberellic acid (AG3), have rendered promising results. On the other hand, the wide genetic diversity among Mexican accessions has prevented the production of technological packages for chile Piquín potential producers. Most people dedicated to the collection and trade of this fruit remain active on this activity because chile Piquín can reach high sale prices. In this context, we did the present study to characterize 31 Piquín accesions collected from 12 states of the Mexican Republic and 1 accession from Arizona, USA, regarding seed viability, germination and cold tolerance, as well as their growing capacity under greenhouse conditions and fertilized with nutrient solution. Morphological, biochemical and pungency traits were measured on the harvested fruits. Although most Cag seeds showed low viability rates in the tetrazolium chloride test, we significantle improved the germination rate by preconditioning the seeds with AG3 at 5000 ppm, obtaining gains from 10 to 100 % in 40 % of the accessions. In the cold tolerance test done by imposing five consecutive cycles at 3 ° C on Cag seeds, some accessions such as Durango, Sinaloa and Sonora were very susceptible to the applied cold because seeds were unable to germinate. In contrast, some accessions from Oaxaca and the one from Arizona were able to germinate as muich as the untreated control, thus suggesting that these accesions may possess cold tolerance at seed stage. Interestingly, in some accessions the application of AG3 helped to overcome the cold treatment. In the greenhouse experiment, we found that some Cag fruits collected in the field modified some of their morphological characteristics of fruit compared to their original measures once established in the greenhouse, especially. The accessions Mich 01, Mich 02 and Oax 10 produced the larger and heavier fruits. Regarding the biochemical traits, the fruits collected in the field had higher contents of total soluble solids (TSS) and lower percentages of acidity, attributable to their advanced state of maturity. In contrast, the freshly harvested greenhouse fruits had lower TSS and higher acidity. According to the analysis of principal components, the first two components PC1 and PC2, explained 63% of the total variation, where the variables length, fruit diameter, number of seeds, maturity index and acidity percentage have the greatest influence on this variability. Regarding pungency, in fruits collected from the field the content of capsaicinoids was rather low with a range of 2,023 to 20, 693 SHU, compared to the analyzes made on fruits harvested in the greenhouse, which had a higher pungency with values of 22,217 to 56,000 SHU. In most Cag accessions the accumulation of capsaicinoids in fruits harvested from plants grown in the greenhouse, the CAPS content increased as the fruit progressed in maturation.