contadores
Skip to main navigation menu Skip to main content Skip to site footer

Research Article

Vol. 42 No. 2 (2025): Revista de Ciencias Agrícolas - Second four, May - August 2025

Sexual compatibility of two cacao genotypes (Theobroma cacao L.) in Santander, Colombia

DOI
https://doi.org/10.22267/rcia.20254202.269
Submitted
February 26, 2024
Published
2025-08-31

Abstract

In the context of current research on sexual compatibility in cacao genotypes, previous studies have evaluated self-compatibility and intercompatibility in various materials, including genotypes FSV 1 and ICS 60. However, there remains a need to further characterize these reproductive interactions under specific local conditions, such as those found in the municipality of San Vicente de Chucurí (Santander, Colombia). The objective of this study was to evaluate the genetic compatibility of two cacao genotypes through assisted pollinations and to morphologically characterize the fruits resulting from directed pollinations involving the ICS 60 and FSV 1 genotypes. Field trials were conducted in San Vicente de Chucurí, Colombia, to assess variables associated with fertilization percentage, number of pollinated flowers, and number of unfertilized flowers.. The results revealed significant differences in the sexual compatibility response of the FSV 1 and ICS 60 genotypes. FSV 1 showed 60% self-compatibility and 60% intercompatibility, both as a pollen donor and receptor. In contrast, ICS 60 exhibited a low self-compatibility percentage (11%) and 60% intercompatibility when acting as a pollen donor. In conclusion, these results indicate that both genotypes can be effectively used in polyclonal systems, as they perform well as pollen receptors in intercompatible crosses. This study provides valuable insights for the planning, management, and efficient establishment of these materials in cacao production and breeding programs. 

References

  1. Aikpokpodion, P. O. (2012). Defining genetic diversity in the chocolate tree, Theobroma cacao L., grown in West and Central Africa. In: Çalişkan, M.(ed). Genetic Diversity in Plants. pp. 185-212. Rijeka: IntechOpen. 498p. https://doi.org/10.5772/33101
  2. Alverson, W.S.; Whitlock, B.A.; Nyffeler, R.; Bayer, C.; Baum, D.A. (1999). Phylogeny of the core Malvales: evidence from ndhF sequence data. American Journal of Botany. 86(10): 1474–1486. https://doi.org/10.2307/2656928
  3. Arvelo Sánchez, M. A.; González, D. L. Maroto, S.; Delgado, T.; Montoya Rodríguez, P. (2017). Manual técnico del cultivo de cacao Buenas prácticas para América Latina. San José, C.R.: IICA. 143p. https://repositorio.iica.int/handle/11324/6181
  4. Bekele, F. L.; Bekele, I.; Butler, D. R.; Bidaisee, G. G. (2006). Patterns of morphological variation in a sample of cacao (Theobroma cacao L.) germplasm from the International Cocoa Genebank, Trinidad. Genetic Resources and Crop Evolution. 53(5): 933–948. https://doi.org/10.1007/s10722-004-6692-x
  5. Bidot Martínez, I.; Valdés de la Cruz, M.; Riera Nelson, M.; Bertin, P. (2017). Morphological characterization of traditional cacao (Theobroma cacao L.) plants in Cuba. Genetic Resources and Crop Evolution. 64: 73–99. https://doi.org/10.1007/s10722-015-0333-4
  6. Boza, E. J.; Motamayor, J. C.; Amores, F. M.; Cedeño-Amador, S.; Tondo, C. L.; Livingstone, D. S.; Schnell, R. J.; Gutiérrez, O. A. (2014). Genetic Characterization of the Cacao Cultivar CCN 51: Its Impact and Significance on Global Cacao Improvement and Production. Journal of the American Society for Horticultural Science. 139(2): 219–229. https://doi.org/10.21273/JASHS.139.2.219
  7. Cámara de Comercio Barrancabermeja (CCB). (2017). Resumen comportamiento socioeconómico, Barrancabermeja y su área de influencia 2017. http://www.ccbarranca.org.co/ccbar/images/documentos/estudio_economico_2017.pdf.
  8. Chavarro, G.; Terreros, J. R.; Ocampo Rojas, F. (1982). Determinación de los genotipos de incompatibilidad o compatibilidad en varios cultivares de cacao (Theobroma cacao L.). Revista ICA. 17(2): 93-99.
  9. N’Zi, J.-C.; Kahia, J.; Diby, L.; Kouamé, C. (2017). Compatibility of ten elite cocoa (Theobroma cacao L.) clones. Acta Horticulturae, 3(3): 45. https://doi.org/10.3390/horticulturae3030045.
  10. Daymond, A. J.; Hadley, P. (2004). The effects of temperature and light integral on early vegetative growth and chlorophyll fluorescence of four contrasting genotypes of cacao (Theobroma cacao). Annals of Applied Biology. 145(3): 257-262. https://doi.org/10.1111/j.1744-7348.2004.tb00381.x
  11. Díaz-Valderrama, J. R.; Leiva-Espinoza, S. T.; Aime, M. C. (2020). The history of cacao and its diseases in the Americas. Phytopathology. 110(10): 1604-1619. https://doi.org/10.1094/PHYTO-05-20-0178-RVW
  12. Díaz Tellez, E. Y.; Urbina Espino, J. W. (2015). Estudio sobre la auto-inter compatibilidad de cinco clones de cacao (Theobroma cacao L.), en el Centro de Desarrollo Tecnológico del INTA-El Recreo, El Rama, RAAS, en el periodo 2014-2015. Universidad Nacional Autónoma de Nicaragua. http://repositorio.unan.edu.ni/id/eprint/794
  13. Doaré, F.; Ribeyre, F.; Cilas, C. (2020). Genetic and environmental links between traits of cocoa beans and pods clarify the phenotyping processes to be implemented. Scientific Reports. 10(1): 9888. https://doi.org/10.1038/s41598-020-66969-9
  14. Dostert, N.; Roque, J.; Cano, A.; La Torre, M. I.; Weigend, M.; Luebert, F. (2011). Hoja botánica: Cacao. Theobroma cacao L. https://doi.org/10.13140/RG.2.2.31228.44165
  15. Efombagn, M.I.B.; Sounigo, O.; Eskes, A. B.; Motamayor, J. C.; Manzanares-Dauleux, M. J.; Schnell, R.; Nyassé, S. (2009). Parentage analysis and outcrossing patterns in cacao (Theobroma cacao L.) farms in Cameroon. Heredity. 103(1): 46–53. https://doi.org/10.1038/hdy.2009.30
  16. Enríquez, G. (2004). Cacao orgánico, guía para productores ecuatorianos. Manual No. 54. Instituto Nacional Autónomo de Investigaciones Agropecuarias (INIAP). pp. 39–294
  17. FEDECACAO(2015). Guía técnica para el cultivo del cacao. https://canacacao.org/wp-content/uploads/FEDECACAO-GUIA-TECNICA-2015-BAJA-1.pdf
  18. FEDECACAO (2020). Presentación el sector cacaotero en Colombia en reunión de acercamiento FEDECACAO - Incentivo al Seguro Agropecuario ISA 2020. FEDECACAO-MADR-FASECOLDA-FINAGRO Bogotá.
  19. Ford, C.S.; Wilkinson, M. J. (2012). Confocal observations of late-acting self-incompatibility in Theobroma cacao L. Sexual Plant Reproduction. 25(3): 169–183. https://doi.org/10.1007/s00497-012-0188-1
  20. Guevara, M.; Salazar, R. (2015). Caracterización morfológica del fruto y la semilla de 9 clones de cacao (Theobroma cacao L.) realizado en el Centro de Desarrollo Tecnológico del INTA El Recreo, El Rama, RAAS, en el año 2014-2015. https://repositorio.unan.edu.ni/id/eprint/782/
  21. Hardy, F. (1961). Botánica morfológica de la planta de cacao. In: Hardy, F. (Ed.). Manual de cacao. pp. 329-337. Turrialba: Instituto Interamericano de Ciencias Agrícolas de la OEA.
  22. International Cocoa Organization-ICCO. (2021). Origins of Cocoa and Its Spread Around The World. Boletín trimestral de estadísticas del cacao, N°2 - Volumen XLVII - Año 2020/21.
  23. IDEAM- Instituto de Hidrología, Meteorología y Estudios Ambientales. (2022). Datos Hidrometeorológicos. Bogotá. n9.cl/r7z3a (recuperado mayo 2022).
  24. Lanaud, C.; Risterucci, A. M.; N’goran, A. K.; Clément, D.; Flament, M. H.; Laurent, V.; Falque, M. (1995). A genetic linkage map of Theobroma cacao L. Theoretical and Applied Genetics. 91(6–7): 987–993. https://doi.org/10.1007/BF00223910
  25. Lanaud, C.; Fouet, O.; Legavre, T.; Lopes, U.; Sounigo, O.; Eyango, M. C.; Mermaz, B.; Ramos Da Silva, M.; Loor Solorzano, R. G.; Argout, X.; Gyapay, G.; Ebaiarrey, H. E.; Colonges, K.; Sanier, C.; Rivallan, R.; Mastin, G.; Cryer, N.; Boccara, M.; Verdeil, J.-L.; Efombagn Mousseni, I. B.; Gramacho, K. P.; Clément, D. (2017). Deciphering the Theobroma cacao self-incompatibility system: From genomics to diagnostic markers for self-compatibility. Journal of Experimental Botany. 68(17): 4775–4790. https://doi.org/10.1093/jxb/erx293
  26. Martínez, G. N.; Rincón, D.; Palencia, G.; Aránzazu, F. (2009). Materiales de cacao en Colombia, su compatibilidad sexual y modelos de siembra. Unión temporal de cacao de Colombia uno. Fedecacao- Corpoica. http://hdl.handle.net/20.500.12324/2353.
  27. Mazeira Herrera, F. E. (2013). Compatibilidad genética en árboles de cacao (Theobroma cacao L.) tipo nacional in situ en la zona de Valencia durante la época seca. UTEQ, Quevedo. https://repositorio.uteq.edu.ec/handle/43000/281
  28. Mindiola Véliz, K. S. (2017). Caracterización fenotípica en flores de cacao (Theobroma cacao L.) en 40 híbridos experimentales en la finca experimental La Represa. Universidad Técnica Estatal de Quevedo. https://repositorio.uteq.edu.ec/handle/43000/2732
  29. Motamayor, J. C.; Risterucci, A. M.; Lopez, P. A.; Ortiz, C. F.; Moreno, A.; Lanaud, C. (2002). Cacao domestication I: the origin of the cacao cultivated by the Mayas. Heredity. 89(5): 380-386. https://doi.org/10.1038/sj.hdy.6800156
  30. Parco, M.; Camacho, A. A.; Parco, J. A.; Dionisio, F. E. (2021). Caracterización de un jardín clonal de cacao (Theobroma cacao L.) en la amazonía peruana. Revista De investigación Agropecuaria Science and Biotechnology. 1(4): 30–42. https://doi.org/10.25127/riagrop.20214.719
  31. Poehlman, J.M. (1979). Breeding field crops. Westport: AVI Publishing Co.
  32. Polanco-Díaz, E.; Moreno, J. M.; Quiñonez, F. (2020). Caracterización morfológica de genotipos de cacao establecidos en las zonas productoras de los municipios de Mariquita y Palocabildo (Tolima). Universidad de Cundinamarca. https://hdl.handle.net/20.500.12324/36670
  33. Quiroz Vera, J. G.; Vera Barahona, J.; Enríquez, G. (1992). Determinación de genotipos de compatibilidad de algunos clones de cacao (Boletín Técnico No. 71). INIAP, Estación Experimental Tropical Pichilingue. http://repositorio.iniap.gob.ec/handle/41000/1577
  34. R-Core Team (2021). R: A Language and Environment for Statistical Computing [Online]. Vienna: R Foundation for Statistical Computing.
  35. Restrepo, T. I.; Urrego, J. E. (2018). Protocolo para la caracterización morfológica de árboles élite de cacao (Theobroma cacao L.). https://chocolates. com. co/wp-content/uploads/2020/06/Cartilla_Protocolo_Cacao-dic20_VFF. Pdf.
  36. Ruales Mora, J. L.; Burbano Orjuela, H.; Ballesteros Possú, W. (2011). Effect of the fertilization with diverse sources on the yield of cacao (Theobroma cacao L.). Revista de Ciencias Agrícolas. 28(2): 81–94.
  37. Segovia, M. V. C. (2017). Relación de la morfología floral con la compatibilidad genética en 13 clones élites de cacao (Theobroma cacao L.). Universidad Técnica Estatal de Quevedo). https://repositorio.uteq.edu.ec/handle/43000/2067
  38. Soria, S. J. (1971). La polinización del cacao por las mosquitas Forcipomyia spp. (Diptera, Ceratopogonidae) en Palmira, Colombia. Acta Agronómica. 21(2): 77–82. https://revistas.unal.edu.co/index.php/acta_agronomica/article/view/48533
  39. Suárez, Y. Y. J.; Castañeda, G. A. A.; Daza, E. Y. B.; Bustos, F. M.; Estrada, G. A. R.; Molina, J. R. (2022). Modelo productivo para el cultivo de cacao (Theobroma cacao L.) en el departamento de Santander. 2nd edition. AGROSAVIA. 65p. https://editorial.agrosavia.co/index.php/publicaciones/catalog/view/276/258/1646-1
  40. Suárez, C. C.; Moreira, D. M.; Vera B., J. (1994). Manual del cultivo de cacao. Quevedo, Ecuador: INIAP, Estación Experimental Tropical Pichilingue. http://repositorio.iniap.gob.ec/handle/41000/1621

Downloads

Download data is not yet available.