Market access of Papua New Guinea bananas (Musa spp.) with particular respect to banana fly (Bactrocera musae (Tryon)) (Diptera: Tephritidae)

International market access for fresh commodities is regulated by international accepted phytosanitary guidelines, the objectives of which are to reduce the biosecurity risk of plant pest and disease movement. Papua New Guinea (PNG) has identified banana as a potential export crop and to help meet international market access requirements, this thesis provides information for the development of a pest risk analysis (PRA) for PNG banana fruit. The PRA is a three step process which first identifies the pests associated with a particular commodity or pathway, then assesses the risk associated with those pests, and finally identifies risk management options for those pests if required. As the first step of the PRA process, I collated a definitive list on the organisms associated with the banana plant in PNG using formal literature, structured interviews with local experts, grey literature and unpublished file material held in PNG field research stations. I identified 112 organisms (invertebrates, vertebrate, pathogens and weeds) associated with banana in PNG, but only 14 of these were reported as commonly requiring management. For these 14 I present detailed information summaries on their known biology and pest impact. A major finding of the review was that of the 14 identified key pests, some research information occurs for 13. The single exception for which information was found to be lacking was Bactrocera musae (Tryon), the banana fly. The lack of information for this widely reported ‘major pest on PNG bananas’ would hinder the development of a PNG banana fruit PRA. For this reason the remainder of the thesis focused on this organism, particularly with respect to generation of information required by the PRA process. Utilising an existing, but previously unanalysed fruit fly trapping database for PNG, I carried out a Geographic Information System analysis of the distribution and abundance of banana in four major regions of PNG. This information is required for a PRA to determine if banana fruit grown in different parts of the country are at different risks from the fly. Results showed that the fly was widespread in all cropping regions and that temperature and rainfall were not significantly correlated with banana fly abundance. Abundance of the fly was significantly correlated (albeit weakly) with host availability. The same analysis was done with four other PNG pest fruit flies and their responses to the environmental factors differed to banana fly and each other. This implies that subsequent PRA analyses for other PNG fresh commodities will need to investigate the risk of each of these flies independently. To quantify the damage to banana fruit caused by banana fly in PNG, local surveys and one national survey of banana fruit infestation were carried out. Contrary to expectations, infestation was found to be very low, particularly in the widely grown commercial cultivar, Cavendish. Infestation of Cavendish fingers was only 0.41% in a structured, national survey of over 2 700 banana fingers. Follow up laboratory studies showed that fingers of Cavendish, and another commercial variety Lady-finger, are very poor hosts for B. musae, with very low host selection rates by female flies and very poor immature survival. An analysis of a recent (within last decade) incursion of B. musae into the Gazelle Peninsula of East New Britain Province, PNG, provided the final set of B. musae data. Surveys of the fly on the peninsular showed that establishment and spread of the fly in the novel environment was very rapid and thus the fly should be regarded as being of high biosecurity concern, at least in tropical areas. Supporting the earlier impact studies, however, banana fly has not become a significant banana fruit problem on the Gazelle, despite bananas being the primary starch staple of the region. The results of the research chapters are combined in the final Discussion in the form of a B. musae focused PRA for PNG banana fruit. Putting the thesis in a broader context, the Discussion also deals with the apparent discrepancy between high local abundance of banana fly and very low infestation rates. This discussion focuses on host utilisation patterns of specialist herbivores and suggests that local pest abundance, as determined by trapping or monitoring, need not be good surrogate for crop damage, despite this linkage being implicit in a number of international phytosanitary protocols.

A simplified PCR test for early detection of dwarf off-types in micropropagated Cavendish bananas (Musa spp. AAA)

The dwarf somaclonal variant is a major problem affecting micropropagation of the banana cultivar Williams (Musa spp. AAA; subgroup Cavendish). This problem arises from genetic changes that occur during the tissue culture process. Early identification of this problem is difficult and propagators must wait until plants are ex vitro in order to visualise the dwarfism phenotype. In this study, we have improved a SCAR-based molecular diagnostic technique, developed by Damasco et al. [Acta Hortic. 461 (1997) 157], for the early identification of dwarf off-types. We have included a positive internal control in a multiplex PCR and adapted the technique for use with small amounts of fresh in vitro leaf material as PCR template. The control product is a 500 bp fragment from 18S rRNA and is amplified in all tissues irrespective of phenotype. The use of small in vitro leaf material removing the need for genomic DNA extraction.

Towards the development of a Cavendish banana resistant to race 4 of fusarium wilt: gamma irradiation of micropropagated Dwarf Parfitt (Musa spp., AAA group, Cavendish subgroup)

'Dwarf parfitt', an extra-dwarf Cavendish cultivar with resistance to subtropical race 4 fusarium oxysporum f. sp. cubense 9Foc), was gamma irradiated at a dose of 20 Gy and putative mutants were recovered with improved agronomic characteristics. Further screening of putative mutants for improved yield and fruit size, as well as a degree of resistence to fusarium wilt, led to the selection of a line (DPM25) with improved productivity when grown on soils infested with subtropical race 4 Foc. DPM25 was equal to the industry standard, 'Williams', in every agronomic trait measured and it consistently showed a lower incidence of fusarium wilt. Further improvement of field resistance to race 4 Foc is needed in DPM25 and further cycles of mutation induction and selction is an option discussed.

The influence of planting density on the production of 'Goldfinger' (Musa spp., AAAB) in the subtropics

'Goldfinger', a tetraploid banana produced from the Fundación Hondureña de Investigación Agrícola (FHIA) breeding program, was released to the Australian industry in 1995. It was promoted as an apple-flavoured dessert banana with resistance to Fusarium wilt race 1 and subtropical race 4, as well as resistance to black and yellow Sigatoka (Mycosphaerella fijiensis and M. musicola, respectively). This study was initiated to provide agronomic information to the banana industry, which was under threat from Fusarium wilt, on a new cultivar which could replace 'Williams' (AAA, Cavendish subgroup) or 'Lady Finger' (AAB, Pome subgroup) in those areas affected by Fusarium wilt. Also few studies had reported on the production characteristics of the new tetraploid hybrids, especially from subtropical areas, and therefore two field sites, one a steep-land farm and the other a level, more productive site, were selected for planting density and spatial arrangement treatments. The optimum density in terms of commercial production, taking into account bunch weight, finger size, length of the production cycle, plant height and ease of management, was 1680 plants/ha on the steep-land site where plants were planted in single rows with 2.5 m × 2.5 m spacings. However on the level site a double-row triangular layout with inter-row distances of 4.5 m to allow vehicular access (1724 plants/ha) gave the best results. With this arrangement plants were in an alternate, triangular arrangement along a row and a spacing of 1.5 m between plants at the points of each triangle and between each block of triangles.

Growth, yield and Fusarium wilt resistance of six FHIA tetraploid bananas (Musa spp.) grown in the Australian subtropics

Six tetraploid hybrids from Fundación Hondureña de Investigación Agrícola (FHIA) were evaluated in Australia over a five year period. They included three AAAA hybrids (FHIA-02, FHIA-17 and FHIA-23) and three AAAB hybrids (FHIA-01, FHIA-18 and SH-3640.10) and they were compared with industry standards, ‘Williams’ (AAA, Cavendish subgroup) and ‘Lady Finger’ (AAB, Pome subgroup). They were screened for their resistance to Fusarium wilt race 1 and subtropical race 4 caused by the pathogen Fusarium oxysporum f.sp. cubense and they were also grown for several cycles on farms not infested with Fusarium wilt to record their agronomic characteristics. The AAAB hybrids, all derived from female parent ‘Prata Anã’ (AAB, Pome subgroup) were the most resistant to both races of Fusarium wilt and were very productive in the subtropics. They were significantly more productive than ‘Lady Finger’, which was susceptible to both races of Fusarium wilt. The AAAA hybrids, with the exception of FHIA-02 which was very susceptible to Fusarium wilt and displayed the poorest agronomic traits of the six hybrids, produced bunch weights as good as Cavendish but were significantly slower to cycle. FHIA-17 and FHIA-23, both derived from the female parent ‘Highgate’ (AAA, Gros Michel subgroup), were also significantly more resistant to Fusarium wilt than ‘Gros Michel’, while FHIA-17 demonstrated a level of resistance similar to ‘Williams’ and FHIA-23 was intermediate between ‘Lady Finger’ and ‘Williams’

Comportamiento de plantas micropropagadas del clon de banano "Enano ecuatoriano" (Musa spp), en condiciones del regen, primer ciclo

Con el objetivo de evaluar el comportamiento en el campo de plantas micro propagadas del clon de banano "Enano Ecuatoriano" se estableció un ensayo comparativo, en Bloque Completamente al Azar, con plantas del mismo clon propagadas de manera convencional (cormo). El estudio se llevó a cabo en áreas del Programa de Recursos Genéticos Nicaragüenses (REGEN) en el periodo comprendido entre marzo 1990 y marzo 1991; en el primer ciclo vegetativo del cultivo. Se evaluó el comportamiento morfológico, productivo y la fenología de las plantas durante el ensayo. No se encontró diferencia entre las vitro-plantas y las plantas cormo en cuanto a Número de hijos, Altura de planta y Área foliar, al momento del inicio de la floración, no obstante las plantas micro propagadas fueron significativamente superiores que las plantas convencionales en cuanto al Número de hojas y Diámetro del pseudotallo. El Rendimiento de las plantas in vitro fue significativamente mayor que las plantas cormo; aunque en la fecha de inicio y duración de la floración lo mismo que en el momento de cosecha no hubo diferencia entre ellos.

Comportamiento agronómico y fenológico del cultivar plátano cuerno (Musa spp. AAB) propagado a través de la técnica de reproducción acelerada de semilla en dos localidades del departamento de Chinandega

El objetivo de este estudio fue evaluar el comportamiento agronómico y fenológico del cultivar plátano cuerno (AAB), propagado a través de la técnica de reproducción acelerada de semilla (TRAS) en dos localidades del departamento de Chinandega. Considerando que el cultivo del plátano en Nicaragua, presenta serios problemas que afectan el rendimiento de las plantaciones, principalmente por el uso de material de propagación de mala calidad genética, fitosanitaria. El estudio se realizo en el departamento de Chinandega en dos localidades, la primera en la finca Los Panchos ubicada entre los kilómetros 124 y 125 carretera León-Chinandega y la segunda en el Centro de Desarrollo Agrícola Santa Ana ubicada en el municipio de El Viejo. Se hizo uso de un diseño de bloques completamente al azar (B.C.A) con arreglo unifactorial, conformado por tres bloques en cada una de las localidades, constituyéndose cada una un tratamiento. Cada bloque estará conformado de 5 surcos de 10m de longitud que contendrán 35 plantas de plátano, en los dos ensayos son 210 plantas, separadas por 2 m entre planta y planta a una distancia de 2 x 2 m entre surco y surco, se evaluaron 10 plantas del área de parcela útil, no incluyendo las que se encuentran en el borde. Las variables que se evaluaron fueron las de morfología altura de la planta (m), diámetro del tallo (cm), número de hojas por planta ,largo de la hoja (cm), ancho de la hoja (cm), área foliar total (cm2), número de hijos por planta. Las variables de rendimiento, número de manos por racimo, numero de dedos por racimo, largo de los dedos (cm), diámetro de los dedos (cm), largo del racimo (cm), diámetro del raquis (cm), peso del racimo (kg). Las conclusiones de este presente estudio son las plantas del cultivar Plátano Cuerno desarrolladas en la finca Santa Ana en comparación de las plantas establecidas en Los Panchos registraron valores estadísticamente superiores en la mayoría de las variables morfológicas y de rendimiento debido a un adecuado manejo agronómico (agua, suelo, fertilización). Los rendimientos estimados obtenidos en la localidad Santa Ana (23,100 kg. ha-1, de 24,454 Kg. ha-1) puede ser consideradas aceptables según rendimientos óptimos reportados por (BCN, 2002). No así las plantas de Los Panchos que obtuvieron rendimientos inferiores (20,400 kg. ha-1).

Comportamiento agronómico con las prácticas de deshije y sin deshije en vitroplantas de plátano (Musa spp) cultivar cuerno, genotipo (AAB) y el estudio de correlaciones lineales entre caracteres para facilitar la selección temprana de plantas con buen rendimiento

En vista que el cultivo del plátano en Nicaragua presenta serios problemas que afectan el rendimiento, principalmente el uso de material de propagación de mala calidad genética y fitosanitaria y el mal manejo agronómico, se realizó el presente estudio con los objetivos de evaluar la dinámica del crecimiento vegetativo de vitroplantas de plátano (Musa spp.) cultivar Cuerno (AAB) en condiciones de campo; determinar el efecto de el deshije sobre el rendimiento e identificar caracteres precoses relacionados con el rendimiento para facilitar así la selección de plantas madres fuentes de semilla mediante correlaciones lineales. El estudio fue establecido en el Centro Experimental El Plantel ubicado en el km 42 carretera Masaya-Tipitapa municipio de Sambrano, se establecieron seis bloques, a tres se les aplicó a los siete meses la práctica de deshije que consistió en la elimación total de hijos presentes extrayéndolos completamente. Se utilizó un diseño de bloques completamente al azar (BCA) con arreglo unifactorial conformado por tres bloques por tratamiento. Cada bloque estaba conformado por 4 surcos de 12 m de longitud, conteniendo 28 plantas de plátano a distancias de 2 m entre plantas y 2 m entre surcos. Se evaluaron 10 plantas del área de la parcela útil. Se evaluaron las variables altura de planta (cm), diámetro del grosor del pseudotallo (cm), número de hojas, largo de la hoja y ancho de la hoja (cm); y las variables de rendimiento número de manos por racimo, número de dedos por racimo, longitud de los dedos de la primera mano (cm), longitud de los dedos de la penúltima mano (cm), diámetro del dedo central de la primera mano (cm), diámetro del dedo central de la penúltima mano (cm), peso del racimo (kg), longitud del ráquis (cm) y diámetro del ráquis (cm). Únicamente se encontró diferencia estadística en el número de dedos obteniendo valores máximos de 30.57 dedos por racimo, para una estimación del rendimiento por hectárea de 76,425 dedos en rangos aceptables. Los valores inferiores se presentaron en plantas con hijos con rendimiento de 25.10 dedos para un rendimiento por hectárea de 62,150 dedos.

Micropropagación de apices caulinares en platano (Musa spp. AAB) cultivar Cuerno Gigante

El estudio se realizó en el laboratorio de cultivo de tejidos de la Universidad Nacional Agraria de diciembre 2008 a enero 2010. En el centro experimental de FAGRO se seleccionaron hijos de plátano (Musa spp AAB) cultivar Cuerno Gigante para el estudio de los diferentes factores en las cuatro fases de la micropropagación. En el establecimiento se evaluó el efecto del Bencil amino purina y Ácido indolacético. En multiplicación se estudió la respuesta de los tejidos a los medios de cultivo, volumen del frasco, número de plantas por frasco y número de subcultivos. En la fase de enraizamiento se evaluó el efecto del AIA y sacarosa en la producción de raíces, y en la fase de aclimatación las correlaciones entre variables morfológicas. Los datos de establecimiento se analizaron en Cuadros porcentuales, en las fases de multiplicación y enraizamiento con el diseño bloques completos al azar, se determinaron los mejores tratamientos mediante el análisis de Duncan y Waller. Todos los ápices establecidos segregaron fenoles y en el medio con 1 mg l-1 BAP la formación de plantas fue del 20%. A partir del segundo subcultivo los medios que contenían 2 mgl-1 de BAP incrementaron los porcentajes de brotación. Con 5 y 7 plantas por frasco de 220 y 430 ml se obtuvieron los mejores promedios de brotación axilar, longitud del pseudotallo y de número de hojas. Con 7 plantas por frasco se disminuyó en 28.93% la cantidad de frascos y de medios de cultivo en comparación con 5 plantas por frasco. La mejor producción de raíces se consiguió en las sales MS con 30 gl-1 de sacarosa consistencia semi-sólida. En fase de aclimatación el número de raíces tuvo correlación significativa y positiva con longitud del pseudotallo y volumen de raíces, también hubo correlación positiva y significativa entre número de hojas y longitud del pseudotallo, resultando de gran importancia en la determinación del crecimiento y comportamiento futuro de las plantas.

Micropropagación tradicional y en biorreactores económicos de inmersión temporal del cultivar de plátano (Musa spp.) CEMSA 3/4

El estudio se realizó en el laboratorio de cultivo de tejidos de la Universidad Nacional Agraria de marzo 2014 - j unio de 2015 . Se evaluó el efecto del AIA y del BAP en el establecimient o d el plátano cv CEMSA ¾ , l a respuesta de los tejidos a los medios de cultivo de consistencia semi - sólida en tres subcultivos sucesivos en la multiplicación y la producción de brotes axilares por efecto de la siembra de 30, 35, 40, 45 y 50 tejidos por BEIT . S e evaluó el efecto del AIA y de los BEIT en la inducción de raíces . Los datos de establecimiento se analizaron en tablas porcentuales, en las fases de multiplicación y enraizamiento el diseño bloques completos al azar y se determinaron los mejores trata mientos mediante el comportamiento estadístico de las medias mediante el análisis de Duncan y Waller. Los ápices respondieron favorablemente cuando se adicionaron concentraciones entre 0.50 y 1 mg l - 1 de AIA o el suministro de 1 mg l - 1 de BAP, la producció n de fenoles se relacionó con el genotipo . Las ma y ores medias de brot ación axilar en el terce r subcultivo cuando se agregó 3 mg l - 1 de BAP con o sin adición de AIA . Con densidades de siembra de 30, 40, 45 y 50 yemas axilares por BEIT no se registraron dife rencias significativas en el número de brotes axilares. La longitud del pseudotallo, el número de hojas y el número de raíces respondieron favorablemente a las sales de MS enriquecidas con concentraciones de 0.25, 0.50 ó 0.75 mg l - 1 de AIA

Contribuição para o reconhecimento da sigatoka-negra e da sigatoka-amarela da bananeira (Musa spp.).

Sigatoka-negra. Sintomas macroscópicos. Sigatoka-amarela. Sintomas macroscópicos. Características diferenciadoras da sigatoka-negra e da sigatoka-amarela. Cultivares diferenciadoras para sigatoka-negra e sigatoka-amarela. Reação de cultivares de bananeira à sigatoka-negra e sigatoka-amarela.

Contribuição para o reconhecimento de doenças vasculares da bananeira (Musa spp).

Mal-do-panamá. Moko ou murcha bacteriana. Murcha de Erwinia ou podridão mole do rizoma. Murcha abiótica. Características diferenciadoras das murchas bióticas e abióticas em bananeiras. Sintomas externos. Sintomas internos.

Epidemiologia da sigatoka negra da bananeira (Musa spp).

Estudo sobre o progresso da sigatoka negra em bananeiras, associado a variacoes e/ou efeitos de variaveis climaticas, que permitem prever as epocas de maior severidade e/ou surtos da doenca, de forma a estabelecer estrategias de controle mais viaveis do ponto de vista economico-ambiental no Estado do Amazonas (Brasil).

Estimación de la variación somaclonal y la inducida por rayos gamma en banano (Musa spp.) : determinación de índices para el proceso de selección

Tesis (Doctorado en Ciencias Agrícolas con Especialidad en Mejoramiento de Plantas) UANL