micropropagación de saintpaulia ionantha h. wendel var. bangle blue

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Huayllu-Bios. Nº 7. Diciembre 2013 Facultad de Ciencias Exactas y Naturales – Universidad Nacional de Catamarca. —Página 25— Micropropagación de Saintpaulia ionantha H. Wendel var. Bangle Blue. Terenti, C. M.; P. Verdes PROICO 50307 Laboratorio de Genética y Biotecnología Vegetal. F.I.C.E.S., UNSL. Dirección: 25 de Mayo 384. 5730. Villa Mercedes (San Luis). Argentina. [email protected] Recibido: 5 de diciembre de 2011 Aceptado: 7 de noviembre de 2012 Abstract Saintpaulia ionantha H. Wendel var. Blue Bangle (Gesneriáceae family), is widespread in ornamental plants worldwide and has particular characteristics that give it special appeal. Micropropagation was performed to test the species of leaf tissue response in the induction of in vitro adventitious organs directly. Leaf tissue explants cultivated in basal culture media (Murashige and Skoog, 1962) with a combination of growth regulators. This response was quantified at different stages of micropropagation and evaluated the survival rate at the stage of plantlets acclimatization. First sings of morphogenesis were shown 33 days after cultivated. It achieved high rates

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Saintpaulia ionantha H. Wendel var. Bangle Blue,perteneciente a la familia Gesneriáceae, es una plantaornamental muy difundida en todo el mundo y poseecaracterísticas particulares que le confieren unatractivo especial. Se realizó la micropropagación dela especie para ensayar la respuesta de tejido foliaren la inducción de órganos adventicios in vitro enforma directa. Para tal fin, se sembraron segmentosde tejido fol iar en medios de cultivo basal (Murashigey Skoog, 1962)

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Facultad de Ciencias Exactas y Naturales – Universidad Nacional de Catamarca. —Página 25—

Micropropagación de Saintpaulia ionantha H. Wendel var. Bangle Blue.

Terenti, C. M.; P. Verdes

PROICO 50307 Laborator io de Genét ica y B io tecno log ía Vegeta l . F . I .C .E .S. , UNSL. D i recc ión : 25 de Mayo 384. 5730. V i l l a Mercedes (San Lu is) . Argent ina. [email protected] l .edu .ar

Recibido: 5 de diciembre de 2011

Aceptado: 7 de noviembre de 2012

Abstract

Saintpaul ia ionantha H. Wendel var. Blue Bangle

(Gesner iáceae fami ly) , is widespread in ornamental

plants worldwide and has part icular characterist ics

that give i t special appeal . Micropropagat ion was

performed to test the species of leaf t issue response

in the induct ion of in v i t ro advent i t ious organs

direct ly . Leaf t issue explants cul t ivated in basal

cul ture media (Murashige and Skoog, 1962) with a

combinat ion of growth regulators. This response was

quant i f ied at di f ferent stages of micropropagat ion and

evaluated the survival rate at the stage of plant lets

accl imat izat ion. Fi rst s ings of morphogenesis were

shown 33 days af ter cul t ivated. I t achieved high rates

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of mult ip l icat ion through morphogenesis st imulated by

t reatment with 6-benzylaminopur ine (1 mg/l) , g iv ing a

mult ip l icat ion average of 481 v i t roplants/explant in

three cycles of mul t ipl icat ion. With respect to the sal t

concentrat ion and balance of plant growth regulators

has higher nutr ient requirements, demonstrat ing

s igni f icant di f ferences in concentrat ion complete

medium. Dur ing the accl imat izat ion per iod, the

substrate, organic soi l , peat, per l i te (3:1:1/2) was

more ef fect ive with 83.21% of survival . Al l s tages of

micropropagat ion were completed over a per iod of 12

months. I t is concluded that the appl icat ion of th is

biotechnology is an appropriate methodology for large

scale mult ip l icat ion of th is species.

Key words: Saintpaul ia ionantha H. Wendel var.

Bangle Blue; Micropropagat ion; Regenerat ion.

Resumen

Saintpaul ia ionantha H. Wendel var. Bangle Blue,

perteneciente a la fami l ia Gesner iáceae, es una planta

ornamental muy di fundida en todo el mundo y posee

caracter íst icas part iculares que le conf ieren un

atract ivo especial . Se real izó la micropropagación de

la especie para ensayar la respuesta de tej ido fol iar

en la inducción de órganos advent ic ios in v i t ro en

forma directa. Para ta l f in, se sembraron segmentos

de tej ido fol iar en medios de cul t ivo basal (Murashige

y Skoog, 1962) con una combinación de reguladores

de crecimiento preestablecida. Se cuanti f icó dicha

respuesta en las dist intas etapas de

micropropagación y se evaluó la tasa de

supervivencia en la etapa de acl imat ización de las

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vi t roplantas. A los 33 días desde la siembra se

empezó a observar los pr imeros indic ios de

morfogénesis. Se lograron al tas tasas de

mult ip l icación en el t ratamiento que con 6-benci l

Amino Purina (1 mg/l) , obteniéndose un promedio de

mult ipl icación de 481 vi t roplantas/explanto en t res

cic los de repiques. Con respecto a la concentración

sal ina y balance de reguladores de crecimiento t iene

mayor requer imiento de nutr ientes, demostrando

di ferencias s igni f icat ivas en medios de concentración

completa. Durante la etapa de acl imat ización, el

sustrato: t ierra orgánica, turba, perl i ta (3:1:1/2), fue

mas efect ivo con un 83,21% de supervivencia. Se

cumpl ieron todas las etapas de micropropagación de

esta especie en un per iodo de 12 meses. Se concluye

que la apl icación de esta biotécnica resulta una

metodología apropiada para la mult ip l icación a gran

escala de esta especie.

Palabras clave: Saintpaul ia ionantha H. Wendel var.

Bangle Blue; Micropropagación; Organogénesis.

Introducción

La mayoría de las especies del Género Saintpaul ia, son

originarias del este de Áfr ica Tropical, son las plantas de inter ior más

difundidas en todo el mundo y poseen caracter íst icas part iculares

que le confieren un atract ivo especial (Rubio y Hernández, 2005). Se

caracterizan por poseer una buena capacidad de regeneración

mediante su cult ivo in vit ro (Boelke, 1986; Dimitr i y Orf i la, 1985).

La propagación de un genotipo a gran escala a través del

empleo de técnicas de cult ivo de tej idos, es una herramienta muy

út i l , t iene el potencial de producir plantas de cal idad uniforme a

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escala comercial , a part ir de un genotipo selecto y con una tasa de

mult ipl icación i l imitada (Echenique et al , 2004).

En el Género Saintpaul ia , se mencionó la formación de

tal los a part ir del cult ivo in v itro de pecíolos y hojas (Bi lkey y

Mc.Cown, 1978; Cooke, 1977; Del Pino et al . , 1993; Espinosa et al ,

2007; Hakozaki y Onho, 1997; Hurtado y Merino, 1994; Ioannou,

1987; Mohamed et al , 1989; Start y Cumming, 1976) en la

acl imatación de las vi troplantas , se mencionado el uso de diferentes

sustratos (Alvarado y Glorimar, 2001; Figueroa, 2006; Vidal ie, 2001).

Con el objet ivo de determinar la tasa de mult ipl icación in

vi tro que permita precisar la fact ibi l idad de su producción en escala

comercial , en el presente trabajo se ensaya y cuanti f ica la respuesta

de tej ido fol iar para la inducción de órganos adventicios in v it ro en

forma indirecta y evaluar la tasa de supervivencia en la etapa de

acl imatación de las vi troplantas .

Material y Métodos

Los explantos cult ivados de S. ionantha H. Wendel var.

Bangle Blue fueron secciones de pecíolos (50 mm) y cortes de

láminas fol iares (10 X 10 mm). La desinfección de los explantos se

real izó según los tratamientos detal lados en la Tabla 2.

Se anal izaron las tasas de mult ipl icación y supervivencia en

medio nutr i t ivo de Murashige y Skoog (1962): sales di luidas a un

cuarto, un medio y concentración completa, con la adición de agar (6

gr/ l) y reguladores del crecimiento (Tabla 2).

Los explantos se incubaron en la cámara de cult ivo a 24 ±

2 ºC con 16 horas de fotoperiodo (116 μmol/m2s). Semanalmente se

evaluaron los siguientes parámetros: tasa de contaminación,

formación de cal los, número de brotes y raíces formados in vi tro ,

tasa de mult ipl icación y la tasa de supervivencia de las vi troplantas

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en el invernáculo. Se usó el método de acl imatación gradual,

inicialmente con cubierta plást ica total y posterior remoción parcial

de la misma cada siete días. La acl imatación de las vi troplantas se

real izó según los tratamientos detal lados en la Tabla 3. El diseño

ut i l izado fue completamente aleatorizado con tres repeticiones. Las

observaciones real izadas se anal izaron estadísticamente, según

correspondía mediante: ANOVA, Test de diferencias mínimas

signif icativas (LSD) y Contraste de Kruscal Wal is (Sokal y F. Rohlf,

1995).

Tratamientos Tiempo (minutos)

Alcohol 70 Hipoclorito de sodio (20%)

A 30 10

B 1 20

C 45 15

D 1,5 15

E 2 20

F 3 21

G 3 22

H 5 10

I 5 10

Tabla 1. Tratamientos de desinfección evaluados en la etapa de establecimiento in v i t ro de Saintpaul ia ionantha H. Wendel var. Bangle

Blue.

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Tratamientos Reguladores de Crecimiento

T1 ----

T2 ANA (0,1 mg/ l )

T3 BAP (1 mg/ l)

T4 ANA (0,1 mg/ l) BAP (1 mg/ l)

Tabla 2. Combinación de reguladores de crecimiento evaluada en la micropropagación de Saintpaul ia ionantha H. Wendel var. Bangle Blue.

Sustratos Reguladores de Crecimiento

N°1 Tierra orgánica, Turba, Per l i ta (3:1:1/2)

N°2 Tierra orgánica, Vermicul i ta

(4:1)

Tabla 3. Combinación de sustratos evaluados en la acl imatación de Saintpaul ia ionantha H. Wendel var. Bangle Blue.

Resultados y Discusión

Establecimiento:

En los explantos de láminas fol iares y pecíolos de S.

ionantha H. Wendel var. Bangle Blue se observó contaminación por

hongos de los géneros Penici l l ium y Aspergi l lus. En la Figura 1 y

Graf ico 1 se detal lan los datos obtenidos en los tratamientos de

desinfección, destacándose el tratamiento D con el menor porcentaje

de contaminación (38,59 %) y necrosis de los explantos sembrados.

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Brotación y Multiplicación:

A los 33 días desde la siembra se empezaron a observar los

primeros indicios de morfogénesis (Figura 2), esta observación se

evaluó estadísticamente mediante un Contraste de Kruscal-Wall is

para días según tratamiento determinó diferencias altamente

signif icativas entre los tratamientos (p-valor = 0,018), indicadas en el

Graf ico 2. Se pueden establecer las siguientes diferenciaciones entre

los tratamientos con reguladores de crecimiento: en el T1C (sales de

Murashige y Skoog completas) se observó la formación de cal los;

mientras que en el T4 ½ (sales de Murashige y Skoog di luidas al

cincuenta por ciento), se observó la formación de raíces y los brotes

neoformados.

En la etapa de multiplicación se lograron altas tasas de

multiplicación mediante el T3 ½ (BAP, 1 ml / l), con 481 plantas por

explante (Figuras 3 y Gráfico 3). Espinoza et al. (2007) también evaluó

el comportamiento de la especie respecto de los dos reguladores de

crecimiento ANA y BAP, obteniendo tasas de multiplicación similares a

las obtenidas en el presente trabajo. En cambio, Mohamed et al

(1989), encontraron que a partir de explantos de pecíolos las mejores

concentraciones de hormonas fueron 0,25 mg.l - 1 de ANA y 1 mg.l - 1 de

BAP; mientras que cuando el explanto eran hojas las mejores

concentraciones fueron 0,1 mg.l- 1 de ANA y 0,5 mg.l - 1 de BAP. Por su

parte, Hakozaki et al. (1997) estudio el efecto de la concentración de

AIA e IBA en la inducción de tallos y raíces en callos de Saintpaulia

ionantha cv. Susie, usando como explantos tejido foliar. En pocos días

se logró la formación de callos y raíces adventicias, en aquellos

medios que contenían bajas concentraciones (0,5 mg.l - 1) de las

hormonas mencionadas. Solamente se formaron tallos con el

agregado de IBA a 0,5 o 2,5 mg/l.

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Enraizamiento y Aclimatación:

Se determinó el porcentaje de plantas in v it ro acl imatadas

Figuras 4 y Gráfico 4, siendo los sustratos más efect ivos el Nº 1

(composición: t ierra orgánica, turba, perl i ta; 3:1:1/2), que presentó

un 83,21 % de vi troplantas acl imatadas. Vidale H. (2001) y Heredia C.

y Yel i tza M (2003) mencionan una alta tasa de aclimatación en

sustratos porosos, poco compactados y con pH ácido, característ icas

éstas concordantes con el sustrato N° 1. Figueroa Cuevas (2006)

real izo una pre-acl imatación, etapa no evaluada en el presente

trabajo pero con tasas de viabi l idad similares; se debe considerar

que los resultados citados corresponden a la misma especie pero

distinta variedad. Desde siembra a acl imatación de plantas obtenidas

in vit ro se cumplieron en un periodo de 12 meses.

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

% C

onta

min

ació

n

Tratamientos

A B C D E F G H I

Gráfico 1. S. ionantha H. Wendel var. Bangle Blue: comparación de los porcentajes de contaminación con las dist intas metodologías de

desinfección.

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Núm

ero

de p

lant

as/e

xpla

nto

T1 T2 T3 T4Tratamientos

C 1/2 1/4

Gráfico 2. S. ionantha H. Wendel var. Bangle Blue: organogénesis in v i t ro observada a los 33 días de cul t ivo. Referencias: C=MS completo. ½= MS

di luido al 50%. ¼= MS di lu ído al 25%

0

50

100

150

200

250

300

350

400

450

500

Núm

ero

de p

lant

as/e

xpla

nto

T1 T2 T3 T4Tratamientos

C 1/2 1/4

Gráfico 3. S. ionantha H. Wende. l var. Bangle Blue: comparación del número de plantas obtenidas en la etapa de mult ipl icación. Referencias:

C=MS completo. ½= MS di lu ido al 50%. ¼= MS di luido al 25%.

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% p

lant

as a

clim

atad

as

Tratamientos

N°1 N°2

Gráfico 4. S. ionantha H. Wendel var. Bangle Blue: porcentaje de plantas acl imatadas en dos t ipos de sustratos.

Figura 1. S. ionantha H. Wendel var. Bangle Blue: explantos fol iares cult ivados in v i t ro .

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Foto 2. S. ionantha H. Wendel var. Bangle Blue: organogénesis in v i t ro a los 33 días de cul t ivo.

Foto 3. S. ionantha H. Wendel var. Bangle Blue: mult ip l icación in v i t ro .

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Foto 4. S. ionantha H. Wendel var. Bangle Blue: planta acl imatada.

Conclusiones

Se cumplieron todas las etapas de micropropagación de

esta especie en un periodo de 12 meses. Se concluye que la

apl icación de esta biotécnica resulta una metodología apropiada

para la mult ipl icación a gran escala de esta especie.

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