Embriogenisis Somática en plátanos

Embriogénesis Somáticas En Plátanos y Bananos
Información sobre la plantilla
Nuevo articulo.JPG


Propagación Embriogenisis Somáticas En plátanos y Bananos . La embriogénesis somática constituye una interesante propuesta para la propagación masiva de plantas del cultivar híbrido FHIA-21 (Musa AAAB). Sin embargo, se caracteriza por ser un proceso asincrónico, dado por la presencia de embriones somáticos en diferentes etapas de desarrollo ontogénico

Objetivo fundamental

Se pueden obtener embriones somáticos de muy diversas partes de la planta, así podemos utilizar como explantos: ápices radiculares y caulinares, hipocotíleos, peciolos, pedúnculos, hojas jóvenes y en general tejidos y órganos con características embrionarias, meristemáticas o reproductivas (embriones e inflorescencias inmaduras, trozos de escutelo, nucela y endospermo, óvulos, tejido ovárico). existen dos tipos de embriogénesis somática in vitro: directa e indirecta. La forma directa implica la existencia de células somáticas predeterminadas a seguir la vía embriogénica y las células del explanto primario se desarrollan para formar embriones (ej. nucela de cítricos) La forma indirecta implica la necesidad de una inducción para que las células sigan la vía embriogénica, tras pasar por una fase proliferativa (callo) y cambiar su competencia a la expresión de embriogénesis La reducción de la a sincronía es un aspecto importante para la utilización de este sistema de regeneración en la propagación de plantas. Esta investigación se realizó con el objetivo de determinar el efecto de la densidad de inoculación sobre la formación y el desarrollo morfológico homogéneo de los embriones somáticos del cv. FHIA-21. Con este propósito se adicionaron 0,5; 1,0; 1,5 y 2,0 g de masa fresca (gMF) de agregados celulares embriogénicos en Erlenmeyers (250 ml), que contenían 30 ml de medio de cultivo líquido. Las evaluaciones se realizaron a los 30 días de cultivo con la determinación del número y la longitud de los embriones somáticos (mm). Además de una descripción morfológica e histológica de estos. Los resultados mostraron el efecto regulatorio de la densidad de inoculación en la formación y el desarrollo morfológico El cultivar de plátano FHIA-21 (AAAB) se introdujo en Cuba por su resistencia a la enfermedad Sigatoka negra y por presentar adecuadas características agronómicas y organolépticas (Orellana et al., 1999). Su propagación in vitro se ha efectuado a partir del cultivo de ápices meristemáticos, o sea por la vía organogénica de regeneración. Sin embargo, el bajo coeficiente de multiplicación y el crecimiento de brotes en forma de rosetas (García et al., 2002) limitaron su propagación. La utilización de la embriogénesis somática pudiera solucionar esta problemática debido al potencial ilimitado de multiplicación secundaria o recurrente de los embriones somáticos (ES). Su principal desventaja radica en la a sincronía del proceso, dada la presencia de ES en diferentes etapas de desarrollo ontogénico. La sincronización del proceso evitaría las operaciones de selección de los ES con características adecuadas para su posterior multiplicación, maduración, geminación y conversión de las plantas en condiciones ex vitro (Tonon et al., 2001; Barry-Etienne et al., 2002; Celestino et al., 2005). En el cv. FHIA-21 (AAAB), Daniels et al. (2002) desarrollaron un protocolo de transformación genética utilizando la embriogénesis somática como sistema de regeneración de plantas. Estos resultados sentaron las bases para la formación, maduración y germinación de los ES en medio de cultivo semisólido. Sin embargo, la utilización de medios de cultivo líquido aumenta la eficiencia del proceso debido a sus beneficios adicionales, como la reducción de los costos por la ausencia del agente gelificante y la posibilidad de automatización (Gómez-Kosky et al., 2002; Ducos et al., 2007). Teniendo en cuenta los aspectos anteriormente descritos, este trabajo tuvo como objetivo determinar el efecto de la densidad de inoculación sobre la formación y variabilidad morfológica de los ES del cv. FHIA-21 en medio de cultivo líquido, para su posterior utilización en la propagación masiva.

Materiales y Métodos

Material vegetal. os embriones somáticos se obtuvieron en medio de cultivo líquido, a partir de suspensiones celulares embriogénicas de plátano cv. ‘FHIA-21’ (AAAB), siguiendo el procedimiento descrito por otros autores (10). Se utilizó un medio de cultivo compuesto por el 100 % de las sales inorgánicas de Schenk e Hildebrandt (11), al que se adicionaron vitaminas de Murashige y Skoog (12) al 100 %, 0,5 mg L-1 de biotina, 100 mg L-1 de extracto de malta, 100 mg L-1 de L-glutamina, 230 mg L-1 de L-prolina, 10 mg L-1 de lactosa, 0,05 mg L-1 de zeatina, 100 mg L-1 de mio-inositol, 0,2 mg L-1 de ácido naftalenacético (ANA), 0,2 mg L-1 de isopenilaminopurina (2ip), 0,1 mg L-1 de Kinetina y 45 g L-1 de sacarosa. El pH se ajustó a 5,3 antes de la esterilización. Los embriones se encontraban en etapa globular y se caracterizaron por presentar una longitud entre 0,20 a 0,50 mm.

Morfología E Histología de los Embriones Somáticos

Se realizó una descripción morfológica de los embriones somáticos, con el objetivo de identificar sus principales características, durante la fase de maduración. Las observaciones se efectuaron bajo un microscopio estereoscópico (OLYMPUS) (10x), así como la medición de su longitud (mm) a través de una escala micrométrica acoplada al ocular. Para facilitar la observación y medición de los embriones, se extrajeron, de cada tratamiento, 1,0 mL de medio de cultivo líquido que contenía los embriones somáticos. Las muestras se depositaron en vasos de precipitado (50 mL de capacidad) con 30 mL de una solución de Gelrite® (SIGMA) (2,5 g L-1) y agua desionizada. Posteriormente, las soluciones de los vasos de precipitado se vertieron en placas de Petri de 70 mm de diámetro y quedaron inmovilizados los embriones después de solidificada la solución. Los valores de las mediciones se agruparon en tres rangos de longitudes, de 1,0 a 3,0; de 3,1 a 5,0 y de 5,1 a 7,0 mm, para determinar su frecuencia de aparición en los diferentes tratamientos y con ello identificar la densidad de inoculación que aporta mayor sincronía al cultivo.

El análisis histológico se realizó con el objetivo de identificar estructuras anatómicas y bioquímicas, que confirmen el desarrollo de los embriones somáticos y su preparación para la germinación. Para ello, se extrajeron dos muestras de cada tratamiento y se colocaron los embriones somáticos en una solución de fijación que contenía formaldehído al 37 % (v/v), ácido acético al 100 % (v/v) y etanol al 70 % (v/v), en una proporción 5:5:90 durante 24 horas. Seguidamente, estos fueron deshidratados en un gradiente ascendente de etanol y embebidos en parafina. Se efectuaron cortes seriados de 10 µm de grosor con un micrótomo de rotación (Zeiss, Alemania), se fijaron en portaobjetos, se hidrataron y se realizó una tinción con safranina al 0,5 %. Las secciones histológicas de las muestras se examinaron en microscopio óptico (AXIOSKOP) (40x) y las imágenes fueron captadas con una cámara digital (OLYMPUS DP70) que se encontraba acoplada al microscopio.

ALTERNATIVA ANTE EL DEFICIS DE SEMILLAS

Uno de los problemas más graves de la agricultura cubana es el déficit de simientes de calidad, libres de plagas y enfermedades y con altos potenciales productivos. En ese sentido, la propagación de diversas variedades de banano y de plátano vianda por la vía de la embriogénesis somática, pudiera constituir una alternativa viable para resolver el añejo problema, reconoció el doctor Sergio Rodríguez, miembro del Consejo de Estado y director del Instituto de Investigaciones en Viandas Tropicales (INIVIT), de Santo Domingo. Con los métodos tradicionales una nueva variedad demora entre ocho y diez años para introducirse al campo y con esta técnica el plazo se reduce a tres años a lo sumo, con lo cual se disminuye el ciclo entre un resultado científico y su expresión productiva. En el desarrollo de semillas por vías biotecnológicas, trabajan de manera cooperada el IBP, el INIVIT y varias biofáfricas del país, con prioridad para el plátano vianda, cuya semilla resultó muy afectada por la Sigatoca Negra, razón que obliga a una reposición más acelerada, al no poder disponer de plantaciones por más de un año, debido a que el hijo nace afectado por la enfermedad. .

Referencias

  • Dra.C. Leyanis García-Águila, Instituto de Biotecnología de las Plantas (IBP), Universidad Central “Marta Abreu” de Las Villas, carretera a Camajuaní km 5.5, Santa Clara, Villa Clara, CP 54 830, Cuba.
  • Carlos López Encina es Colaborador Científico (CSIC) en la Estación Experimental La Mayora
  • Rosa Perán Quesada es Becaria F.P.I. (CIFA)
  • Orellana, P., Alvarado, P., Guijarro, J. M., Pérez, J., Pérez, L., Rowe, P. et al. 1999.
  • Efecto de la densidad de inóculo en la multiplicación y diferenciación de suspensiones celulares embriogénicas en el cultivar híbrido de banano FHIA-18
  • Efecto de la densidad de inóculo en la multiplicación y diferenciación de suspensiones celulares embriogénicas en el cultivar híbrido de banano FHIA-18
  • Barbón-Rodríguez, R., Jiménez, E., Capote, A. 2003. Influencia del genotipo y la densidad de inoculación sobre la diferenciación de embriones somáticos de Coffea arabica L. cv. Caturra rojo y Coffea canephora cv. Robusta. Biotecnología Vegetal, 3 (3): 131-135.
  • Introducción y validación de híbridos tetraploides de Musa en Cuba. Corbana, 24 (51): 79-84.