No 4 2002 
Comunicación corta                                                                           Biotecnología vegetal Vol. 2, No. 4: 235 -238, 2002

 

 

Influencia del 6 Bencilaminopurina sobre el comportamiento in vitro de plantas de Henequén obtenidas a partir de embriones

Gerardo González 1* Silvia Alemán 1, Reynaldo Trujillo 2, Roberto Domech1, Enildo Abreu1 y Yunel Pérez1. *Autor para correspondencia.

1 Universidad de Matanzas, * e-mail: gerardo.gonzalez@.umcc.cu

2 Centro de Bioplantas. UNICA.

RESUMEN

Un grupo de vitroplantas de henequén provenientes de la germinación de embriones somáticos, inducidos en diferentes concentraciones de 6 Bencilaminopurina (22.2, 44.4, 66.6 y 88.8 μmol.l-1) fue evaluado en la etapa de aclimatización. En los resultados se evidenció que el contenido 6 BAP en los medios de germinación influenció en el comportamiento de las vitroplantas. A las concentraciones más bajas se produjo un mayor porcentaje de supervivencia, un elevado incremento en la altura y en el diámetro de la base, además los estomas presentaron una menor apertura. Estos resultados sugieren que las altas concentraciones de 6BAP afectan el desarrollo óptimo de la aclimatización de las vitroplantas de henequén, germinadas de embriones somáticos.

Palabras clave: embriogénesis somática, 6 BAP, aclimatización, Agave

ABSTRACT

In the acclimatization phase, a group of derived plants from henequen embryos, germinated in a medium with different concentrations of 6 BAP, was evaluated. In these results it is evidenced that the content of 6 BAP in the germination medium determined the behaviour of the vitroplants. The lower concentrations provoked an significative increase in the height and width of the base from plants, superior surviver percentage and minor stomata opening. These results suggest that high concentations of 6 BAP prevents the development of the acclimatization phase in derived plants from henequen embryos.

Key words: somatic embryogenesis, 6 BAP, aclimatization. Agave

El Henequén (Agave fourcroydes Lem) es una especie yucateca que se cultiva con éxito en esa zona mexicana y en Cuba (Colunga, 1998). Esta es una planta productora de biomasa fibrosa y metabolitos esteroidales que son principios activos para la industria farmacéutica y agropecuaria (Eastmond et al. 2000). La amplia gama de productos que se obtienen del henequén ha ganado importancia y en el futuro cercano serán producciones codiciadas y muy sostenibles para poder disminuir la alta contaminación de los plásticos y otros productos sintéticos dañinos al ecosistema (Peña et al., 1997).

Con el empleo de la técnica de cultivo in vitro en henequén se logró la producción de plantas por la vía organogénica (Robert et al., 1992; Peña et al., 1997) y la vía embriogénica (González et al., 2002). En ambas se logró la aclimatización de las vitroplantas. Este proceso presentó dificultades en las plantas derivadas de embriones somáticos pues se produjo alta mortalidad lo cual pudo estar relacionado con las diferentes concentraciones de 6 BAP utilizadas.

La aclimatización es uno de los pasos crítico en la propagación in vitro de plantas (Van Huylenbroeck y Deberg, 1996). Los cambios bruscos que se producen constituyen fuentes de estrés para las plantas al finalizar la etapa de cultivo in vitro.

Por lo anteriormente expuesto se realizó el presente trabajo con el objetivo de evaluar la posible influencia de las diferentes concentraciones de 6 Bencilaminopurina (6 BAP) empleadas en la germinación de embriones de henequén sobre la respuesta ex vitro.

Para monitorear el comportamiento de las plántulas durante la aclimatización se evaluaron las siguientes variables: porcentaje de supervivencia, incremento de la altura y grosor de la base de la planta, incremento en la masa seca (el valor de los incrementos se obtuvo por la diferencia de los valores medidos a los 42 días menos el valor del día 0) y apertura de los estomas. Esta última variable se evaluó en un microscopio (Carl Zeiss), con un aumento de 100X. El valor se calculó a partir de la media de 40 estomas de al menos cuatro hojas por tratamiento, a los 60 minutos de separada de la planta.

En este experimento se empleó un diseño completamente aleatorizado y se repitió dos veces. Un total de 10 réplicas con cuatro plantas fueron usadas para cada tratamiento. Los mismos se correspondieron con las concentraciones de 6 BAP empleada en la germinación de los embriones somáticos (González et al., 2002). Para detectar la diferencia entre las medias se realizó la prueba de Duncan al 5%. Para el análisis estadístico se empleó el programa JMP, Versión 3.1.4 del Sistema SAS (SAS, 1990).

En el trabajo previo sobre la germinación de embriones somáticos de henequén aunque se logró éxito, solo la concentración de 22.2 μmol.l-1 de 6BAP combinada con 2,4-D fue efectiva pues se alcanzó el 62% de las plantas regeneradas con hojas y raíces, en las demás concentraciones no rebasó el 30% de plantas completas. En estos resultados se evidenció la necesidad de tener en cuenta lo planteado por Fujii et al. (1990) quienes dijeron que la habilidad de obtener in vitro plantas con raíces no es necesariamente un indicador de continuo crecimiento y vigor en condiciones ex vitro, lo que sugiere, que no es determinante la presencia de raíces, para corroborar la eficiencia de la germinación de embriones sino que es necesario estudiar el comportamiento de las plantas en la etapa ex vitro.

Los resultados en la aclimatización mostraron que el porcentaje de supervivencia, variable fundamental de las plantas cultivadas ex vitro, fue superior en los tratamientos con 22.2 y 44.4 μmol.l-1 de 6 BAP (Tabla 1). Entre ambas concentraciones de esta citoquinina, n o s e produjeron diferencias significativas, pero éstas si se diferenciaron estadísticamente de las restantes concentraciones.

En este aspecto del crecimiento, Schmulling et al. (1989) señalaron que el alto contenido de citoquininas en el tejido de plantas de tabaco, transformadas con el gen tmr de Agrobacterium tumefaciens (un gen que codifica para una enzima de la biosíntesis de las citoquininas) produjeron brotes pequeños, tallos ramificados y hojas pequeñísimas debido a la represión de la dominancia apical.

En lo referente al incremento en diámetro de la base (Tabla 1), se observó que a concentraciones superiores a 44.4 µmol.l-1 de 6BAP se produjo una reducción significativa de este valor. Los valores obtenidos para las concentraciones de 66.6 y 88.8 µmol.l-1 de 6 BAP sugirieron una disminución en la eficiencia del proceso metabólico, dado probablemente por un efecto inhibitorio de esta citoquinina durante el crecimiento y diferenciación, con el consecuente retardo del proceso de aclimatización.

Estos resultados además indicaron que la posible residualidad de las altas concentraciones de 6 BAP que se emplearon en la germinación de embriones somáticos influyeron en la aclimatización, pues a concentraciones superiores de 44.4 μmol.l-1 disminuyó significativamente el número de plantas aclimatizadas.

En este ensayo se evidenció que en la medida que se disminuyó el nivel de citoquinina se incrementó la altura significativamente, lo que sugirió que las bajas concentraciones de 6BAP favorecen el crecimiento, correspondiendo con lo planteado por Rodríguez–Garay et al. (1996) quienes observaron al trabajar con Agave que las citoquininas inhibían la dominancia apical.

Se puede observar en la tabla 1 que en las menores concentraciones de 6 BAP se produjeron los valores significativamente más pequeños de apertura estomática, contrario a lo que se obtuvo a las mayores concentraciones. Santamaría, (2000) planteó que el control transpiracional está muy relacionado con la presencia de ABA, por lo que la pérdida de agua permite que se incremente el contenido de ABA en las hojas, y con ello el cierre estomático. Sin embargo, bajo las condiciones de este trabajo, las altas concentraciones de 6BAP pudieran inhibir la producción de ABA o provocar la insensibilidad de estas sustancias para inducir el cierre estomático en henequén.

El comportamiento de la masa seca (Figura 1) indicó que en las menores concentraciones (22.2 y 44.4 µmol.l-1) se produjeron incrementos significativos superiores en relación con las mayores concentraciones de la citoquinina empleada. Ello puede estar relacionado con el hecho de que se observó cierto grado de hiperhidricidad a las mayores concentraciones de 6 BAP, de lo que se deriva una menor eficiencia del proceso metabólico, en el sentido de una menor acumulación de sustancias de reserva, una menor deposición de ceras epicuticulares y un mayor contenido de agua. Según Ziv y Ariel (1994), los procesos de gran importancia para la calidad y supervivencia de las plantas propagadas in vitro como la fotosíntesis, la transpiración y el intercambio de CO2 y O2 se afectan por la hiperhidricidad y al mismo tiempo este fenómeno se estimula con el incremento de las concentraciones de citoquininas.

En trabajo realizado por Chen (1997), se demostró que el 6 BAP estimuló la traducción de algunos genes, mientras se reprimió la de otros. Las elevadas concentraciones de 6 BAP podrían reprimir en gran medida genes involucrados en el proceso de biosíntesis de proteínas y otras reacciones metabólicas que influyen en el normal desarrollo de la planta, provocando retardo en el crecimiento secundario y en la producción de biomasa. De esto se infiere, que el proceso de aclimatización en las vitroplantas que proceden de los medios de cultivo para la germinación con elevadas concentraciones de 6 BAP, se manifieste de forma más lenta.

Con estos resultados se concluye que las altas concentraciones de 6 BAP presentes en los medios de cultivo para la germinación, afectaron el normal desarrollo del proceso de aclimatización, en plantas germinadas de embriones, pues provocaron una menor supervivencia, un menor crecimiento, menor producción de biomasa y menor cierre estomático.

REFERENCIAS

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Fujii, J, Slade D, Olsen R, Ruzin SY, Redenbaugh K (1990) Alfalfa somatic embryo maturation and conversion to plants. Plant Sci. 72: 93-100

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