Ocultar
Mostrar todos
Artículo científico Biotecnología Vegetal Vol. 10, No. 3: 151 - 156, julio - septiembre, 2010
ISSN 1609-1841 (Versión impresa)
ISSN 2074-8647 (Versión electrónica)
Establecimiento in vitro de Bambusa vulgaris var. vulgaris Schrad. ex Wendl. en diferentes épocas del año
Y. García-Ramírez*, M. Freire-Seijo, Blanca Rosa Pérez, Ortelio Hurtado *Autor para correspondencia
Instituto de Biotecnología de las Plantas. Universidad Central Marta Abreu de Las Villas. Carretera a Camajuaní km 5.5 Santa Clara. Villa Clara. Cuba. CP 54 830 e-mail: yudith@ibp.co.cu
RESUMEN
La propagación convencional de Bambusa vulgaris var. vulgaris Schrad. ex Wendl se ve afectada por los bajos porcentajes de enraizamiento y la poca disponibilidad de propágulos. Estos elementos constituyen limitantes para la propagación masiva de bambúes. El cultivo de tejidos ofrece un medio rápido y confiable para desarrollar protocolos de propagación vía organogénesis directa a partir de yemas axilares. Este trabajo se realizó con el objetivo de determinar la influencia de la época del año de la toma del explante inicial en el establecimiento in vitro de B. vulgaris var. vulgaris. En cada mes, durante un año se realizaron dos establecimientos (24 en total). En cada uno de ellos se establecieron 100 yemas axilares. A los 20 días de cultivo se cuantificó el número de yemas brotadas y el número de explantes libres de contaminantes microbianos visibles. Los resultados demostraron que la época del año influyó en el establecimiento in vitro de B. vulgaris var. vulgaris. El mayor número de yemas brotadas (99%) y de explantes libres de contaminantes microbianos visibles (98%), se logró entre los meses de enero-abril y noviembre-diciembre.
Palabras clave: bambú, cultivo de tejidos, supervivencia.
ABSTRACT
Traditional propagation of Bambusa vulgaris var. vulgaris Schrad. ex Wendl is affected by low percentages of rooting and limited availability of propagules. These elements are handicaps for mass propagation of bamboos. Tissue culture offers a fast and reliable way to develop propagation protocols via organogenesis directly from axillary buds. The objective of this work was to determine the influence of the season to select the initial explant for the in vitro establishment. Two establishments were carried out each month during a whole year (24 at all). The number of buds sprouted and the number of explants free of visible microbial contaminants were quantified after 20 days of culture. Results showed that the season influenced on the in vitro establishment of B. vulgaris var. vulgaris. The highest numbers of buds sprouted (99%) and explants free visible of microbial contaminants (98%) was achieved between January to April and November-December.
Keywords: bamboo, tissue culture, survival
INTRODUCCIÓN
Los bambúes son originarios de Asia y presentan diversidad en cuanto a especies y tamaño (Li, 2006). Son Poáceas de amplia distribución en el mundo desde el continente asiático hasta el americano.
Dentro de los bambúes el género Bambusa se destaca por su gran importancia desde el punto de vista medioambiental y tiene especies de gran interés económico como Bambusa vulgaris Schrad. ex J.C. Wendl., conocido como bambú común o simplemente bambú. Es un tipo de bambú alto, sin espinas que forma macizos que comparten rizomas. La especie sobresale dentro del género por sus propiedades físico - mecánicas y por el tamaño de sus culmos que alcanzan hasta 20 metros de altura y 15 centímetros de diámetro. Originaria del Viejo Mundo, probablemente del Asia tropical. Es el bambú más cultivado en el trópico y en el subtrópico, en la rivera de los ríos y como planta ornamental en las ciudades. En América, B. vulgaris se ha adaptado a diversos tipos de suelos y de climas, desde México hasta Uruguay, e Islas del Caribe (Das et al., 2008).
La propagación vegetativa de esta especie se dificulta debido a lo caro y engorroso de los métodos, además de la poca disponibilidad de material vegetal (Reddy y Yekanthappa, 1989). Estos elementos constituyen limitantes para la propagación masiva de bambúes (Koshy y Gopakumar, 2005). En este sentido, la micropropagación, constituye una alternativa para la propagación in vitro de B. vulgaris var vulgaris a partir de yemas axilares (Sood et al., 2002; Lin et al., 2004; Jiménez et al., 2006; Ramanayake et al., 2006). En la literatura científica, la mayoría de los resultados describen protocolos principalmente para Bambusa tulda Roxb, Bambusa oldhamii Munro y Bambusa vulgaris var. vittata (Kalia et al., 2004; Lin et al., 2003, 2004) y Dendrocalamus sp. (Ramanayake et al., 2001; Sood y Ahuja, 2002).
A pesar que se han desarrollado protocolos para la propagación in vitro en varias especies de bambúes todavía persisten serias limitantes como la alta tasa de contaminación microbiana y la presencia de fenoles que han afectado el establecimiento in vitro en varias especies (Ramanayake et al., 2006).
En la búsqueda de posibles soluciones se han estudiado y puesto en práctica alternativas para disminuir los altos porcentajes de contaminación. En este sentido, autores como Das y Pal (2005) han evaluado la influencia de la época de siembra y el manejo de los explantes durante el establecimiento in vitro de B. balcooa.
Por todo lo antes planteado la presente investigación se desarrolló con el objetivo de determinar la influencia de la época del año en el establecimiento in vitro B. vulgaris var. vulgaris.
MATERIALES Y MÉTODOS
Material vegetal
Se creó un banco de plantas donantes de B. vulgaris var. vulgaris (Figura.1) partiendo de culmos y ramas seleccionadas en campo tal y como se recomienda en el Instructivo técnico para la Propagación vegetativa de B. vulgaris var. vulgaris (León et al., 2010). Al banco de plantas donantes se le aplicaron dos fertilizaciones foliares semanales con fórmula completa (15:10:15:2) a razón de 2.0 g l-1 y otra con Bayfolan Forte a razón de 1.5 ml l-1.
Antes de seleccionar las yemas axilares para su establecimiento in vitro se aplicó durante diez días y de manera alterna cada dos días Fundazol (3.0 g l-1), Silvacur y Oxicloruro de cobre (1.5 ml l-1+3.0 g l-1) y Mancozeb (3.0 g l-1).
Establecimiento in vitro
Las yemas axilares se seleccionaron cuidadosamente teniendo en cuenta el grosor del tallo y el desarrollo de la yema axilar. Para el corte de las yemas se empleó tijera de poda. El corte fue realizado a 1.5 cm por encima y por debajo de la yema axilar e inmediatamente fueron colocadas en frascos de cultivo tapados para su traslado al laboratorio. El proceso de desinfección se realizó según el protocolo descrito por García-Ramírez et al. (2007) para Bambusa vulgaris var. vittata.
En cada mes, durante un año (2009) se realizaron dos establecimientos (24 en total). En cada uno de ellos se establecieron 100 yemas axilares. El proceso de desinfección se realizó según el protocolo descrito por García-Ramírez et al. (2007) para Bambusa vulgaris var. vittata.
Para el establecimiento in vitro de las yemas axilares se empleó el medio de cultivo propuesto por Fajardo (2006) para esta misma fase de cultivo de la especie Guadua angustifolia que contenía sales MS (Murashige y Skoog, 1962), 2.5 mg l-1 de 6-BAP y Gelrite® (SIGMA) (2.5 g l-1).
Se emplearon tubos de ensayo (20.0 x 1.5 cm) con tapones de goma. A cada tubo de ensayo se le adicionaron 5.0 ml de medio de cultivo y en cada uno se colocó una yema axilar.
En cada establecimiento, a los 20 días de cultivo se cuantificó el número de yemas brotadas y el número de explantes libres de contaminantes microbianos visibles para posteriormente calcular el porcentaje de ambas variables para cada mes del año.
Además, se incluyeron valores medios de los datos meteorológicos: humedad relativa (%), temperatura (ºC) y precipitaciones (mm) del periodo analizado proporcionados por el Instituto Provincial de meteorología de Villa Clara.
RESULTADOS Y DISCUSIÓN
Se comprobó que tanto los porcentajes de brotación in vitro de las yemas axilares como los de contaminantes microbianos visibles en la fase de establecimiento in vitro de B. vulgaris var. vulgaris variaron en los diferentes meses (Figura 1).
Durante los meses de enero-abril y noviembre-diciembre los porcentajes de yemas axilares brotadas fueron los más elevados durante el año, el porcentaje de explantes libres de contaminantes microbianos visibles, también fue elevado durante este período. Los meses antes mencionados coinciden con la estación seca para Cuba y noviembre-diciembre mostraron condiciones meteorológicas similares a esta época.
La temperatura media diaria, durante esta época, fue siempre inferior a 25°C, con precipitaciones muy escasas inferiores a los 10 mm. La humedad relativa en el mes de enero fue del 77% y disminuyó hasta 71% en el mes de abril. En sentido general esta época estuvo caracterizada por pocas precipitaciones y temperaturas frescas (Figura 1).
Todo lo contrario ocurrió durante los meses de mayo-octubre. El porcentaje de yemas axilares brotadas diminuyó hasta 65% en el mes de octubre. El desarrollo de los microorganismos se favoreció durante esta época lo cual trajo consigo que disminuyera el porcentaje de yemas axilares libres de contaminantes microbianos visibles hasta 14% en el mes de octubre (Figura 1).
De manera general hubo presencia tanto por contaminantes bacterianos como fúngicos, pero fueron estos últimos los que causaron más afectaciones. Acosta-Suárez et al. (2008) identificaron en plantas de B. vulgaris var. vulgaris cultivadas en casa de cultivo como principales fuentes de contaminantes fúngicos los géneros de Botryotrichum, Clados porium, Curvularia, Fusarium y Nigrospora. Estos microorganismos mesófilos ante temperaturas ambientales elevadas y precipitaciones frecuentes encuentran condiciones favorables para su desarrollo. Dichas condiciones estuvieron presentes en los meses de mayo a octubre, fecha que coincidió con los menores porcentajes de explantes libres de contaminantes microbianos visibles.
Agnihotri y Ansari (2000) y Gieles (2002) señalaron que en condiciones in vitro la contaminación microbiana constituye una limitante para el establecimiento in vitro de bambúes, la misma en gran medida está relacionada con el tipo de explante, época del año y las atenciones fitosanitarias realizadas al banco de plantas donantes, ya que en períodos de escasas precipitaciones los porcentajes de contaminantes microbianos visibles se reducen y se incrementa el número de explantes con yemas brotadas.
Autores como Ramanayake y Yakandawala (1997) y Arya et al. (2001) destacaron la correlación existente entre las precipitaciones, humedad relativa y temperatura en el incremento del número de explantes libres de contaminantes microbianos visibles y el número de explantes con yemas brotadas durante el establecimiento in vitro de D. giganteus y D. asper.
151-156-2.jpg)
Los resultados permiten proponer los meses de enero-abril y noviembre-diciembre como el mejor período del año para realizar los establecimientos in vitro de las yemas axilares de plantas en casa de cultivo de B. vulgaris var. vulgaris para el municipio de Santa Clara.
CONCLUSIONES
Se determinó que el establecimiento in vitro de B. vulgaris var. vulgaris varió según la época del año en que se colectaron los explantes iniciales (yemas axilares). El mayor número de yemas brotadas (99%) y de explantes libres de contaminantes microbianos visibles (98%), se logró entre los meses de enero-abril y noviembre-diciembre.
Lograr establecer explantes de B. vulgaris var. vulgaris a través del estudio de la influencia de la época del año, resulta de gran interés ya que contribuye a disminuir la presencia de contaminantes microbianos visibles y permite obtener explantes de óptima calidad, siendo esta la base principal para la obtención de plantas. Esto le permite dar solución a unas de las principales problemáticas que afectan la propagación in vitro en varias especies de bambúes.
REFERENCIAS
Acosta-Suárez, M, Alvarado-Capó Y, Cruz-Martín M, Roque B, Sánchez C, Leiva-Mora M, Freire-Seijo M, García Y, Pérez Z, Salabarría T, Tejeda M, González M, Hurtado O (2008) Micobiota de plantas donadoras y contaminantes fúngicos del establecimiento in vitro d e especies de bambúes. Biotecnología Vegetal 8: 57-61
Agnihotri, K, Ansari S (2000) Adventitious rhizogenesis in relation to seasonal variation, size of culm branch cuttings and IAA treatment in bamboos. Indian For. 126: 971984
Arya, I, Satsangi R, Arya S (2001) Rapid micropropagation of edible bamboo Dendrocalamus asper. J. Sus. For. 14: 103114
Das, M, Pal A (2005) In vitro regeneration of Bambusa balcooa Roxb.: factors affecting changes of morphogenetic competence in the axillary buds. Plant Cell Tissue Organ Cult 81:109112
Das, M, Bhattacharya S, Singh P, Figueiras T, Pal A (2008) Bamboo Taxonomy and Diversity in the Era of Molecular Markers. Advances in Botanical Research 47: 225-267
Fajardo, L (2006) Establecimiento in vitro de yemas axilares de Guadua angustifolia Kunt. Tesis para aspirar por el grado científico Magíster Scientiae en Biotecnología Vegetal. UCLV. IBP. Santa Clara. 73p
García-Ramírez, Y, Freire-Seijo M, Fajardo L, Tejeda M, Reyes M (2007) Establecimiento in vitro de yemas axilares de Bambusa vulgaris var Vittata. Biotecnología vegetal 7(3):153-158
Gielis J, Peeters H, Gillis K, Oprins J, Debergh P (2001) Tissue culture strategies for genetic improvement of bamboo. Acta Hortic 552:195203
Gielis, J, Oprins J (2002) Micropropagation of temperate and tropical woody bamboos from biotechnological dream to commercial reality. In Bamboo for sustainable development. Proceedings of the Vth International Bamboo Congress and the VIth International Bamboo Workshop, pp. 333344. San José, Costa Rica
Jiménez, V, Castillo J, Tavares E, Guevara E, Montiel M (2006) In vitro propagation of the neotropical giant bamboo, Guadua angustifolia Kunth, through axillary shoot proliferation. Plant Cell Tiss. Org. Cult. 86: 389395
Kalia, S, Kalia R, Sharma S (2004) In vitro regeneration of an indigenous bamboo (Bambusa nutans) from internode and leaf explant. J Bamboo Rattan 3: 217228
Koshy, K, Gopakumar B (2005) An improvised vegetative propagation technique for self-incompatible bamboos. Curr. Sci. 89: 14741476
Lin, C, Lin C, Chang W (2003) In vitro owering of Bambusa edulis and subsequent plantlet survival. Plant Cell Tiss Org Cult 72: 7178
Lin, C, Lin C, Chang W (2004) Effect of thidiazuron on vegetative tissue-derived somatic embryogenesis and owering of bamboo Bambusa edulis. Plant Cell Tiss Org Cult 76: 7582
LI, D (2006) Taxonomy and biogeography of the Bambuseae ( Gramineae: Bambusoideae).[En línea] En: http://www.ipgri.cgiar.org/publications/ HTMLPublication /572/ch11.htm. (Consultado 24 de noviembre de 2007)
Londoño, X, Camayo G, Riaño N, López Y (2002) Characterization of the anatomy of Guadua angustifolia ( Poaceae: Bambusoidae) culms. J. Am. Bamboo Soc. 16:18-31
Ramanayake, S, Yakandawala K (1997) Micropropagation of the giant bamboo (Dendrocalamus giganteus Munro) from nodal explants of field grown culms. Plant Sci. 129: 213223
Ramanayake, S, Wanniarachchi W, Tennakoon T (2001) Axillary shoot proliferation and in vitro owering in an adult giant bamboo, Dendrocalamus giganteus Wall. Ex Munro. In Vitro Cell Dev Biol-Plant 37: 667671
Ramanayake, S, Meemaduma V, Weerawardene T (2006) In vitro shoot proliferation and enhancement of rooting for the large-scale propagation of yellow bamboo (Bambusa vulgaris Striata). Sci. Hort. 110: 109113
Reddy, Y, Yekanthappa A (1989) Propagation technique of Oxytenanthera stocksii. Myforest 25:3032
Saxena, S, Dhawan V (2004) Commercialization of bamboo tissue culture: potentials and constraints. En: Singh, H P, Dadlani, NK (Eds.), Abstracts, VIIth World Bamboo Congress (pp101). VIIth World Bamboo Congress, New Delhi, India
Sood A, Ahuja P, Sharma O, Godbole S (2002) In vitro protocols and eld performance of elites of an important bamboo Dendrocalmus hamiltonii Nees et Arn. Ex Munro. Plant Cell Tiss Org Cult 71: 5563
Copyright (c) 2016 Biotecnología Vegetal
Biotecnología Vegetal eISSN 2074-8647, RNPS: 2154. ISSN 1609-1841, RNPS: 0397 Editada por: Instituto de Biotecnología de las Plantas. Universidad Central Marta Abreu de Las Villas. Carretera a Camajuaní km 5.5, Santa Clara, Villa Clara, Cuba CP 54 830 Tel: 53 42200124, e-mail: info@ibp.co.cu
Biotecnología Vegetal está bajo una Licencia Creative Commons Atribución-NoComercial 4.0 Internacional.