Vol.8, No.1 2008 rev.pmd 
Artículo Científico                                                                                                                                                                                                                      Biotecnología Vegetal Vol. 8, No. 1: 31 - 34, enero - marzo, 2008
ISSN 1609-1841 (Versión impresa)
 ISSN   2074-8647 (Versión electrónica)

 

Formación de callos de Dendrocalamus strictus (Rosb.)Nees a partir de semillas

Yudith García-Ramírez*, Marisol Freire-Seijo, Marisol Tejeda, Maritza Reyes *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 in vitro de Dendrocalamus strictus (Rosb.) Nees se hace necesaria por el potencial que este tipo de planta posee para la fabricación de muebles, construcción de vallas y edificios, para la industria papelera, fabricación de instrumentos agrícolas y musicales, confección de medicamentos, para suministrar sus hojas como forraje ganadero y para la reforestación. Desarrollar protocolos de regeneración de plantas vía organogénesis y embriogénesis somática sería una alternativa eficiente para propagar esta especie ya que se adapta bien a las condiciones de Cuba. Con el objetivo de formar callos in vitro a partir de semillas de D. strictus se determinó el efecto de diferentes concentraciones de ácido 2,4-Diclorofenoxacético (2,4-D) (1.0, 2.0, 4.0 mg.l-1) y Kinetina (0.5, 1.0 mg.l-1). Se evaluó la formación de callos en cada tratamiento y su calidad. Los resultados demostraron que el tratamiento donde se empleó 2,4-D y kinetina a una concentración de 1.0 mg.l-1 logró la formación de callos in vitro a partir de semillas de Dendrocalamus strictus (Rosb.) Nees.

Palabras clave: regeneración de plantas, 2,4-D, Kinetina

ABSTRACT

The in vitro propagation of Dendrocalamus strictus (Rosb.) Nees is necessary. This type of plant is very important for the manufacture of furniture, construction of fences and buildings, for the paper industry, manufacturing of agricultural and musical instruments, elaboration of drugs, to provide their leaves as fodder for livestock, and reforestation. The development of protocols for regeneration via organogenesis and somatic embryogenesis is an efficient alternative to propagate this species. Cuba conditions are suited for this purpose. The effect of different concentrations of 2,4-D (2,4-dichlorophenoxyacetic acid) (1.0, 2.0, 4.0 mg.l-1) and kinetin (0.5, 1.0 mg.l-1) was determine in order to form calluses in vitro from seeds of D. strictus. Results showed that in vitro callus formation from seeds of Dendrocalamus strictus (Rosb.) Nees treatment was achieved using 2,4-D and kinetin at a concentration of 1.0 mg.l-1.

Key words: tissue culture, 2,4-D, Kinetin

INTRODUCCIÓN

El bambú desempeña un papel crucial en el desarrollo sostenible de las poblaciones rurales. Su uso se extiende con rapidez por Asia, África y América Latina. Se emplea en la artesanía, en la construcción de casas y puentes y como mercancía en el comercio internacional (FAO, 2005).

En los últimos años ha resurgido un gran interés en el empleo del bambú como fuente de materias primas para la industria, motivado por restricciones de carácter ecológico y la escasez de recursos forestales. Igualmente, por la posibilidad de emplear los bosques de bambú como un modulador del medio ambiente por su capacidad de crecimiento y por su adaptación a climas tropicales, subtropicales y templados, además de que favorece la conservación del agua, el suelo y la biodiversidad (Bystriakova et al., 2004). El bambú por las altas tasas de crecimiento es capaz de alcanzar elevados volúmenes de biomasa hasta dos veces más que los árboles de rápido crecimiento. Este recurso representa una oportunidad para integrar iniciativas de desarrollo sostenible, ya que es un recurso complementario para los medios de vida de los pequeños productores rurales (INBAR, 1999; Morales, 2002), por su fortaleza, elasticidad y dureza. El desarrollo de nuevas utilidades para el bambú es muy recomendable ya que es un recurso renovable y sostenible (Pérez et al., 2000).

En Cuba, no se cuenta con recursos forestales suficientes y la disponibilidad de bambú es pequeña y dispersa por lo que imposibilita una explotación económica para la industria. El bambú se ha utilizado principalmente de forma limitada, en la artesanía y la producción de muebles, siendo muy escasos y con criterios de diseño restringidos en su utilización en la vivienda. Por tanto, se hace necesaria la búsqueda de soluciones creativas para un mayor y mejor aprovechamiento de este importante material vegetal (Pérez et al., 2000).

Desarrollar protocolos de propagación vía organogénesis y embriogénesis somática sería una alternativa eficiente para propagar esta especie ya que se adapta bien a las condiciones edafoclimáticas de Cuba. En Cuba no se han desarrollado protocolos de regeneración de plantas vía embriogénesis somática y organogénesis indirecta. El cultivo de tejidos ofrece un medio rápido y confiable para la regeneración de plantas mediante el empleo de callos formados a partir de semillas. En esta especie de bambú disponer de semillas como material inicial fue desde el punto de vista científico una posibilidad excepcional debido a lo impredecible y esporádico de este fenómeno. La mayoría de los informes describen protocolos principalmente para los géneros Bambusa (Kalia et al., 2004; Lin et al., 2004) y Dendrocalamus (Saxena y Dhawan, 1999; Ramanayake et al., 2001; Sood et al., 2002).

La presente investigación se desarrolló con el objetivo determinar el efecto de diferentes concentraciones de ácido 2,4-Diclorofenoxacético (2,4-D) y kinetina para la formación de callos de D. strictus a partir de semillas.

MATERIALES Y MÉTODOS

Material vegetal

Se emplearon semillas de Dendrocalamus strictus (Rosb.) Nees colectadas en el Jardín Botánico de Cienfuegos, Cuba, durante el mes de abril. Las espiguillas fueron trasladadas al laboratorio y se extrajeron las semillas. Previo a la desinfección, las semillas fueron seleccionadas cuidadosamente de acuerdo con su coloración, forma y presencia de daños o deformidades.

Una vez en el laboratorio, las semillas fueron lavadas con detergente y agua corriente para remover restos de suelo, seguidamente, se sumergieron en etanol (70%) durante cinco minutos. Luego de enjuagar las semillas tres veces con agua destilada estéril, fueron colocados en una solución de NaClO al2.0% durante 20 minutos. Finalmente, se procedió al enjuague con agua destilada estéril.

Formación de callos

Se determinó el efecto de diferentes concentraciones de ácido 2,4-Diclorofenoxacético (2,4-D) y kinetina sobre la formación de callos en semillas de D. strictus.

El medio de cultivo estuvo compuesto por sales y vitaminas propuestas por Murashige y Skoog (1962), sacarosa 30 g.l-1 y Gelrite® (SIGMA) 2.5 g.l-1.

Los tratamientos resultantes de la combinación de los reguladores del crecimiento y sus concentraciones se refieren en la tabla 1.

El pH del medio de cultivo fue ajustado a 6.0±1 con el uso de HCl y/o KOH, previo a la esterilización. Se colocaron cinco semillas por frasco de cultivo y cada uno contenía 25ml de medio de cultivo.

Los frascos de cultivo fueron colocados en cámaras de crecimiento de luz solar donde la densidad de flujo de fotones fotosintéticos (DFFF) osciló entre 48.0-62.5 ìmol.m-2 s-1, a 27± 2ºC.

A los veinte días de cultivo se cuantificó el número de semillas que formó callos, el número de semillas libres de contaminantes microbianos y hasta los treinta y nueve días se evaluó el número de callos con presencia de brotes y raíces.

Para el análisis estadístico de los datos se realizaron pruebas de normalidad, además se aplicó la prueba de Kruskall Wallis para determinar el efecto de los reguladores de crecimiento en la formación de callos in vitro de D. strictus a un nivel de significancia del 5%. Todo el proceso estadístico fue realizado a través del paquete estadístico computacional SPSS 15.0 para Windows.

RESULTADOS Y DISCUSIÓN

La germinación de los embriones somáticos se inició a los 15 días de cultivo. Los embriones de las semillas germinaron en presencia de 2,4-D auxina efectiva en la inducción de los embriones somáticos, luego se emitió la radícula y se inició el desarrollo de la plúmula, aunque en ninguno de los tratamientos se desarrolló la hoja cotiledonal. Posteriormente, se inició la formación de callos a los 20 días de cultivo, estos eran pequeños, compactos, bien definidos, de coloración blanquecina y en todos los casos crecieron sobre la radícula que emergió de la semilla, se observó la presencia de callos con estructuras embriogénicas a los 30 días de cultivo (Figura 1). A los 39 días de cultivo se observaron callos con brotes (Figura 2).

Las combinaciones de los dos reguladores del crecimiento empleados fueron capaces de inducir la formación de callos a partir de semillas de Dendrocalamus strictus (Tabla 2).

Otros autores han empleado estos reguladores de crecimiento para formar callos y regenerar plantas en bambú.

Por ejemplo, Rout y Das (1997) para la especie Bambusa vulgaris var. vulgaris con una menor concentración de 2,4-D obtuvieron emisión de brotes en los callos. Por su parte, Muñoz y Fonseca (1998) para Dendrocalamus giganteus refirieron la formación de callos al emplear 1.0 mg.l-1 de 2,4-D y kinetina.

En otra especie de Dendrocalamus (D. hamiltonii Nees et Arn. Ex Munro), Godbole y Sood (2002) formaron callos a partir de segmentos nodales con el uso de 1.0 mg.l-1 de 2,4-D, así como, Sood et al. (2002), Ramanayake y Wanniarachchi (2003), Lin et al. (2004), Gillis et al. (2007) en Bambusa balcooa Roxburgh con este mismo regulador de crecimiento (1.0 mg.l-1), obtuvieron un 98% de callos con estructura embriogénicas a partir de segmentos nodales. Igualmente, en Phyllostachys nigra, Ogita (2005) con 2.0 mg.l-1 de 2,4-D obtuvo callos con estructuras embriogénicas.

CONCLUSIONES

Se logró la formación de callos a partir de semillas de Dendrocalamus strictus (Rosb.) Nees al emplear 2,4-D y kinetina.

REFERENCIAS

Bystriakova, N, Kapos V, Lysenko I (2004) Bamboo Biodiversity.UNEP-WCMC/INBAR, Cambridge

FAO (2005) Evaluación de los Recursos Forestales Mundiales. Capítulo 2. Extensión de los recursos forestales.p 27. [En línea]: ftp://ftp.fao.org/docrep/fao.pdf. Consulta: 25 de agosto de 2008

Gillis, K, Gielis J, Peeters H, Dhooghe E, Oprins J (2007) Somatic embryogenesis from mature Bambusa balcooa Roxburgh as basis for mass production of elite forestry bamboos. Plant Cell Tiss. Organ Cult. 91:115–123

Godbole y Sood (2002) Somatic embryogenesis and its conversion into plantlets in a multipurpose bamboo, Dendrocalamus hamiltonii Nees et Arn. Ex Munro. Curr. Sci 83: 885-889

INBAR (Red Internacional del Bambú y Ratán) (1999) Evaluation of bamboo resources in Latin America. Ed. Londoño X. Cali

Lin, C, Lin C, Chang W (2004) Effect of thidiazuron on vegetative tissue-derived somatic embryogenesis and flowering of bamboo Bambusa edulis. Plant Cell Tiss. Org. Cult. 76: 75–82

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: 217–228

Morales, D (2002) Análisis de la población y productores de bambú en Costa Rica. CATIE, Turrialba

Muñoz, L, Fonseca A (1998) Morfogénesis in vitro del bambú Dendrocalamus giganteus Munro. [En línea]: http:// orton.catie.ac.cr/cgi-bin. Consulta: 2 de marzo de 2007

Murashige, T, Skoog F (1962) A revised medium for rapid growth and bioassays with tobacco tissues cultures. Plant Physiology 15: 473 - 497

Ogita, S ( 2005) Callus and cell suspension culture of bamboo plant, Phyllostachys nigra. Plant Biotechnology 22(2): 119–125

Pérez, M, Moreda C, Valdés M (2000) Plantas anuales. Fuente alternativa de fibra en la fabricación de papel. [En línea]: http:/ /ciadicyp.unam.edu.ar/trabajos/trabajos/pulpa. Consulta: 13 de mayo de 2007

Ramanayake, S, Wanniarachchi W, Tennakoon, T (2001) Axillary shoot proliferation and in vitro flowering in an adult giant bamboo, Dendrocalamus giganteus Wall. Ex Munro. In Vitro Cell Dev. Biol. Plant 37: 667–671

Ramanayake, S, W Wanniarachchi (2003) Organogenesis in callus derived from an adult giant bamboo (Dendrocalamus giganteus Wall ex Munro). Scientia Horticulturae 98(2): 195-200

Rout, G y Das, P (1997) In vitro plant regeneration via callogenesis and organogenesis in Bambusa vulgaris. Biologia Plantarum 39(4): 515-522

Saxena, S, V Dhawan (1999) Regeneration and large-scale propagation of bamboo (Dendrocalamus strictus Nees) through somatic embryogenesis. Plant Cell Reports 18(5): 438-443

Sood, A, Ahuja P, Sharma O, Godbole S (2002) In vitro protocols and field performance of elites of an important bamboo Dendrocalmus hamiltonii Nees et Arn. Ex Munro.Plant Cell Tiss. Org. Cult. 71: 55–63



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

Licencia Creative Commons
Biotecnología Vegetal está bajo una Licencia Creative Commons Atribución-NoComercial 4.0 Internacional.