Vol.6, No.1, 2006.pmd 
Artículo Científico                                                                              Biotecnología Vegetal Vol. 6, No. 1: 23 - 28, enero - marzo, 2006

 

Influencia de reguladores e inhibidores del crecimiento en la multiplicación de brotes axilares del cultivar híbrido ‘FHIA-21’ (AAAB) en Sistema de Inmersión Temporal

Milagros Basail1*, Rafael G. Kosky2, Victor Medero1, Eneida Otero1, Marlenys Torres1, Manuel Cabrera1, Jorge López1, Magaly García1, Arletys Santos1, Aymé Rayas1, José de la C. Ventura1, Maricel Bauta1, Miguel Álvarez1, Eriker Páz1, Yoel Beovidez1, Julia Albert1, Alberto Espinosa1 y Jesús García1. *Autor para correspondencia.

1 Instituto de Investigaciones en Viandas Tropicales (INIVIT). Apdo. 6, Santo Domingo, CP 53 000, Villa Clara, Cuba.

2 Instituto de Biotecnología de las Plantas (IBP). Universidad Central Marta Abreu de Las Villas. Carretera a Camajuaní km 5.5, Santa Clara, Villa Clara, Cuba. CP 54 830

RESUMEN

El trabajo fue desarrollado en el Laboratorio de Biotecnología Vegetal del Instituto de Investigaciones en Viandas Tropicales (INIVIT) con el objetivo de determinar el medio de cultivo para la multiplicación en sistema de inmersión temporal (SIT) del cultivar híbrido ‘FHIA-21’ (AAAB). Se estudiaron diferentes combinaciones de reguladores y un inhibidor del crecimiento: 6-Bencilaminopurina (6-BAP), Ácido indolacético (AIA) y el Paclobutrazol (PBZ). Los resultados permitieron la multiplicación del cultivar híbrido ‘FHIA-21’ (AAAB) en el sistema de inmersión temporal con un medio de cultivo compuesto por las sales Murashige y Skoog (MS), 2.0 mg.l-1 de 6-BAP; 0.65 mg.l-1 de AIA; 10.0 mg.l-1 de ácido ascórbico y 1.0 mg.l-1 de paclobutrazol. Se logró disminuir el crecimiento innecesario de los brotes en la fase de multiplicación y se alcanzó un mayor número de brotes obtenidos por explantes inoculados sin la presencia de multiyemas ni síntomas de hiperhidricidad. Estos resultados utilizando el Sistema de Inmersión Temporal permitieron incrementar el número de brotes axilares del cultivar híbrido ‘FHIA-21’ (AAAB) así como la calidad de las plantas.

Palabras clave: coeficiente de multiplicación, micropropagación, paclobutrazol

ABSTRACT

This work was carried out at the Plant Biotechnology Laboratory from the Instituto de Investigaciones en Viandas Tropicales (INIVIT) in order to determine the culture medium for the multiplication of hybrid ‘FHIA–21’ (AAAB) in Temporary Immersion Systems. Different combinations of growth regulators and growth inhibitors (6-BAP, IAA and PBZ) were studied. Results permitted to determinate the effect of 6-benzil-amino-purine (6-BAP), Indol Acetic Acid (AIA) and Paclobutrazol (PBZ) for multiplication of hybrid ‘FHIA–21’ (AAAB) in the Temporary Immersion System, which involved supplemented MS salts with 2.0 mg.l-1 6-BAP; 0.65 mg.l-1 IAA and 10.0 mg.l-1 ascorbic acid; as well as, 1.0 mg.l-1 paclobutrazol. A decrease of unnecessary growing of shoots and leaves from sprouts in the multiplication phase and a greater sprout number per inoculated explant without multibuds and hyperhydricity were achieved. The Temporary Immersion System allowed to increase the number of axillary sprouts by micropropagation of hybrid ´FHIA-21´ (AAAB) and a higher quality of in vitro plants.

paclobutrazol

Key words: multiplication coefficient, micropropagation,

INTRODUCCIÓN

El cultivo del plátano (Musa spp.) es una importante fuente de alimento para una gran parte de la población mundial, localizada principalmente en países subdesarrollados de Asia, África, América Central y del Sur, la producción anual se estimó en 32.7 millones de toneladas y los rendimientos en 63.04 t.ha-1 (FAO, 2004).

Dentro de las técnicas de cultivo de tejidos, la micropropagación es una alternativa desarrollada para la producción a gran escala de plantas, que ha sido utilizada con éxito desde los años 60 del siglo pasado. La principal ventaja de esta técnica se basa en la multiplicación rápida del material vegetal clonal libre de enfermedades, fisiológicamente uniforme y con un desarrollo normal. Estas características han servido para introducir rápidamente en el mercado nuevas variedades de plantas obtenidas mediante la selección, mutación, programas de mejora y manipulación genética (Cañal, 1999). En general la micropropagación de plantas presenta algunas desventajas como son: bajos coeficientes de multiplicación, alto costo por mano de obra y la escasa posibilidad de automatización que brinda el proceso (Kitto, 1997).

Los Sistemas de Inmersión Temporal (SIT) además de solucionar las dificultades de los cultivos en medios de cultivo líquidos estáticos, abren la posibilidad de semiautomatizar algunas etapas del cultivo in vitro (Alvard et al., 1993; Ettienne y Berthouly, 2002), permiten mayor facilidad de escalado y aumentan la eficiencia biológica y productiva del material vegetal propagado (Escalona et al., 1997; Lorenzo et al., 1998; Ventura et al., 1998; Jiménez et al., 1999; Castro, 2001). Al mismo tiempo la morfología y respuesta fisiológica de los cultivos en los sistemas de inmersión temporal son muy semejantes a los que presentan las plantas en condiciones ex vitro, lo que permite una mayor tasa de supervivencia (Teisson y Alvard, 1994; Escalona et al., 1999).

De esta forma, el cultivo en inmersión temporal puede constituir una vía alternativa de micropropagación a corto plazo, mientras, a largo plazo se venzan obstáculos biológicos que permitan la obtención eficiente de plantas y embriones somáticos en biorreactores (Escalona et al., 1999). Teniendo en cuenta lo anterior el presente trabajo se realizó con el objetivo de determinar el efecto de 6-Bencilaminopurina (6-BAP), Ácido indolacético (AIA) y Paclobutrazol (PBZ) en la multiplicación de brotes axilares de ‘FHIA-21’ (AAAB) en Sistemas de Inmersión Temporal.

MATERIALES Y MÉTODOS

Para el desarrollo del experimento se utilizó el cv. híbrido de plátano vianda ‘FHIA-21’ (AAAB), procedente del banco de germoplasma de plátanos y bananos del Instituto de Investigaciones en Viandas Tropicales (INIVIT). Se utilizó el Sistema de Inmersión Temporal compuesto por dos frascos de cultivo de 10 litros de capacidad, uno para el crecimiento de los explantes y el otro como reservorio de medio de cultivo.

Para la determinación del medio de cultivo se utilizaron combinaciones de reguladores del crecimiento como 6-bencilaminopurina (6-BAP) (2.0 mg.l-1, 3.0 mg.l-1 y 4.0 mg.l-1) y Ácido indolacético (AIA) (0.0 mg.l-1, 0.65 mg.l-1 y 1.30 mg.l-1) adicionado al medio de cultivo propuesto por Murashige y Skoog (1962), 30.0 g.l-1 de sacarosa; 10.0 mg.l-1 de ácido ascórbico y 0.5 mg.l-1 de paclobutrazol (PBZ).

Además, se estudiaron tres concentraciones de paclobutrazol (0.0 mg.l-1, 0.5 mg.l-1 (control), 1.0 mg.l-1 y 1.5 mg.l-1) junto a 2.0 mg.l-1 de 6-BAP y 0.65 mg.l-1 de AIA.

En ambos experimentos se utilizó un tiempo de inmersión de diez minutos con una frecuencia de tres horas. Las evaluaciones se llevaron a cabo a los 21 días de cultivo, donde se evaluaron las siguientes variables: coeficiente de multiplicación, diámetro del pseudotallo (cm), grado de oxidación (según escala de Novak et al., 1994), número de hojas activas y altura del brote (cm). Se realizaron tres repeticiones por tratamiento.

El coeficiente de multiplicación se calculó de la siguiente forma:

CM P% Número de brotes obtenidos del frasco de cultivo Número de brotes adicionados al frasco de cultivo

Todos los tratamientos fueron incubados a 27±2°C con una densidad de flujo de fotones fotosintéticos (DFFF) de 62-68 μmol m-2s-1 y fotoperíodo de 16 horas de luz y ocho de oscuridad.

Con los criterios de estadística descriptiva se realizaron las figuras que expresan los resultados procesados La comparación múltiple de medias se realizó según Tukey (Lerch, 1977). Se utilizó el paquete estadístico MSTAT-C de la Universidad de Micchigan (Bricker, 1993).

RESULTADOS Y DISCUSIÓN

Al evaluar la combinación de los reguladores del crecimiento sobre la variable coeficiente de multiplicación, los resultados muestran que la media más alta para el coeficiente de multiplicación (11.96) se obtuvo con el tratamiento dos, con diferencias significativas con el resto (Figura 1).

Este tratamiento dos (2.0 mg.l-1 de 6-BAP y 0.65 mg.l-1 de AIA) mostró la mejor respuesta en cuanto a las variables estudiadas para el diámetro del pseudotallo, grado de oxidación, número de hojas activas y altura del brote con diferencias significativas sobre los restantes. El grado de oxidación tuvo diferencias significativas con los tratamientos cinco (3.0 mg.l-1 de 6-BAP y 0.65 mg.l-1 de AIA) y ocho (4.0 mg.l-1 de 6-BAP y 0.65 mg.l-1 de AIA) (Tabla 1).

A los 21 días de cultivo no se presentaron multiyemas en los brotes ni hiperhidricidad en los mismos.

Ventura et al. (2002) en el cultivar híbrido ‘FHIA-25’ (AAA) obtuvieron un coeficiente de multiplicación de 12.61 con un tiempo y frecuencia de inmersión de diez minutos cada tres horas con el empleo de 2.10 mg.l-1 de 6-BAP y 1.30 mg.l-1 de AIA.

Por su parte, De Feria et al. (2005) al utilizar 2.0 mg.l-1 de 6-BAP y 1.0 mg.l-1 de AIA refirieron un coeficiente de multiplicación de 6.16 en el cultivar híbrido ‘FHIA-21’ con la adición de 60 explantes y 50 ml de medio de cultivo por explante.

Colmenares y Jiménez (2003) para bananos del cv. ‘Grande naine’ (AAA) del subgrupo Cavendish multiplicados en 2.5 mg.l-1 de 6-BAP, señalaron un índice de multiplicación de 2.1 para el medio de cultivo semisólido y 5.2 en Sistema de Inmersión Temporal.

Dottin (2000) al emplear 1.0 y 3.0 mg.l-1 de 6-BAP y 1.2 mg.l-1 de AIA obtuvo los máximos valores en el cultivo de la malanga (Xanthosoma sagittifolium (L) Schott) en sistemas de inmersión temporal.

Al evaluar el efecto del paclobutrazol sobre la formación de brotes axilares se observó una mayor uniformidad en la brotación con la aplicación de este inhibidor del crecimiento (1.0 mg.l-1 de PBZ) con un coeficiente de multiplicación (13.26) con diferencias significativas respecto a los demás tratamientos. El paclobutrazol promovió la formación de agregados de brotes pequeños muy compactos con poco desarrollo de las hojas, de esta forma se evitó el crecimiento innecesario durante el estado de proliferación (Figura 2).

La combinación del paclobutrazol (1.0 mg.l-1) con el cultivo en sistema de inmersión temporal produjo un marcado incremento en el diámetro de pseudotallo, no siendo así con el número de hojas activas y altura del brote donde se obtuvieron los menores valores numéricos pero con diferencias significativas respecto a las concentraciones de 0.0 y 0.5 mg.l-1 de PBZ, además al evaluar el grado de oxidación se obtuvo el menor valor respecto a los demás tratamientos (Tabla 2).

El uso del paclobutrazol en los Sistemas de Inmersión Temporal, posibilitó reducir el tamaño de los brotes, lo que permitió la producción de un mayor número de brotes por frasco sin la aparición de multiyemas ni de hiperhidricidad (Figura 3).

Daquinta et al. (2001) utilizaron una concentración de 2.0 mg.l-1 de paclobutrazol combinado con el 6-BAP (4.0 mg.l-1) donde obtuvieron un coeficiente de multiplicación (7.30) en brotes del banano ‘FHIA-18’ (AAAB).

Albany et al. (2005) trabajando con Sistemas de Inmersión Temporal de 1.0 litros de capacidad observaron una respuesta similar en cuanto al desarrollo foliar del cultivar de banano ´Grande naine´ y recomendaron el empleo de retardadores del crecimiento como el paclobutrazol y el ancimidol para dar solución a está limitante.

En otros cultivos Daquinta et al. (1999), establecieron el uso del PBZ (0.12 mg.l-1) en la fase de multiplicación en Sistema de Inmersión Temporal para estimular la formación de agregados de brotes compactos en algunas bromelias (Aechmea fasciata, Aechmea kertez, Aechmea blumenaoil, Neoregelia carolina, Cryptanthus bromelioides y Ananas nanus); alcanzando un alto número de plantas uniformes y competentes para la adaptación a condiciones ex vitro.

Autores como Ziv et al. (1998) y Escalona et al. (1999), trabajando con otros cultivos han aplicado retardadores del crecimiento para reducir o eliminar estos problemas.

Según Capote et al. (2005) al utilizar una concentración de 1.0 mg.l -1 de paclobutrazol y una frecuencia de tres horas obtuvieron los mejores resultados en cuanto al coeficiente de multiplicación en el híbrido de Vriesea (Bromelia ornamental).

De forma general los experimentos desarrollados permitieron incrementar de forma significativa el coeficiente de multiplicación en el cultivar híbrido ‘FHIA-21’ (AAAB) en Sistema de Inmersión Temporal.

CONCLUSIONES

Los resultados alcanzados en el trabajo permitieron demostrar que es posible multiplicar el cultivar híbrido ´FHIA-21´ (AAAB) en Sistema de Inmersión Temporal con el empleo del medio de cultivo basal MS, 2.0 mg.l-1 de 6-BAP; 0.65 mg.l-1 de AIA; 30.0 g.l-1 de sacarosa; 10.0 mg.l-1 de ácido ascórbico y 1.0 mg.l-1 de paclobutrazol (PBZ) lo que garantizó la mejor respuesta de los brotes en cuanto al coeficiente de multiplicación y sin síntomas de hiperhidricidad ni presencia de multiyemas.

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