Comunicación corta Biotecnología vegetal Vol. 4, No. 2: 121 - 124, abril - junio, 2004
Formación de callos a partir de inflorescencias inmaduras en Cedro y Caoba híbrida
Marcos Daquinta*, Mariela Cid, Yarianne Lezcano, Danilo Pina, Romelio Rodríguez. *Autor para correspondencia.
Laboratorio de Cultivo de Células y Tejidos. Centro de Bioplantas. Universidad de Ciego de Avila. Carretera a Morón Km 9. CP 69450. Cuba. e-mail: mdaquinta@bioplantas.cu
RESUMEN
Las Meliáceas son de gran importancia en la construcción y fabricación de muebles, entre otras aplicaciones. Swietenia mahogany x Swietenia macrophylla es un híbrido original de las Islas del Caribe, en Cuba se conoce como Caoba híbrida. La propagación natural de la Caoba híbrida y el Cedro (Cedrela odorata) es por semillas y asexual por injertos. Las mismas son limitadas, aún más cuando se desea introducir la especie a la producción. Las técnicas biotecnológicas pueden ayudar a encontrar nuevas vías para su propagación. El objetivo de este trabajo fue lograr la formación de callos en Swietenia mahogany x Swietenia macrophylla y Cedrela odorata con vistas a inducir la regeneración de plantas a partir de estos callos. Árboles de 40 años de Swietenia híbrida y Cedrela odorata fueron usados. A partir de estas plantas se tomaron inflorescencias jóvenes las cuales fueron desinfectadas con Bicloruro de Mercurio al 0.25% (m/v) durante 10 minutos, que se enjuagaron con agua destilada estéril y fueron establecidas en el medio de cultivo Murashige y Skoog (MS) + 0.1-1.0 mg.l-1 Tidiazuron. Se obtuvieron callos nodulares con buenas características morfogénicas y estructuras embriogénicas en la oscuridad en Caoba híbrida.
Palabras clave: Caoba híbrida, Cedro, embrión somático, Tidiazuron
Abreviaturas: Tidiazuron: N-1,2,3-thiadiazol-5-yl-N-phenylurea
ABSTRACT
Meliaceas have great importance in the construction and furniture production, among other applications. Swietenia mahogany x Swietenia macrophylla is a hybrid originally from the Caribbean islands, in Cuba its known as hybrid mahogany. In Swietenia hybrid and Cedrela odorata the natural propagation is by seed and asexual by graft.These forms of propagation are limited, in the production of these species. Biotechnological techniques may help to find new ways for its propagation. The objective of this paper was to provide callus formation in Swietenia mahogany x Swietenia macrophylla and Cedrela odorata for the in vitro propagation. Mature trees of 40 years old (Swietenia hybrids and Cedrela odorata) were used. Young inflorescences from branches were taken from these plants, which were disinfected with the same protocol reported for other Meliaceas and they were established in the culture medium MS + 0-1 mg.l-1 Thidiazuron. Callus nodular with good morphogenic characteristics were obtained. The somatic embryos were achieved in the darkness in Swietenia mahogany x Swietenia macrophylla
Key words: mahogany hybrid, Red Cedar, somatic embryos, Thidiazuron
Abbreviations: Thidiazuron- N-1,2,3-thiadiazol-5-yl-N-phenylurea
INTRODUCCIÓN
Las Meliáceas son de vital importancia para los programas de construcción y de fabricación de muebles, entre otras aplicaciones. La Caoba híbrida es una Meliacea originaria a partir del cruzamiento natural de Swietenia macrophylla x Swietenia mahogany por lo que en Cuba se le conoce como Caoba híbrida. Entre las características particulares de esta especie está el vigor con respecto a sus progenitores, por lo que disponer de un método de propagación para clonar las pocas plantas disponibles en el país es de mucha importancia para los programas de mejoramiento genético.
Entre las Meliáceas trabajadas por métodos biotecnológicos están la Cedrela montana (Carrizoza y Serrano, 1997), Melia azedarach (Mroginski y Scocchi, 1998), Azadirachta indica (Murthy y Saxena, 1998), Cedrela odorata y Swietenia macrophylla (Maruyama y Ishii, 1997; Valverde et al., 1998).
La propagación natural de estas especies ocurre estacionalmente por medio de semillas y asexual por injertos. Las mismas son limitadas, aún más cuando se desea introducir la especie a la producción. Las técnicas biotecnológicas pueden ayudar a encontrar nuevas vías para su propagación. El objetivo del presente trabajo fue lograr la formación de callos en las especies Swietenia macrophylla x Swietenia mahogany (Caoba híbrida) y Cedrela odorata (Cedro) para la posterior regeneración de plantas a partir de los callos formados.
MATERIALES Y MÉTODOS
RESULTADOS Y DISCUSIÓN
Formación de callos en inflorescencias inmaduras de Caoba híbrida y Cedro
Se utilizaron árboles adultos de 40 años de edad aproximadamente, recomendados por la Empresa Forestal Integral de Ciego de Ávila. A partir de estas plantas se tomaron segmentos de inflorescencias jóvenes, se siguió el mismo protocolo de desinfección referido para otras Meliáceas que comprendió el empleo de 0.25% de Bicloruro de Mercurio durante 10 minutos (Daquinta et al., 2003). Posteriormente se colocaron en el medio de cultivo propuesto por Murashige y Skoog (1962)(MS) al que se le adicionaron diferentes concentraciones de Tidiazuron (0.1, 0.25, 0.5 y 1 mg.l-1). Los medios de cultivo fueron esterilizados en autoclave a 1.2 kg/cm2 durante 15 minutos. A las ocho semanas se evaluó el número de explantes que formaron callos y las características de los mismos.
En la figura 1 se observa el porcentaje de formación de callos en segmentos de inflorescencias inmaduras de Caoba híbrida. Se encontró que los tratamientos con mayores concentraciones de Tidiazuron fueron los de mejores resultados para la formación de callos en este tipo de explante en dicha especie forestal sin diferencias significativas entre ellos.
Los callos obtenidos a partir de inflorescencias inmaduras de Caoba híbrida fueron nodulares con buenas características morfogénicas donde se observaron, además, estructuras embriogénicas (Figura 2). En los segmentos de inflorescencias comenzó su formación por el extremo cortado, al igual que ha sido descrito para Caoba africana y Cedro del Himalaya pero en los extremos de los segmentos de raquis de hojas (Daquinta et al., 2003).
En la figura 3 se aprecia la formación de callos a partir de inflorescencias de Cedro. Se obtuvo una respuesta similar a la obtenida en Caoba híbrida, pero con porcentajes de formación de callos inferiores. En esta especie a partir de 0.25 mg.l-1 de Tidiazuron (tratamiento 2) se produjo una ligera disminución en el porcentaje de formación de callos sin diferencias significativas. El uso de las inflorescencias como explantes para la inducción de embriogénesis somática ha sido utilizado en otras especies forestales, ya que es el único tejido de la copa del árbol que se pueda seleccionar con características juveniles. La carencia de brotes epicórmicos en las Meliáceas hace que estas especies sean recalcitrantes al cultivo de tejidos.
En la figura 4 se muestra el tipo de callo obtenido a partir de las inflorescencias de Cedro, aunque se observaron zonas de color verde, no se logró la diferenciación de plantas en esta especie forestal. Esta es la primera vez que se señala la formación de callos en Cedro (Cedrela odorata) a partir de material vegetal de árboles adultos seleccionados.
En Caoba híbrida es la primera comunicación de formación de callos con estructuras embriogénicas a partir de explantes de árboles adultos. La efectividad del Tidiazuron para la inducción de callos y embriones somáticos ha sido señalada por diferentes autores, y específicamente en plantas de la familia Meliácea fue indicada por Vila et al. (2003), pero con embriones cigóticos inmaduros como explantes.
En otras especies tales como Caoba africana y Cedro del Himalaya Daquinta et al. (2003) obtuvieron con concentraciones intermedias de este regulador del crecimiento (0.5 mg.l-1 de Tidiazuron) el mayor porcentaje de formación de callos tanto en hojas como en raquis.
Igualmente, Barrueto et al. (1997, 1999) a partir de segmentos de hojas y nudos de plántulas de Miconia sp y Eucalyptus grandis x E. urophylla lograron los mayores porcentajes de formación de callos y regeneración de plantas con el uso de Tidiazuron. Por su parte Chen et al. (1999) y Chang y Chang (2000) lograron a partir de segmentos de hojas de Oncidium sp y rizomas de Cymbidium sp, respectivamente, la regeneración de plantas con 0.01-1.0 mg.l-1 de Tidiazuron. Estos resultados indican el amplio uso de este regulador del crecimiento en el cultivo in vitro de plantas.
CONCLUSIONES
En árboles adultos seleccionados de Caoba híbrida y Cedro se logró la formación de callos a partir de segmentos de inflorescencias jóvenes en el medio de cultivo MS (1962) suplementado con 0.25 mg.l-1 de Tidiazuron. En Caoba híbrida se apreció la formación de callos con estructuras embriogénicas. Hasta la fecha no se tiene información de ningún trabajo donde se señala la embriogénesis somática a partir de material vegetal de árboles adultos, los pocos trabajos publicados parten de material vegetal juvenil
REFERENCIAS
Barrueto LP, ACM Gomes, SBR Da Costa y JB Teixeira (1997) Micropropagation of Miconia sp, a woody Melastomaceae from Brazil, using thidiazuron as plant growth regulator. Revista Brasileira de Fisiología Vegetal 9(1): 21-25
Barrueto L P, ACMG Machado, SBRC Carvalheira y ACM Brasileiro (1999) Plant regeneration from seedling explants of Eucalyptus grandis x E. urophylla. Plant Cell, Tissue and Organ Culture 56: 17-23
Carrizoza M, C Ramirez, E Guerrero, LM Santamaria y E Hodson de Jaramillo (1994) Cultivo de Tejidos para la Propagación y Mejoramiento de Especies forestales. Memorias del III congreso. Tomo II, pp. 547-559, Pontífice Universidad Javierana
Carrizoza, MS y C Serrano (1997) Propagación de Cedrela montana por cultivo in vitro. Memorias del IV Congreso. Tomo II, Pontificia Universidad Javeriana, Colombia, pp 255-260
Chang, C y WC Chang (2000) Effect of thidiazuron on bud development of Cymbidium sinense Willd in vitro. Plant Growth Regulation 30: 171-175
Chen, JJ, C.Chang y WC Chang (1999) Direct somatic embryogenesis on leaf explants of Oncidium Gower Ramsey and subsequent plant regeneration. Plant Cell Reports 19: 143-149
Daquinta, M, M Cid, Y Lezcano, D Pina, R Rodríguez y M Escalona (2003) Callogénesis en Meliáceas exóticas (Khaya nyasica Stapf. y Toona ciliata). Biotecnología Vegetal 3(2): 123-125
Maruyama E, K Ishii, A Saito y K Migita (1989) Micropropagation of Cedro (Cedrela odorata L.) by shoot-tip culture. J. Jpn. For. Soc. 71 (8): 329-331
Maruyama E, I Kinoshita, K Ishii, K Ohba y A Saito (1997) Germoplasma conservation of tropical forest trees, Cedrela odorata L., Guazuma crinita Mat. and Jaracaranda mimosaefolia Don., by shoot tip encapsulation in calcium-Alginate and storage at 12-25 0C. Plant Cell Reports 16: 393-396
Maruyama, E y K Ishii (1997) Tissue culture studies on big-leaf mahogany Swietenia macrophylla .Proc. Int. Workshop BIO-REFOR, Australia
Mroginski, LA y AM Scocchi (1998) Conservación de germoplasma de Paraíso ( Melia azedarach) mediante cultivo in vitro de meristemos. III Encuentro Latinoamericano de Biotecnología Vegetal, pp. 214-215. La Habana
Murashige , T y FA Skoog (1962) A revised medium for rapid growth and bioassays with tobacco tissue cultures. Physiol. Plant. 15: 473-497
Murthy, BNS y PK Saxena (1998) Somatic embryogenesis and planta regeneration of Neem (Azadirachta indica A. Juss). Plant Cell Reports 17: 469-475
Valverde, L, M Dufour y VM. Villalobos (1998) In vitro organogenesis in Albizia guachapele, Cedrela odorata and Swietenia macrophylla. Revista Biológica Tropical 46(2): 225-228
Vila, SA, González, H Rey y L Mroginski (2003) Somatic embryogenesis and plant regeneration from immature zygotic embryos of Melia azedarach (Meliácea). In vitro Cell. and Dev. Biol. Plant 39(5): 283-287
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