Vol.5, No.1, 2005 
Comunicación Corta                                                                    Biotecnología Vegetal Vol. 5, No. 1: 47 - 50, enero - marzo, 2005

 

 

Conservación in vitro a corto plazo de ápices de plantas del híbrido de papaya IBP 42-99

Karel Acosta Pérez1*, Leyanis García Aguila2. *Autor para correspondencia.

1 Facultad de Ciencias Agropecuarias. Centro Universitario de Las Tunas. Ave. Carlos J Finlay, s/n. Las Tunas. Cuba CP 10 700. e-mail: karel0978@yahoo.es

2 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.

RESUMEN

El desarrollo de técnicas para el cultivo in vitro de tejidos vegetales proporcionó nuevas alternativas para la conservación de germoplasma de papaya (Carica papaya Lineo). Este trabajo se realizó con el objetivo de determinar el efecto de la concentración de sales MS y manitol, en la conservación in vitro a corto plazo de ápices de plantas in vitro del híbrido de papaya, IBP 42-99. Se emplearon dos concentraciones de sales MS (50 y 100%) en medio de cultivo semisólido suplementado con manitol a razón de 10, 20, 30 y 40 g.l-1. Los mejores resultados en cuanto a supervivencia se obtuvieron con el empleo de sales MS al 100% y 10 g.l-1 de manitol en el medio de cultivo. Este último provocó disminución del crecimiento en los ápices y permitió la conservación a corto plazo hasta seis meses.

Palabras clave: manitol, crecimiento, supervivencia, Carica papaya

ABSTRACT

The development of techniques for in vitro culture of vegetable tissues brought about new alternatives for the conservation from germplasm of papaya (Carica papaya Lineo). These work was carried out with objective of determining the effect MS salts and manitol concentration, on the in vitro conservation at short-term of shoot tips in vitro plants from the hybrid papaya IBP 42-99. Ttwo concentrations of salts in semisolid culture medium 50 and 100%, supplemented with manitol 10, 20, 30 and 40 g.l-1 were used. The best results of survival were obtained with the use of MS salts 100%, supplemented with manitol 10 g.l-1. The manitol caused growth decrease in shoot tips and allowed conservation at short-term up to six months with the employment of 10 g.l-1 of concentrations.

Key words: manitol, growth, survival, Carica papaya

INTRODUCCIÓN

El cultivo de la fruta bomba (Carica papaya L.) está ampliamente difundido en el mundo y en Cuba. Por ello, se hace necesaria la búsqueda de nuevos genotipos (incluyendo híbridos) para incrementar los rendimientos, la resistencia a enfermedades ocasionadas por virus; así como mejorar la calidad de los frutos que se hace cada vez más exigente en el mercado en cuanto a tamaño y Brix. La conservación de estos nuevos recursos fitogenéticos es muy importante para su posterior utilización en programas de mejora genética de plantas e incorporación a la propagación masiva.

Cuando se quiere utilizar el cultivo in vitro como un sistema de conservación de germoplasma se puede actuar sobre dos factores: las condiciones ambientales de la cámara de cultivo y la composición del medio de cultivo (Veramendi et al., 2000). Los sistemas de conservación a mediano plazo tienen en común el empleo de bajas temperaturas (6-15 ºC) y bajo flujo de fotones fotosintéticos (menores de 30 mol. m-2.s-1). Otras características comunes son el uso de retardadores de crecimiento como ácido abscísico, manitol y ancimidol (Veramendi et al., 2000).

La técnica de crecimiento mínimo ha sido empleada en la práctica para la conservación de germoplasma, existen varios ejemplos de su aplicación con la creación de bancos in vitro de Saccharum officinarum (Taylor y Dukin, 1993), Manihot esculenta (Roca et al., 1994), Carica papaya (Suksa et al., 1997) y Solanum tuberosum (Toledo y Golmirzaie, 1998), entre otros.

En el IBP se ha obtenido un híbrido mejorado (IBP 42-99) que presenta frutos más pequeños y un Brix alto (Posada, 1999) que se requiere conservar. Por lo anteriormente planteado el objetivo de este trabajo fue determinar el efecto de la concentración de sales MS (Murashige y Skoog, 1962) y manitol, en la conservación in vitro a corto plazo de ápices de plantas in vitro del híbrido papaya IBP 42-99.

MATERIALES Y METODOS

Material vegetal

Ápices de plantas in vitro del híbrido de papaya IBP 42-99. La desinfección, establecimiento y multiplicación in vitro se realizó siguiendo la metodología propuesta por Posada (1999).

Efecto de la concentración de sales MS y el manitol

Este experimento consistió en evaluar el efecto de la concentración de sales MS y manitol en la conservación in vitro de ápices de papaya de una longitud entre 0.5 - 1.0 cm. Se empleó el medio de cultivo basal (MS) y vitaminas MS; suplementado con 6-bencilaminopurina (6-BAP) 0.10 mg.l-1, ácido naftalenacético (ANA) 0.10 mg.l-1; riboflavina (Vitamina B2) 0.10 mg.l-1; Mio-inositol 100 mg.l1 y sacarosa 30 g.l-1. El pH del medio de cultivo se ajustó a 5.8 y fue gelificado con Gelrite a 2.5 g.l1. Se utilizó un explante por cada tubo de ensayo (25x150 mm) con 10 ml de medio de cultivo semisólido y 25 explantes por cada tratamiento. Se empleó un diseño completamente al azar y los tratamientos empleados se describen en la tabla 1.

Los explantes de cada tratamiento se colocaron en cámaras de crecimiento con luz solar con una densidad de flujo de fotones fotosintéticos (FFF) 50-62.5 umol m2.s1 de 50-62.5 u mol.m1.s1, una temperatura de 25±2 ºC y humedad relativa de 70±10 %.

Se evaluaron las siguientes variables: número de explantes vivos (expresados en %), altura de los ápices (cm) a los 20, 50, 80, 110, 140 y 170 días.

Los porcentajes de supervivencia se transformaron por la fórmula 2 arcsen yfp donde P es el porcentaje en fracción, se realizó un análisis de varianza simple y como prueba de comparación de medias se empleó la prueba de rangos múltiples de Duncan para un 5% de significación. Se empleó el paquete Estadística versión 2.0 (Instituto de Ciencia Animal, 1998).

RESULTADOS Y DISCUSIÓN

Efecto de la concentración de sales MS y el manitol

Al analizar el porcentaje de supervivencia (Tabla 2) se aprecia que a partir de la primera evaluación a los 20 días, no existieron diferencias significativas entre los tratamientos hasta después de los 110 días. Los porcentajes de supervivencia de los ápices durante este período de conservación fueron del 100%.

A partir de los 140 días y hasta los 170 días comenzó a disminuir el porcentaje de supervivencia en los tratamientos donde se empleó el 50% de sales MS excepto en el tratamiento 3 (50% de sales MS + manitol 30 g.l-1) que se mantuvo con un 94.4%, con diferencias con el control.

Por otra parte, los tratamientos que contenían el 100% de las sales MS a los 140 días presentaron porcentajes de supervivencia altos comparados con los anteriores que incluían el 50% de las sales MS, excepto el tratamiento 8 (100% sales MS + 40 g.l-1 de manitol) sin diferencias con el control, que disminuyeron. Los mejores resultados en la supervivencia de los ápices conservados in vitro se encontraron asociados a la concentración de sales en el medio de cultivo, o sea a la disponibilidad de nutrientes.

Cuando se empleó manitol en el medio de cultivo se pudo observar que la supervivencia del material vegetal conservado disminuyó a medida que aumentó la concentración del mismo. A partir de los 140 días de conservación las plantas in vitro comenzaron a tornarse amarillas, con abundante caída de las hojas y la pérdida en algunos casos de la parte apical, seguida del oscurecimiento y posterior muerte de ellos. Esto ocurrió de forma más acentuada cuando se utilizaron 40.0 g.l-1 de manitol, donde se observaron; además, plantas con crecimiento anormal, hiperhídricas y con más de un brote. Estos resultados indicaron un efecto fitotóxico del manitol sobre las plantas in vitro del híbrido de papaya, lo cual puede atribuirse a que las altas concentraciones de esta sustancia disminuyen el potencial hídrico del medio de cultivo, conllevando al desarrollo de células de pared celular rígidas, gruesas y anormales en plantas hiperhídricas. Esto se corrobora con lo planteado por Suksa et al. (1997), que informaron una severa suculencia de los ápices de papaya conservados en medio de cultivo que contenía manitol.

Nodarse et al. (1998), al conservar domos meristemáticos de caña de azúcar durante 12 meses con la utilización 30.0 g.l-1 de manitol, obtuvieron resultados satisfactorios en la supervivencia, sin cambios apreciables en el material vegetal conservado.

Cuando se analizó el comportamiento de la altura en las plantas in vitro (Tabla 3) se observó que a partir de los 20 días, el control mantuvo con los mayores valores con respecto a los diferentes tratamientos debido al efecto de la presencia de agentes osmóticos en el medio de cultivo en este caso el manitol; que disminuye o retarda el crecimiento de los ápices aún en condiciones normales de temperatura e iluminación solar.

Las concentraciones de manitol estudiadas disminuyeron la altura de los explantes, sin embargo esta variable tuvo una tendencia a incrementarse en la medida que aumentaba la concentración mineral del medio de cultivo.

Jarret y Gawell (1991) lograron disminuir el crecimiento de brotes apicales de boniato (Ipomoea batatas L.) con el uso de 30.0 g.l-1 de manitol.

Rayas et al. (2002) plantearon que el manitol redujo el crecimiento de las plantas in vitro de yuca (Manihot esculenta), aunque observaron una afectación en la recuperación del material vegetal conservado.También el uso de reguladores osmóticos, como el sorbitol (4 g.l-1) ha sido señalado en la conservación de 4 225 accesiones de papa, por favorecer la reducción del crecimiento y prolongar el período entre subcultivos (Toledo y Golmirzaie, 1998).

CONCLUSIONES

Las plantas in vitro del híbrido de papaya IBP 42-99 pudieron ser conservadas durante 170 días a una temperatura de 25 ºC. El crecimiento se redujo con el empleo de sales MS y el incremento de las concentraciones de manitol. La mayor supervivencia se alcanzó con las sales MS 100% y una concentración de 10 g.l-1 de manitol a la vez se logró disminuir el crecimiento de los ápices.

REFERENCIAS

Borges, M, González LM, Aguilera N, Malaurie B, Vázquez J, Infante Z, Fonseca M (2001) Aplicación de la estadística multivariada al estudio de la conservación in vitro de germoplasma de Dioscorea alata L. Instituto de Investigaciones Agropecuarias ¨Jorge Dimitrov¨. Bayamo. Cuba. [en línea] 2002. Disponible en:http:// www.jdimitrov.edu.cu/. [Consulta 30 de septiembre del 2005]

Jarret, RL, Gawel N (1991) Chemical and environmental growth regulation of sweet potato (Ipomoea batatas (L) Lam) in vitro. Plant Cell, Tissue and Organ Culture 25: 153-159

Lemos, EE, Baker D (1998) Shoot regeneration in response to carbon source on internodal explans of Annona muricata L. Plant Growth Regulation 25: 105-112

Murashige, T, Skoog F (1962) A revised medium for rapid growth and bioassays with tobacco tissue culture. Physiologia Plantarum 15: 473 – 497

Nodarse, O, Santana I, Cornides MT, Figueredo Y, Héctor E y Rodríguez R (1998) Comparación de probaciones de caña de azúcar conservadas in vitro e in situ. Libro de resúmenes. III Encuentro Latinoamericano de Biotecnología Vegetal. Palacio de las Convenciones. Ciudad de la Habana

Posada, L (1999) Establecimiento in vitro de ápices de plantas adultas de dos híbridos cubanos de Papaya (Carica papaya L.). Tesis en opción al grado científico de master en Biotecnología Vegetal. Instituto de Biotecnología de las Plantas. Universidad Central “Marta Abreu” de las Villas. Santa Clara. Cuba

Rayas, A, Mederos V, García M, López J, Cabrera M, Ventura J, Martínez Marilín, Valentina Gutiérrez, Álvarez M, Maricel Bauta (2002) Estudio de medios de cultivo para la conservación in vitro de la yuca. Biotecnología Vegetal 2(4): 249-251

Roca, WM, Escobar R, Mafla G (1994) Conservación de germoplasma de yuca in vitro. Principios y técnicas. p 8-12. CIAT, Cali

Suksa, PA, Kataoka I, Fujime Y, Subhadrabandhu S (1997) Effect of temperature, growth retardants and osmotic potencial of growth of Papaya Shoots Conserverd in vitro. Tropical Agriculture 41(1): 7-13

Taylor, PWJ, Dukin S (1993) Development of an in vitro culture technique for conservation of Saccharum ssp. hybrid germplasm. Plant Cell, Tissue and Organ Culture 34: 217-222

Toledo, J, Golmirzaie A (1998) Conservación in vitro de Solanum ssp bajo condiciones de estrés osmótico y ambiental. Centro Internacional de la papa, Lima, Perú. Libro de Resúmenes III Encuentro Latinoamericano de Biotecnología Vegetal REDBIO 98. Junio/ 1-5. Palacio de Convenciones. La Habana. Cuba

Veramendi, J, Arregui LM (2000) La conservación in vitro de recursos fitogenéticos de patata. Departamento de producción Agraria. Universidad Pública de Navarra [en línea] 2000. Disponible en:http://www.eumedia.es/. [Consulta 30 de Octubre del 2004]



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.