El Torote prieto
La crio-conservación y regeneración de plantas
El cultivo
Las plantas maderables y no maderables representan un recurso genético forestal de importancia socioeconómica, agroforestal y científica (medicinal). Los recursos genéticos forestales son esenciales para mantener los diferentes ecosistemas presentes; sin embargo, están sujetos a las presiones paulatinas de los cambios climáticos y a una utilización insostenible (
El género
Por lo anterior, es factible crear mecanismos viables para compensar los problemas de propagación de especies de interés forestal, utilizando la biotecnología en tejidos vegetales que permitan clonar especies sin cambiar el entorno natural del habitad de las especies; obteniendo plantas libres de patógenos y en menor tiempo (
En los últimos años el uso de la biotecnología para la propagación in vitro de especies forestales se ha incrementado paulatinamente; no obstante, no existen trabajos relacionados con a la obtención de plantas
El objetivo de este trabajo fue evaluar la germinación e inducción de callo y raíz de torote prieto a partir de plántulas cultivadas
La presente investigación se llevó a cabo en el laboratorio de cultivos de tejido del Departamento de Investigaciones Científicas y Tecnológicas de la Universidad de Sonora (DICTUS).
El material vegetal fue recolectado en el Rancho Bella Vista, que se encuentra localizado a los 29°10'02.83” de Latitud Norte y los 110°58'47.48" de Longitud Oeste, a 277 msnm; con una precipitación media anual de 330 mm y temperatura promedio de 24° C (
Se utilizó
Las semillas se desinfectaron con alcohol etílico (70%) durante 3 minutos, e hipoclorito de sodio (NaCIO) (CLOROX® 15% de cloro activo) durante 12 minutos, y añadiendo una gota de Tween 20. Aplicándose 3 enjuagues con agua desionizada, y posteriormente colocándolas en una mezcla de ácido cítrico y ascórbico durante 5 minutos, para posteriormente sembrarlas en el medio de cultivo WPM (
Posteriormente a la germinación, se obtuvieron plántulas que presentaron todas las características morfológicas de planta silvestre. Estas plantas fueron subcultivadas utilizando explantes (yema apical, tallo y hojas), utilizando el 50% del medio WPM, adicionado con AIB. Para la siembra de los explantes obtenidos de las plántulas, se pasaron a la cámara de flujo laminar (Marca Edge Gard Hood); se utilizaron cajas Petri, bisturí y pinzas previamente esterilizados. Los cortes y obtención de segmento de hojas, yemas apicales y tallo (explantes) no requirieron ser desinfectados, siendo ya un material aséptico.
El cultivo se conservó en el cuarto de crecimiento en condiciones controladas, a una temperatura de 25°C, con foto periodo de 16 horas de luz; presentando una intensidad luminosa de 30 pmol.m2s-1 y 8 horas de oscuridad, con una temperatura de 25 ± 2°C.
La evaluación fue por observación de manera directa, iniciando el tercer día después de la siembra de los explantes, para posteriormente realizar las evaluaciones cada séptimo día. La evaluación fue hasta los 30 días después de la siembra. Las variables que se evaluaron fueron: porciento de germinación (%), altura de plántulas (cm), porciento de contaminación (%), altura del callo (%), ancho del callo (cm) y número de raíces. De acuerdo al
En este trabajo de investigación se utilizó un diseño completamente al azar, y un arreglo factorial de 5x3 con 10 repeticiones. Se llevó a cabo un análisis de varianza (ANDEVA), con un nivel de significancia de P<0.05, y una comparación de medias por Tukey. Para el análisis de datos se empleó el programa el paquete estadístico JMP versión 9.0.1 (
La germinación
Es importante señalar que en este estudio no se presentaron plántulas anormales, por lo tanto no existen diferencias significativas, ver
Medias con letras iguales dentro de la misma columna indican que no hay diferencias significativas (P<0.05). Los datos presentados son la media de 10 repeticiones con 3 muestras cada frasco por tratamiento.
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30.0±24.49b
42.5±17.07a
27.5±22.17a
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70.0±8.16a
25.0±5.77a
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En lo que respecta a este estudio, las plántulas se consideraron con crecimiento normal al presentar raíz y brotes y órganos importantes para su desarrollo. Al presentar dichos órganos las plántulas muestran deficiencias que repercutirá en la calidad de las plánulas (
Es muy favorable el porcentaje de germinación obtenido en este estudio para las semillas de torote prieto, debido a que esta especie de árbol es muy importante para el estado de SonoraM; sin embargo, los resultados del porcentaje de germinación obtenidos en este estudio no coinciden con los obtenidos por (
Resultados similares han sido reportados por (
Recientemente,
Por lo anteriormente descrito sobre la dificultad que presenta esta leñosa para su propagación en forma natural y/o artificial, las técnicas de cultivo de tejidos
No se presentaron diferencias significativas (P≥0.05) en la variable de altura de las plántulas, con respecto a las concentraciones que se manejaron en este trabajo, mostrando alturas de 6.67 a 10.21 cm respectivamente. Las plántulas de torote prieto
La contaminación de las semillas fue del 5 al 27.5%, ocasionada principalmente por hongos ambientales y bacterias. No presentaron diferencias significativas P(≥0.05) en esta variable al utilizar las diferentes concentraciones de WPM/50, ver
Los cultivos
Para minimizar el problema de la contaminación, se han aplicado desinfectantes y/o mezclas de fungicidas y bactericidas en explantes (
El porcentaje de callo presente en los explantes de acuerdo a los tratamientos utilizados con AIB, mostró diferencias significativas con respecto al tratamiento cero (control), sin mgL-1 de AIB. El promedio más alto de formación de callo se presentó al utilizar el tratamiento 1.5 mgL-1 de AIB, en los tres explantes (hoja, yema apical y tallo), al obtener un 80% de callos, seguida de esta se encuentra el tratamiento 2.0 mgL-1 de AIB, con 78% de callo, 1.0 mgL-1 de AIB, con 77%; y por último la 0.5 mgL-1 de AIB, con 7.2%. El uso de AIB estimula de manera positiva el crecimiento de callo a los 30 días.
En la
Medias con letras iguales dentro de la misma columna indican que no hay diferencias significativas (P<0.05). Los datos presentados son la media de 10 repeticiones con 3 muestras cada frasco por tratamiento.
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Sin embargo, no se presentaron diferencias significativas (P≥0.05) en los valores de yema apical a las concentraciones de 1.5 y 2.0 mgL-1 de AIB con 3.42 y 2.72 mm, respectivamente. Un comportamiento similar a la altura del callo se observó en el ancho del callo en los explantes. A la concentración de 2.0 mgL-1 de AIB se presentaron mayores anchos de hoja (2.78 mm) y tallo (2.68 mm). En la yema apical no se presentaron diferencias significativas en las concentraciones de 0.5 y 2.0 mgL-1 de AIB con 2.21 mm y 2.22 mm, respectivamente.
Es importante señalar que a bajas concentraciones de AIB (0.5 y 1.0 mgL-1), en yema apical, se indujeron callos con menores alturas y ancho. En tallo también se presentaron diferencias significativas (P≥0.05), con respecto a las concentraciones evaluadas; siendo la mejor la dosis de 2.0 1.0 mgL-1 en ambas mediciones (alto y ancho de callo), ver
De acuerdo a la presencia del número de raíz en los explantes (hoja, yema apical y tallo) de
Medias con letras iguales dentro de la misma columna indican que no hay diferencias significativas (P<0.05). Los datos presentados son la media de 10 repeticiones con 3 muestras cada frasco por tratamiento.
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Los explantes evaluados en este experimento no presentaron embriogénesis directa; sin embargo, produjeron tejido calloso sin el tejido embriogénico, desarrollando paulatinamente más cantidad de masa proembriogénica con el transcurso del tiempo de incubación. Estos resultados son similares a los obtenidos por
En relación al porcentaje de callos presentes en los explantes utilizados en este trabajo (yema apical, tallo y hoja), fueron mayores a los obtenidos por
De acuerdo a
Varias investigaciones han reportado que las auxinas/citoquinina favorecen la inducción de callos en
La germinación
A Yeimi C. Me Caughey Espinoza, por su gran apoyo en la recolección de las semillas, para la realización de este trabajo de investigación.
Torote prieto
The genus
Therefore, it is feasible to create viable mechanisms to offset the propagation problems of species of forest interest, using biotechnology in plant tissues that allow cloning species without changing the natural environment of the species' habitat; obtaining plants free of pathogens and in less time (
In recent years, the use of biotechnology for the
The objective of this work was to evaluate the germination and induction of callus and root of torote prieto from
This research was carried out in the tissue culture laboratory of the Department of Scientific and Technological Research of the University of Sonora (DICTUS).
The plant material was collected at Rancho Bella Vista, which is located at 29° 1CT02.83 "North Latitude and 110° 58'47.48" West Longitude, at 277 meters above sea level. It has an average annual rainfall of 330 mm and average temperature of 24 °C (
The seeds were disinfected with ethyl alcohol (70%) for 3 minutes, and sodium hypochlorite (NaCIO) (CLOROX® 15% active chlorine) for 12 minutes, and adding a drop of Tween 20. Applying three rinses with deionized water, and subsequently placing them in a mixture of citric and ascorbic acid for 5 minutes, then sow them in the
After germination, seedlings were obtained that presented all the morphological characteristics of the wild plant. These plants were subcultured using explants (apical bud, stem and leaves), using 50% of the
The culture was kept in the growth room under controlled conditions, at a temperature of 25 °C, with a photo period of 16 hours of light; presenting a luminous intensity of 30 pmol.m2s-1 and 8 hours of darkness, with a temperature of 25±2 °C.
The evaluation was by direct observation, starting on the third day after planting the explants, to subsequently carry out the evaluations every seventh day. The evaluation was until 30 days after sowing. The variables that were evaluated were germination percentage (%), seedling height (cm), contamination percentage (%), callus height (%), callus width (cm) and number of roots. According to
A completely randomized design and a 5x3 factorial arrangement with 10 replications were in this research work used. An analysis of variance (ANDEVA) was carried out, with a significance level of P <0.05, and a comparison of means by Tukey. For data analysis, the JMP statistical package version 9.0.1 (
It is important to note that in this study, there were no abnormal seedlings; therefore, there are no significant differences, see
Means with equal letters within the same column indicate that there are no significant differences (P <0.05). The data presented are the average of 10 repetitions with three samples each bottle per treatment.
0
30.0±24.49b
42.5±17.07a
27.5±22.17a
6.67±4.45a
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45.0±12.90a
32.5±22.17a
22.5±12.58a
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25.0±5.77a
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Regarding this study, the seedlings were considered to have normal growth since they presented roots, shoots, and organs important for their development. When presenting these organs, the seedlings show deficiencies that will affect the quality of the seedlings (
The germination percentage obtained in this study for the seeds of torote prieto is very favorable, because this tree species is very important for the state of SonoraM. However, the results of the germination percentage obtained in this study do not coincide with those obtained by (
Similar results have been reported by (BonfiI-Sanders
Recently,
Due to the previously described on the difficulty that this woody presents for its propagation naturally and/or artificially,
There were no significant differences (P≥0.05) in the seedling height variable, with respect to the concentrations that were in this work managed, showing heights of 6.67 to 10.21 cm respectively. The seedlings of torote prieto (
Means with equal letters within the same column indicate that there are no significant differences (P <0.05). The data presented are the average of 10 repetitions with three samples each bottle per treatment.
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3.64±0.31a
3.55±0.21a
2.72±0.19a
2.78±0.24a
2.28±0.02a
2.22±0.01a
The contamination of the seeds was from 5 to 27.5%, caused mainly by environmental fungi and bacteria. They did not present significant differences (P ≥0.05) in this variable when using the different concentrations of WPM/50, see table 1. The contamination of the seeds of this investigation are lower than those obtained by
To minimize the problem of contamination, disinfectants and/or mixtures of fungicides and bactericides have been to explants applied (
The percentage of callus present in the explants according to the treatments used with AIB, showed significant differences with respect to the zero treatment (control), without mgL-1 of AIB. The highest average callus formation was presented when using the 1.5 mgL-1 AIB treatment, in the three explants (leaf, apical bud and stem), obtaining 80% of calluses, followed by this, it is treatment 2.0 mgL-1 of AIB, with 78% callus, 1.0 mgL-1 of AIB, with 77%; and finally the 0.5 mgL-1 of AIB, with 7.2%. The use of AIB positively stimulates callus growth after 30 days.
It is important to note that at low concentrations of AIB (0.5 and 1.0 mgL-1), in the apical bud, calluses with lower heights and width were induced. Stem also presented significant differences (P ≥0.05), with respect to the concentrations evaluated; the best being the dose of 2.0 and 1.0 mgL-1, in both measurements (height and callus width), see table 2 and
According to the presence of the root number in the explants (leaf, apical bud and stem) of
Means with equal letters within the same column indicate that there are no significant differences (P <0.05). The data presented are the average of 10 repetitions with three samples each bottle per treatment.
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The explants evaluated in this experiment did not present direct embryogenesis; however, they produced callus tissue without the embryogenic tissue, gradually developing more proembryogenic mass over the course of the incubation time. These results are similar to those obtained by Kiyvenki
In relation to the percentage of calluses present in the explants used in this work (apical bud, stem and leaf), they were higher than those obtained by
According to
Several investigations have reported that auxins/cytokinin favor the induction of calluses in
To Yeimi C. Me Caughey Espinoza, for her great support in the collection of seeds, for carrying out this research work.