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Multiplicación y diferenciación en medios líquidos. Al evaluar
la densidad de inóculo de callo embriogénico en diferentes
medios de cultivo para la fase multiplicación del genotipo
INIFAP 95-9, se encontró que la de 0.5 g por cada 100 mL de
medio favorece la multiplicación del callo embriogénico. Para la
diferenciación, los resultados sugieren una densidad de 1.5 g L-1
de callo embriogénico en un medio adicionado con 0.3 mg L-1 de
kinetina (Figura 3).
a
b
Para mayor información sobre este desplegable y otras
tecnologías, dirigirse a:
Instituto Nacional de Investigaciones Forestales, Agrícolas y
Pecuarias
Av. Progreso 5, Colonia Barrio de Santa Catarina Delegación
Coyoacán, México D. F. C.P. 04010.
Embriogénesis somática:
alternativa para la propagación
de genotipos seleccionados de
café Robusta
Ing. Pablo López Gómez
Dr. Leobardo Iracheta Donjuan
www.INIFAP.gob.mx
Figura 3. Características de la respuesta obtenida en la fase de multiplicación y
diferenciación, a) células en suspensión del genotipo INIFAP 95-9 con densidad
inicial de 0.5 g por cada 100 mL de medio y b) sincronía obtenida en la
diferenciación en medios líquidos del genotipo INIFAP 95-9 al emplear una
densidad de 1.5 g L-1 y 0.3 mg L-1 de kinetina en el medio.
Pregerminación y germinación en sistemas de inmersión
temporal (SIT). Experimentos en los genotipos INIFAP 95-8 y
95-9 con tamaños del embrión, pH, reguladores del crecimiento y
gelificante del medio, se obtuvieron resultados sobresalientes que
siempre estuvieron en función del tamaño del embrión, aunque
siempre se observó capacidad para pregerminar. Para una
germinación sincrónica en SIT del genotipo INIFAP 95-9, los
resultados sugieren una densidad de 500 embriones/SIT (Figura
4).
a
b
Figura 4. Embriones obtenidos del genotipo INIFAP 95-9 al emplear una densidad
de 500 embriones por SIT, a) embriones recién germinados y b) embriones
seleccionados por su calidad.
Aclimatación. Estudios en esta fase para el genotipo INIFAP 959, los resultados sugieren el uso de suelo orgánico con pulpa de
café (1:1) en combinación con la auxina ácido indolácetico (AIA)
a 500 ppm, para asegurar una supervivencia de 90 %.
Es evidente el potencial de la embriogénesis somática como
alternativa para cubrir la demanda creciente de plantas de café
Robusta; sin embargo en el Campo Experimental Rosario Izapa
del INIFAP, lleva a cabo trabajos de investigación enfocados a
optimizar aún más esta técnica, en los genotipos de interés.
Campo Experimental Rosario Izapa
Km. 18 Carretera Tapachula-Cacahoatán, Tuxtla Chico, Chiapas,
México, C.P. 30870.
Diseño de portada e interiores:
Ing. Pablo López Gómez
Edición:
Ing. Pablo López Gómez
Dr. Leobardo Iracheta Donjuan
Revisión técnica:
Dr. Moisés Alonso Báez
Dr. Ismael Méndez López
M.C. Manuel Grajales Solís
Ing. Víctor Hugo Díaz Fuentes
Código INIFAP:
MX-0-310103-52-07-34-13-19
Tiraje: 500 ejemplares
Centro de Investigación Regional Pacífico Sur
Campo Experimental Rosario Izapa
Tuxtla Chico, Chiapas, Octubre 2013
Desplegable informativo Núm. 19
Embriogénesis somática:
Alternativa para la propagación de genotipos
seleccionados de café Robusta
Ing. Pablo López Gómez1
Dr. Leobardo Iracheta Donjuan1
Introducción
México ocupa el quinto lugar en producción mundial de café
con 273,000 t, esto se debe a que se tienen establecidas
760,000 ha destinadas al cultivo. Las zonas productoras se
encuentran distribuidas principalmente en doce estados:
Veracruz, Puebla, Hidalgo, San Luis Potosí, Tabasco,
Querétaro, Chiapas, Oaxaca, Guerrero, Nayarit, Jalisco y
Colima; de los cuales Chiapas es el estado de mayor
importancia por su superficie sembrada.
El café Robusta (Coffea canephora Pierr.), aporta cerca del 3
% de la producción de café a nivel nacional, pero su relevancia
radica en que es un componente importante para la producción
de café soluble. Recientemente, instituciones gubernamentales
y privadas han iniciado un programa gradual de renovación de
plantaciones de edad avanzada. Dicho programa, ha generado
una demanda de 200 millones de plantas, sobre todo de
materiales provenientes de programas de mejoramiento
genético.
Con el fin de cubrir la demanda, la técnica más utilizada de
propagación vegetativa es con estacas enraizadas; la cual ha
generado avances importantes; no obstante la técnica resulta
insuficiente para cubrir una demanda tan grande. Las técnicas
biotecnológicas de cultivo de tejidos, a través de la
embriogénesis somática son una alternativa para incrementar la
producción de plantas sanas en mayor volumen y bajo costo.
Cultivo de tejidos vegetales
Técnica que consiste en aislar cualquier parte viva de una planta
(célula, un tejido o un órgano) para cultivarla en un medio
nutritivo y en condiciones asépticas de luz, temperatura y
humedad artificiales, para regenerar una planta completa. Esta
regeneración se puede llevar a cabo por organogénesis
(generación de nuevos órganos) o embriogénesis, pero de las dos
rutas para café Robusta, la embriogénesis somática representa
una excelente alternativa para la propagación masiva de
genotipos seleccionados.
Embriogénesis somática
Se define como la formación de nuevas estructuras vegetativas
con dos polos de crecimiento meristemático (vástago y raíz),
provenientes del somatoplasma y semejantes a los embriones
gaméticos. Esta técnica se basa en la capacidad que tienen las
células vegetales de que a partir de una célula vegetal es posible
obtener una planta completa conocida como totipotencia celular.
En el Laboratorio de Biotecnología del INIFAP-CERI se tienen
avances importantes de investigación para la obtención de
protocolos de propagación por embriogénesis en café.
Actualmente, estos avances en el INIFAP, han contribuido con
la obtención del protocolo de propagación in vitro en tres
genotipos de café, por lo que en 2011 se produjeron 100 mil
embriones, mismos que fueron entregados a productores vía
empresas privadas.
Propagación del café
Avances en embriogénesis somática en el INIFAP
El café es propagado convencionalmente a través de semilla y
por estacas enraizadas. El primer método no es recomendable
para café Robusta ya que es de polinización cruzada, por lo que
no se asegura las características de productividad de las plantas
germinadas. El segundo método, consiste en segmentar tallos
de hijuelos con yemas vegetativas y a partir de ellas generar
plantas idénticas; sin embargo, la tasa de multiplicación no es
suficiente para cubrir la demanda actual. Recientemente, el
cultivo in vitro ha permitido apoyar los programas de
producción de plantas de manera uniforme y en corto tiempo.
Avances en la fase de desinfección. En estudios realizados en
el INIFAP, al evaluar tipos y diferentes concentraciones de
desinfectantes permitió conocer que el NaClO y el Ca(ClO)2 en
concentraciones de 2 y 3.5 %, respectivamente, garantizan un
estado fisiológico adecuado de los explantes para dar inicio a la
embriogénesis. Por otro lado, estudios recientes han permitido
corroborar estos resultados e incluso optimizarlos con un
adecuado tratamiento de predesinfección. Entender esto último
como todas las actividades previas al establecimiento aséptico en
campana de flujo laminar.
1 Investigadores
del Programa de Biotecnología del Campo Experimental Rosario Izapa, Tuxtla Chico, Chiapas
Tipo de explante y medio de cultivo en la embriogénesis
somática de café. Al comparar explantes de hoja inmaduros,
jóvenes y maduros y diferentes medios de cultivo para la
inducción de la embriogénesis somática en diversos genotipos, se
encontró que los explantes provenientes de hoja inmadura y joven
mostraron mejor capacidad para la formación de callo. Asimismo
fue posible observar un fuerte efecto del genotipo. Lo anterior
permitió determinar un tipo de explante y medio de cultivo por
genotipo para iniciar la embriogénesis somática ya que se
obtuvieron de 25 a 41 % de callo embriogénico (Figura 1).
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Figura 1. Diferentes etapas en la obtención de embriones somáticos de café Robusta,
a) De izquierda a derecha: hoja inmadura y hoja joven. b) Explante de hoja joven
con alta producción de callo embriogénico y c) Estados de desarrollo de embriones
somáticos de café del genotipo INIFAP 00-28
Estudios recientes han permitido identificar al menos un medio de
cultivo adecuado para iniciar la embriogénesis somática de café
Robusta en la variedad policlonal del INIFAP (INIFAP 00-24,
00-28, 95-9, 97-14 y 97-15), además del genotipo INIFAP 00-27
(Figura 2). Esto se logró al evaluar el uso de explantes foliares sin
nervadura primara y secundaria, así como, la interacción de estos
factores con el uso de cinco medios de cultivo diferentes (YI,
YIA8, YI+2,4-D, MS1/MS2 y Pierson). Los mejores resultados
propiciaron hasta un 70 % de callo embriogénico.
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Figura 2. Formación de callo embriogénico en diversos genotipos de café Robusta,
a) INIFAP 00-24 en el medio YIA8; b) INIFAP 00-27 en el medio Pierson; c)
INIFAP 00-28 en el medio YIA8; d) INIFAP 95-9 en el medio YI; e) INIFAP 97-14
en el medio YI+2,4-D y f) INIFAP 97-15 en el medio MS1/MS2