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Revista Electrónica Granma Ciencia. Vol.11, No.2, Mayo - Agosto
2007
ISSN 1027-975X
TÍTULO: Multiplicación in vitro de Violeta Africana (SAINTPAULIA
IONNATA).
AUTORES: Ángel Espinosa Reyes
Juan J. Silva Pupo
Orlando González Paneque
Lilien Fajardo Rosabal
Jorge Pérez Pérez.
INSTITUCIÓN: Departamento de Ciencias Básicas. Facultad de Ingeniería.
Universidad de Granma. Apartado, 21. Bayamo CP. 85100
Granma. Cuba
E-MAIL: [email protected]
RESUMEN
Se utilizaron Vitroplantas de Violeta Africana (Saintpaulia ionnata) mantenidas en
medio de multiplicación in vitro
para
evaluar el efecto de diferentes
combinaciones de 6- bencilamonopurina (6-BAP) y ácido naftalenacético (ANA),
así como el empleo de Sistemas de Inmersión Temporal en la multiplicación in
vitro de esta planta ornamental, el mayor número de brotes por explante se obtuvo
cuando se empleó 0.5 mg.l-1 y 1.0 mg.l-1 de 6- BAP combinado con 0.1 mg.l-1 de
ANA. El empleo de la inmersión temporal permitió obtener un mayor índice de
multiplicación. Las vitroplantas logradas utilizando Sistemas de Inmersión
Temporal tuvieron una menor longitud y un menor número de hojas que las
obtenidas por la micropropagación convencional.
INTRODUCCIÓN
Las plantas ornamentales han sido de interés para el hombre desde tiempos
antiguos, para la ornamentación de hogares, calles y otros lugares; además, de su
valor ornamental estas plantas proporcionan bienestar social y psicológico (Pereira
et al., 2004). En nuestros días las plantas ornamentales son muy cotizadas en el
mercado mundial, aportando inmensos ingresos a los países productores y
exportadores, tanto como flores de corte como plantas de ornamento.
La Violeta Africana (Saintpaulia ionnata) fue descubierta por el barón Walter Van
Saint Paul St Claire en las montañas de Usambara, en la provincia del Cabo en
Sudáfrica (Pasqual et al., 1996). Cultivada por primera vez como planta de interior
desde hace cincuenta años, hoy es una de las plantas de flor de interior más
populares por sus características particulares que le confieren un atractivo
especial, es de fácil cultivo, no ocupa mucho espacio; y además brinda color, y
alegría en cualquier ambiente (Tombolato et al., 1989)
Es una planta muy demandada en los mercados, alcanzándose producciones
superiores a los cuatro millones de plantas por año en diversos países.
Inicialmente se reproducía por semilla o principalmente por esquejes foliares, en la
actualidad la forma más habitual de reproducirla es mediante el cultivo in vitro de
secciones de pecíolo (Bianchini y Pantano, 1991). La producción de plantas
micropropagadas surge como una alternativa para la producción a gran escala de
material vegetal de alta calidad genética y fitosanitaria en corto periodo de tiempo,
respondiendo de esta forma a las exigencias de los productores (Pereira et al.,
2004). El establecimiento de la composición del medio de cultivo y las condiciones
de cultivo in vitro constituyen aspectos que tratan de ser mejorados cada día por
los productores con la finalidad de mejorar la calidad de sus producciones y
reducir los costos, lo cual está estrechamente relacionado con las concentraciones
y relaciones óptimas a emplear de los reguladores del crecimiento, de vital
importancia en los programas de micropropagación de plantas.
En el
presente trabajo perseguimos como objetivo evaluar diferentes
combinaciones de 6- bencilamonopurina (6- BAP) y ácido naftalenacético (ANA), y
el empleo de Sistema de Inmersión Temporal en la multiplicación in vitro de la
Violeta Africana.
MATERIALES Y MÉTODOS
El trabajo se desarrolló en el Centro de Estudios de Biotecnología Vegetal de la
Facultad de Ciencias Agrícolas perteneciente a la Universidad de Granma, para lo
cual se llevaron a cabo diferentes experimentos.
Multiplicación in vitro
El material de partida empleado fueron clusters de plantas in vitro de Violeta
Africana, obtenidas a partir de segmentos de hojas y mantenidas en el medio de
cultivo constituido por las de sales de Murashige y Skoog (1962), sacarosa (30 g.l1
) sin reguladores del crecimiento; de las cuales se emplearon hojas, sembradas
en el medio de cultivo compuesto por las sales Murashige y Skoog (1962),
sacarosa (30 g.l-1) mioinositol (100 mg.l-1), tiamina (1.0 mg.l-1) y las combinaciones
de 6- bencilaminopurina (6-BAP) y ácido nalftalenacético (ANA) que a
continuación se describen:
Tratamiento 1: sin reguladores del crecimiento.
Tratamiento 2: 6-BAP (0.1 mg.l-1) y ANA (0.1 mg.l-1).
Tratamiento 3: 6-BAP (0.5 mg.l-1) y ANA (0.1 mg.l-11).
Tratamiento 4: 6-BAP (1.0 mg.l-1) y ANA (0.1 mg.l-1).
El pH fue ajustado a 5.7 y solidificado con agar E a de 6 g.l-1. Los medios de
cultivo fueron esterilizados en autoclave durante 20 minutos a 120°C y 150 kPa,
siendo distribuidos a 20 ml en frasco de 250 ml. Los explantes se sembraron con
la superficie adaxial en contacto con el medio de cultivo (González, 2006) a razón
de cinco por frasco y se incubaron en cámara de cultivo en condiciones de
iluminación solar a 45-54 µmol m-2s-1 de intensidad luminosa, humedad relativa del
80-90% y 25±20C de temperatura. Siendo evaluadas a los 90 días después de la
siembra las variables: porcentaje de explantes con brotes y número de brotes por
explantes.
Multiplicación en Sistema de Inmersión Temporal
El medio de cultivo empleado fue el compuesto por las sales Murashige y Skoog
(1962) con sacarosa (30 g.l-1), mioinositol (100 mg.l-1), tiamina (1.0 mg.l-1), 6-BAP
(1.0 mg.l-1) y ANA (0.1 mg.l-1). El pH fue ajustado a 5.7 y se esterilizó en las
condiciones anteriormente descritas. Fueron utilizados como recipiente para los
explantes y el medio de cultivo, frascos de 250 ml y se añadió 50 ml de medio de
cultivo. Como explantes se emplearon hojas de plantas in vitro mantenidas en las
condiciones anteriormente descritas. Fueron colocados cinco explantes por frasco
y se emplearon tres repeticiones por sistema de cultivo. Las inmersiones se
realizaron dos veces a la semana durante cinco minutos. Como control se utilizó el
medio de cultivo anteriormente explicado solidificado con agar (6 g.l-1) distribuido
en frasco de 250 ml a razón de 20 ml por frasco, sembrándose cinco por cada
frasco.
A los 90 días posteriores a la siembra fueron evaluadas las variables: índice de
multiplicación, longitud de las vitroplantas y número de hojas por vitroplanta.
Se evaluaron además, las variables cualitativas: hiperhidricidad y color.
Se empleó un diseño estadístico completamente aleatorizado y los datos se
procesaron mediante un análisis de varianza de clasificación simple y se aplicó la
prueba de comparación múltiple de medias de Tuckey para p < 0.05 cuando
existieron diferencias entre las medias.
RESULTADOS Y DISCUSIÓN
Multiplicación in vitro
El empleo de reguladores del crecimiento en el cultivo in vitro y sobre todo en la
fase de multiplicación tiene gran importancia para lograr los objetivos propuestos,
tal es el caso del uso de auxinas y citocininas (Damiano et al., 1991)
En la tabla 1 puede observarse la formación de brotes en el 100% de los
explantes, en todos los tratamientos; sin embargo, el número de brotes por
explante manifestó diferencias altamente significativas entre los tratamientos, lo
cual puede estar atribuido a los efectos que produce el 6-BAP, el cual promueve la
división celular y estimula la diferenciación de brotes (Bhojwani y Razdan, 1996)
Tabla 1: Efecto de diferentes combinaciones de 6-BAP y ANA en la multiplicación
in vitro de Violeta Africana.
Explantes sembrados Explantes con brotes
Brotes/explante
Tratamientos
(%)
6- BAP
ANA
(mg.l-1)
(mg.l-1)
0
0
20
100
1.8 c
0.1
0.1
20
100
6.8 b
0.5
1.0
0.1
20
100
10.8 a
0.1
20
100
9.6 a
MG±EE
NS
7.25 ± 0.12
Valores con letras distintas para una misma columna difieren estadísticamente
para p< 0.05
Cuando no se empleó reguladores del crecimiento en el medio de cultivo, se
obtuvo el menor número de brotes por explante en comparación con los
tratamientos donde se utilizaron los mismos, destacándose los obtenidos con las
combinaciones de 0.5 y 1.0 mg.l-1 de 6- BAP y 0.1 mg.l-1 de ANA, estos resultados
coincidieron con los alcanzados por Daquinta et al (2000) quienes obtuvieron un
100% de brotación de ápices de Tectona grandis cuando emplearon en el medio
de cultivo 6-BAP (0.5 mg.l-1); por otro lado Agramonte et al. (2001) obtuvieron los
mayores índices de multiplicación en Eucaliptus grandis al emplear en el medio de
cultivo la combinación de 0.1 mg.l-1 de 6- BAP y 0.1 mg.l-1 de ANA. Al evaluar el
efecto del 6-BAP en la formación de yemas adventicias de banano (Musa sp) cv.
Gran Enano (AAA) se obtuvo un mayor número de brotes por frasco al utilizar la
concentración de 20 mg.l-1 (García et al., 2002)
Multiplicación en Sistema de Inmersión Temporal
Con la implantación de un sistema de propagación basado en el contacto a
intervalos del medio de cultivo con los explantes por un corto periodo de tiempo y
la consecuente renovación de la atmósfera gaseosa Medero (2006) logró evitar la
hiperhidricidad de los tejidos y la acumulación de gases tóxicos; este sistema es
conocido como: Sistema de Inmersión Temporal
En la tabla 2 se muestran los resultados obtenidos al utilizar los Sistema de
Inmersión Temporal (SIT) para la propagación de la Violeta Africana, como puede
observarse, el índice de multiplicación fue significativamente superior en los SIT,
estos resultados pueden estar dados por los beneficios que brinda la inmersión
temporal como son la renovación de la atmósfera gaseosa, las plantas pueden
absorber los nutrientes de una mejor forma entre otras (Alvard y Teisson 1993),
Tabla 2. Efecto del empleo de Sistemas de Inmersión Temporal en la propagación
de Violeta Africana.
Sistema de
Índice de
Hojas/ planta
Longitud de las
propagación
multiplicación
vitroplantas (cm)
SIT
21.2 a
2.55 b
1.13 b
Medio semisólido
9.65 b
4.21 a
2.39 a
MG±EE
15.4±0.12
3.32±0.09
1.76±0.08
Valores con letras distintas para una misma columna difieren estadísticamente
para p< 0.05.
Bernal et al. (2002), lograron índices de multiplicación de vitroplantas de caña de
azúcar cuando emplearon SIT hasta 20 veces superiores a los obtenidos con el
empleo de la micropropagación tradicional. Pérez et al. (1998), al comparar la
inmersión temporal con el método de propagación tradicional, obtuvieron mejores
resultados en cuanto al número de brotes y biomasa total en los SIT; así mismo,
Escalona et al. (1999) obtuvieron incrementos superiores al 50% en los
coeficientes de multiplicación de la Piña (Ananas comosus, Merr) usando SIT.
En la tabla 2 se muestra que el número de hojas por vitroplanta y su longitud
fueron significativamente menores en los SIT, lo cual pudo estar dado por una
mayor competencia entre las plantas por los nutrientes y la luz; en los SIT se
formó una masa compacta y numerosa de vitroplantas, en la cual las del centro no
recibían toda la luz que requerían para su normal desarrollo. Lorenzo et al (1999),
obtuvieron una mayor altura en los brotes de caña de azúcar en los SIT; por otro
lado, Jiménez et al. (1996) lograron aumentar con el empleo de SIT el número de
nudos por plantas; así como el número y tamaño de los microtubérculos de papa
(Solanum tuberosum, L.)
Las plantas obtenidas en los SIT al igual que las obtenidas por la
micropropagación convencional mostraron el color característico de esta planta y
no se observaron plantas deformadas, ni síntomas de hiperhidricidad de los
tejidos.
CONCLUSIONES
Se logró un mayor número de brotes por explantes cuando se emplearon las
combinaciones de 0.5 mg.l-1 y 1.0 mg.l-1 de 6- BAP y 0.1 mg.l-1 de ANA.
El empleo de Sistemas de Inmersión Temporal permitió elevar el índice de
multiplicación de las vitroplantas de Violeta Africana.
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Vol.1. Capítulo 14. IBP. Las Villas. p. 241-258.