UNIVERSIDAD DE L AS FUERZAS ARMADAS ESPE, F ACULTAD SANGOLQUÍ - ECUADOR. ACULTAD DE CIENCIAS APLICADAS – INGENIERÍA EN BIOTECNOLOGÍA , SANGOLQUÍ
Obtención de plantas libres de enfermedades mediante el cultivo de meristemos de Gladiolo (Gladiolus imbricatus) y Cartucho (Zantedeschia aethiopica) Hernández J.* y Paredes P.* *Estudiante de la carrera de Ingeniería en Biotecnología. Universidad de las Fuerzas Armadas. l!ernandez"es#e.edu.ec $angol%uí& Ecuador Fe'rero de ()+ ,os virus y #at-genos en general #roducen grandes #rdidas en los cultivos de es#ecies vegetales/ gran #arte de estos #at-genos se transmiten desde la #lanta madre a la #lanta !ia/ sin em'argo con la regeneraciregeneraci-nn de #lantas #lantas in vitro a #artir del cultivo de meristemos se #uede evitar contaminaci-n de la #lanta !ia y o'tenerse #lantas li'res de en0ermedades/ esta tcnica se suele utilizar #ara clonaci-n/ conservaci-n de #lantas ya %ue se a#rovec!an algunas de las ventaas %ue #oseen los teidos meristemáticos con res#ecto a la contaminaci-n #or agentes #at-genos. En el #resente tra'ao se o'tuvieron meristemos de dos #lantas ornamentales1 el gladiolo 2Gladiolo inbricatus 3 y el cartuc!o 2 Zantedeschia aethiopica3/ los cuales 0ueron cultivados en medio 4$ enri%uecido. $e #udo a#reciar %ue la generacion de 'rotes a #artir de meristemos/ 0ue e5itoso en dos de los tres e5#lantes de 6ladiolo 26ladiolus im'ricatus3/ mientras %ue en cartuc!o 0ue e5itoso en todos los e5#antes de 7artuc!o 28antedesc!ia aet!io#ica3. Resumen –
Palabras Clave- Meristemos, gladiolo, cartucho, in vitro Abstract &
9iruses and #at!ogens generally #roduce large cro# losses o0 vegetal s#ecies/ most o0 t!ese #at!ogens are transmitted 0rom t!e mot!er #lant to daug!ter #lant/ !o:ever :it! regeneration in vitro 0rom meristem culture you can avoid contamination o0 t!e daug!ter #lant and :e can o'tain disease&0ree #lants/ t!is tec!ni%ue is o0ten used 0or cloning/ #lant conservation and ta;es advantage o0 some meristematic tissues c!aracteristics a'out contamination 'y #at!ogens. In t!e #resent :or; :ere o'tained meristems o0 t:o ornamental #lants1 gladiolus 2Gladiolus inbricatus3 and cartridge 2 Zantedeschia aethiopica3/ :!ic! :ere cultured on enric!ed 4$ medium.
I =>?@U77I= ,os virus en las #lantas #roducen grandes grandes #rdidas #rdidas en los cultivos/ cultivos/ una gran #arte #arte de #at-genos #at-genos no se tras trasmi mite tenn #or #or sem semilla illa lo %ue %ue #rod #roduc ucee %ue %ue las las es#e es#eci cies es %ue %ue se multi multi#l #lic ican an #or #or esta esta vía vía logr logren en li'r li'rar arse se de ello elloss de 0orm 0ormaa natu natura ral/ l/ sin sin em'a em'arg rgoo cuando las es#ecies se #ro#agan de manera agámica/ los virus son transmitidos con alta e0iciencia desde la #lanta madre !asta a su descendencia 27onci/ ())3.
de #at-genos a travs travs de la regeneraci-n regeneraci-n de #lantas invitro/ el cultivo in vitro de teidos #ermite o'tener #lantas li'res de en0ermedades y #ro#agar masivamente material vegetal en cual%uier #oca del aDo/ conservando su #otencial gentico y calidad sanitaria 24ui' et al. ())3. El sistema con más uso de'ido al 5ito %ue o0rece es el cultivo de meristemos/ esta tcnica consiste en aislar el meristemo y sem'rarlo en un medio de cultivo %ue #osi'ilite el desarrollo de una #lanta
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ESTABLECIMIENTO DE CALLOGÉNESIS A PARTIR DE RAÍZ DE ZANAHORIA (D AUCUS CAROTA )
El cultivo de meristemos se !a utilizado con 5ito #ara distintos o'etivos/ los más 0recuentes son la rá#ida clonaci-n/ conservaci-n de germo#lasma a 'aa tem#eratura y la o'tenci-n de #lantas li'res de #at-genos sistmicos 2Fraccioli y 4arani/ G3. ,os meristemos #oseen #ocos o ningCn virus/ esto de'ido a tres razones #rinci#ales1 $u sistema vascular es #oco di0erenciado/ #osee una elevada actividad meta'-lica y al #oseer una elevada concentraci-n de (/./ se in!i'e la multi#licaci-n de los virus 2Hernández/ ())3
,as muestras 0ueron sumergidas en +)) m, de una soluci-n de detergente al (M #v a la %ue se aDadieron tres gotas de t:een () y se mantuvieron en agitaci-n durante () minutos/ luego se lav- las muestras dos veces con agua destilada y una con agua estril. A continuaci-n se las sumergi- en +)) m, de una soluci-n de cloro al (.+M vv a la cual se le aDadieron gotas de >:een () y se las mantuvo en agitaci-n durante ) min. Inmediatamente se trasladaron las muestras a la sala de siem'ra.
El gladiolo 2 Gladiolo inbricatus 3/ es una es#ecie en #eligro de e5tinci-n #erteneciente a las comunidades vegetales de #raderas !Cmedas/ este es originario del centro de Euro#a donde !a disminuido considera'lemente/ #ertenece al gru#o de las geo0itas de'ido a %ue es una #lanta #erene con -rgano de almacenamiento su'teráneo 2u'ícova y 8eidler/ ()3.
agua destilada estril dentro de la cámara/ se retiraron los e5#lantes del agua y se realizaron cortes #ara retirar las ca#as de teidos !asta llegar al meristemo. $e coloc- un e5#lante #or 0rasco de medio/ se 0lamela 'oca del 0rasco y se cerr- con dos ca#as de #lástico #ara cocina y ligas de !ule.
El cuartuc!o 2 Zantedeschia aethiopica 3/ #osee un -rgano 'asa su'terráneo conocido como rizoma/ una 0ormaci-n constituida a #artir del tallo/ crece #aralelo al suelo y #resenta más de una yema #or estructura/ el cartuc!o es una de las #lantas más conocidas a nivel mundial y #roviene de a0rica a #esar de ser venenosa/ estudios !an demostrado %ue #uede ser muy Ctil en sistemas de !umedales arti0iciales #ara lim#iar aguas residuales y evitar el crecimiento de algas 2Belmont y 4etcal0e/ ())3.
Siembra e incubación: $e realizaron tres lavados con
$e evalu- la contaminaci-n des#Ces de una semana y se registraron los datos las semanas siguientes. Finalmente se 0lameo la 'oca del 0rasco y se sell- con ( ca#as de #lástico #ara cocina y ligas de !ule. $e incu'- en luz y se realizaron evaluaciones semanales. ?E$U,>A@$ $e realizaron evaluaciones semanales de los e5#lantes #ara controlar en #rimer lugar contaminaci-n y luego el nCmero de 'rotes así como variaciones en la 0orma/ color y grosor 2>a'la .3
El o'etivo del #resente tra'ao 0ue la o'tenci-n de #lantas li'res de en0ermedades mediente el cultivo de meristemos de 6ladiolo 2 Gladiolo inbricatus 3 y de cartuc!o 2 Zantedeschia aethiopica 3 en medio 4$ enri%uecido con (mg, de I= y ).+mg, de AIA. 4A>E?IA,E$ K 4L>@@$ Preparación de la sala de siembra: $e
desin0ect- el #iso con ali#to/ seguidamente se lim#iaron las cámaras de siem'ra con #a#el toalla estril y alco!ol al )M. $e introduo en la cámara todo el material #ara luego encender las lám#aras U9 de las ca'inas de 0luo durante () min. Muestreo y desinfección: ,os e5#lantes de gladiolo y
Tabla 1. ?esultados evaluaci-n
cualitativa
de cartuc!o se o'tuvieron a #artir de 'ul'os de las res#ectivas #lantas/ los cuales 0ueron lavados #ara eliminar los residuos de tierra. DPT. CIENCIAS DE L A VIDA – CULTIVO DE TEJIDOS VEGETALES
En las siguiente imagen se muestran los e5#lantes de 7artuc!o / en los 0rascos / (/ las 0otos 0ueron tomadas el ( de Enero de ()+. i!$#
En las siguiente imagen se muestran los e5#lantes de 6ladiolo / en los 0rascos / (/ las 0otos 0ueron tomadas el (G de Enero de ()+. i!%#
En las siguiente imagen se muestran los e5#lantes de 7artuc!o / en los 0rascos / (/ las 0otos 0ueron tomadas el (G de Enero de ()+. i!&#
Gra'ico stadstico "# En el siguiente gra0ico se muestra el #orcentae de 'rotes %ue se generaron de los e5#lantes de 6ladiolo.
En las siguiente imagen se muestran los e5#lantes de 6ladiolo / en los 0rascos / (/ las 0otos 0ueron tomadas el ( de Enero de ()+. i!"#
Brotes Obtenidos 2.5 2
Brotes Exitosos
1.5
Brotes Fallidos
1 0.5 0
Explantes DPT. CIENCIAS DE L A VIDA – CULTIVO DE TEJIDOS VEGETALES
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ESTABLECIMIENTO DE CALLOGÉNESIS A PARTIR DE RAÍZ DE ZANAHORIA (D AUCUS CAROTA )
En el siguiente gra0ico se muestra el #orcentae de 'rotes %ue se generaron de los e5#lantes de 7artuc!o. Gra'ico stadstico $#
Conclusiones#
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Brotes Obtenidos 2.5 2
Brotes Exitosos
1.5
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Brotes Fallidos
1 0.5 •
0
Explantes
I$7U$I= 7omo indican 6eorge/ Uddin y >itov muc!os radicales li'res son li'erados a lo largo del #roceso de desin0ecci-n del e5#lante/ el e5ceso de estos lleva al daDo de teidos/ incluso a la muerte. $iendo así la #resencia de estos radicales los #osi'les causantes del daDo en los teidos de los e5#lantes o'tenidos en esta #ráctica. e'ido al daDo %ue su0rieron los e5#lantes se 'uscan soluciones alternativas #ara 0uturos ensayos/ asi Kadav e5#lica %ue la o5idaci-n de los e5#lantes #uede ser reducida/ #or medio de la disminuci-n del #roceso de escisi-n y esterilizaci-n/ evitando así el #rolongado contacto con los agentes %uímicos/ en nuestro caso la soluci-n de cloro. Finalmente en nuestro caso #articular la #rolongada e5#osici-n de los e5#lantes a la soluci-n de cloro/ #rodueron danos en los teidos/ algo %ue
$e #udo a#reciar %ue la generacion de 'rotes a #artir de meristemos/ 0ue e5itoso en dos de los tres e5#lantes de 6ladiolo 2 Gladiolus imbricatus3/ mientras %ue en cartuc!o 0ue e5itoso en todos los e5#antes de 7artuc!o 2 Zantedeschia aethiopica3. =o e5iste contaminacion en niguno de los e5#lantes tanto en 6ladiolo como en 7artuc!o/ demostrando 'uena desin0eccion de los e5#lantes/ y tam'ien %ue !u'o un 'uen maneo de los e5#lantes dentro de camara. os de los tres e5#lantes de 6ladiolo #resentan via'ilidad #ara generar a una #lanta nueva a #artir de mersitemo. >odos los e5#lantes de 7artuc!o #resentan via'ilidad #ara generar #lantas a #artir de meristemos.
BIB,I@6?AFNA
Aya'e/ 4. y $umi/ $./ 2())3./ A =ovel And e00icient tissue culture met!od&Ostem&disc dome cultureO&0or #roducing virus&0ree garlic 2Allium sativum ,.3. Plant 7ell ?e# ()1+)&+). Belmont/ 4.A. Q 4etcal0e/ 7.. 2())3. Feasi'ility o0 using ornamental #lants 28antedesc!ia aet!io#ica3 in su'sur0ace 0lo: treatment :etlands to remove nitrogen/ c!emical o5ygen demand and nonyl#!enol et!o5ylate sur0actants & a la'oratory&scale study. Ecological Engineering (1 (&(. ?ecu#erado de1 !tt#1:::.;e:.orgscience&conservation#lants& 0ungizantedesc!ia&aet!io#ica&arum&lily / 7onsultado el1 R))(+S. 7onci 9./ 2())3/ Obtención de plantas libres de virus, 7a#. I9/ Bi'lioteca 9irtual Universal/ Argentina/ ?ecu#erado de1 !tt#1:::.'i'lioteca.org.arde0ault.as# / 7onsultado el1 R))(+S DPT. CIENCIAS DE L A VIDA – CULTIVO DE TEJIDOS VEGETALES
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Fraccioli/ 6. y 4arani/ F. 2G3. Virus elimination by meristem tip culture and tip micrografting 1 T&G) in1 A. Hadidi/ ?.. !etar#al/ and H. oganeza:a. Plant virus deasease control. >!e American P!yt!o#at!ology $ociety. $t. Paul/ 4innesota/ U$A. 6eorge/ E. T. Plant #ro#agation 'y tissue culture #art (. In Practice. ( ed. E5egetics ,imited. England. T #. Hernández ?./ 2())3. VElectrot!era#!yO >ec!ni%ue eliminates viral and 'acterial in0ection 0rom #lant s!ootti# cultures. I=I9I> $anto omingo/ 7u'a. u'ícova P./ 8eidler 4./ 2()3/ Habitat demands and population characteristics of the rare plant species Gladiolus imbricatus L. in the ren!t"t region #$% Moravia, the &'ech (epublic) / 7aso#is slezs;!o
zems;!o muzea 2A3. 9olume T)/ Issue (/ Pages +W T/ I$$= 2Print3 (&)(T/ @I1 ).(Gv)()& )&))T&+/ =ovem'er (). ?ecu#erado de1 !tt#1:::.degruyter.comvie:cszma.().T).issue &(v)()&)&))T&+v)()&)&))T&+.5ml / 7onsultado el1 ))(+. 4ui'/ A./ 4yeong&e 7/ Predieri/ $. y $. Baneree. 2())3. *n Vitro +pplication in crop improvement. %nfield, $e Hampshire/ United $tates o0 America. $cience Pu'lis!ers I=7. () #. >a'iye!/ Bernard/ F $!ac;er/ H. 2())T3. *nvestigation of glutathione, salicylic acid and G+effects on broning in pistacia vera shoot tips culture.
Acta Horticulturae (T1 ()&(). $eneviratne/ P
Kadav/ U ,al/ 4 Jais:al/ 9. 2)3. *n vitro micropropagation of the tropical fruit tree 0y'ygium cuminii ,. Plant 7ell/ >issue and @rgan 7ulture (1
G&(.
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ESTABLECIMIENTO DE CALLOGÉNESIS A PARTIR DE RAÍZ DE ZANAHORIA (D AUCUS CAROTA )
ne!os 1. "ealice una table de comparación entre los cambios morfoló#icos de los ensayos de su #rupo. Tabla $. 7om#araci-n de cam'ios
s o m e t s i r e M
s e t o r b e d %
n ó i c a n i m a t n o
mor0ol-gicos s a c i t s & r e t c a r a C
Meristemo 1
=@
Meristemo $
=@
)
@5idaci-n
Meristemo '
=@
6eneracin de !oas
Meristemo (
=@
E5#ansi-n en el meristemo
carecen de teidos vasculares y a encontrarse en constante divisi-n mit-tica se encuentran li'res de #at-genos 2?oca y Beltran/ G3. El tamaDao del meristemo es el 0actor más critico de esta tcnia y el 5ito en el saneamiento es mayor cuando más #e%ueDo es el e5#lante. ,os re%uerimiento de los medios de cultivo no son muy e5igentes salvo si se cultiva el domo meristemático sin #rimordios 0oliares 2,-#ez y 7azola/ ())T3. '. *Por-u es aconse/able utili0ar v+sta#os en crecimiento para el cultivo de meristemos,
e este modo se cuenta con certeza con teido em'rionario con #otencial de di0erenciaci-n/ %ue tiene la ca#acidad de 0ormar todos los teidos de la #lanta/ constituye un #unto activo de crecimiento de yema vegetal y a #artir de este se #odrá regenerar #lántulas com#letas 2?a0ael/ G3
iblio#raf&a Meristemo )
=@
E5#ansi-n en el meristemo
$. *Cu+les son las condiciones necesarias para la propa#ación de pl+ntulas libres de virus,
,-#ez 7./ y 7azola J./2())T3/ $aneamiento de material vegetal1 7ultivo de 4eristemos. ?ecu#erado de1 !tt#1:::.encuentros.uma.es.encuentrosmer istemos.!tml ?a0ael 4./ 2G3/ (egeneración 1in vitro2 de e/plantes caulinares de cafeto #&ofiea arabica)
7aracas/ 9nezuela1 Escuela de Biología/ Facultad de 7iencias/ Universidad 7entral de 9enzuela.
Para la o'tenci-n de #lantas li'res de virus se re%uiere realizar tcnicas como al termotera#ia o tcnicas in vitro como el cultivo de ?oca <./ Beltran J./2G3/ &ultivo de meristemos. ,a tcnica del cultivo de meristemos para la conservación de meristemos consiste en la disecci-n e germoplasma de yuca in vitro.&ali, &olombia3 incu'aci-n del meristemo a#ical de una #lanta &*+. en condiciones de ase#sia. ,os meristemos
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