evidencias preliminares del cultivo in vitro de pluchea

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Acta Botánica Cubana 5 Acta Botánica Cubana No. 213, pp. 510 Agosto-Octubre, 2011 Evidencias preliminares del cultivo in vitro de Pluchea carolinensis (Jacq.) G. Don (Asteraceae) Preliminar evidences of Pluchea carolinensis (Jacq.) G. Don (Asteraceae) in vitro culture Miriam Liset PREDE RODRÍGUEZ*, Osniel SÁNCHEZ RIVERA*, Carlos Alberto PINO GONZÁLEZ*, Claire KEVERS** y Jacques DOMMES** RESUMEN. Atendiendo a las potencialidades medicinales de Pluchea carolinensis (Jacq.) G. Don sustentadas por el notable nivel de actividad antioxidante y estrogénica que expresa, se requiere de alternativas de propagación que garanticen la conservación y sostenibilidad del taxón. La propagación in vitro puede convertirse en herramienta eficaz en este sentido pero no son conocidas referencias al respecto. El presente trabajo expone los resultados preliminares obtenidos en la propagación in vitro de la especie. Semillas y yemas apicales fueron expuestas a diferentes tratamientos de desinfección y constituyeron el explante inicial para el establecimiento in vitro del taxón. A partir de hojas obtenidas in vitro se promovió la formación de brotes adventicios al suprimir el suministro de fitohormonas. Hojas y fragmentos de raíces de plántulas obtenidas in vitro se dispusieron en 11 tratamientos de cultivo empleando las sales de Murashige y Skoog (1962) como medio basal y combinaciones de ácido 2,4-diclorofenoxiacético (2,4-D) - 6-furfurilaminopurina (KIN) y ácido naftalenacético (ANA) - 6-bencilaminopurina (BAP), con lo que se indujo la formación de callos en la mayoría de los tratamientos. PALABRAS CLAVE. Asteraceae, Pluchea carolinensis, cultivo in vitro, micropropagación, callos. ABSTRACT. Taking into account the medicinal potentialities of Pluchea carolinensis (Jacq.) G. Don (Asteraceae), supported by its remarkable level of antioxidant and estrogenic activity, propagation alternatives for improving conservation and sustainability of this species are strongly needed. Therefore, in vitro propagation can become a useful tool although references concerning this subject are lacking. This paper shows the preliminary results in the in vitro propagation of this taxon during which seeds and apical buds were exposed to various disinfection treatments and constituted the initial explant. The formation of adventitious sprouts in leaves obtained in vitro was accomplished by suppressing phytohormone supply. Leaves and root fragments from plantlets obtained in vitro were planted in 11 culture treatments using Murashige & Skoog salts as basal medium and combinations of 2,4-D - KIN and ANA-BAP. Calli were formed in most treatments. KEY WORDS. Asteraceae, Pluchea carolinensis, in vitro culture, micropropagation, calli. Manuscrito recibido: 25 de septiembre de 2010 Manuscrito aprobado: 12 de noviembre de 2010. *Instituto de Ecología y Sistemática, C. P. 11900, La Habana 19, Cuba. **Universidad de Liège (ULg), Bélgica. INTRODUCCIÓN Las ya conocidas propiedades medicinales de Pluchea carolinensis (Jacq.) G. Don, incorporadas a la tradición popular cubana (Roig, 1974), se han potenciado recientemente con la identificación de principios activos responsables de la actividad antioxidante (Perera, 2010). De tal forma se convier- te en un recurso atrayente para la industria Médico- Farmacéutica y por tanto adquiere una dimensión diferente desde el punto de vista conservacionista, al implicarse como taxón de riesgo potencial. Desarrollar la Micropropagación y otras técnicas in vitro pueden convertirse en vías alternativas que contribuyan con la conservación y el uso sostenible del taxón, al asegurar la obtención de una población ex situ semejante a la población que la originó en la cual se verifique se mantengan la cuantía de producción a nivel celular de los metabolitos de interés y los indicadores de actividad estrogénica y capacidad antioxidante. Al respecto es poco frecuente hallar referencias en la Bibliografía especializada, motivado quizás por las bondades en cuanto a la propagación y adaptación de la especie y por la reciente validación de estas nuevas propiedades medicinales que posee. El presente trabajo expone los resultados preliminares obtenidos en el establecimiento in vitro de P. carolinensis a partir de semillas y yemas apicales, la multiplicación por crecimiento adventicio y la inducción de callos. MATERIALES Y MÉTODOS Semillas extraídas de frutos maduros y yemas apicales recolectadas en plantas jóvenes de P. carolinensis, que crecen en el banco de germoplasma (BG) en forma de colección de campo del Instituto de Ecología y Sistemática (I.E.S.), fueron utilizadas como explante inicial para el establecimiento de los cultivos asépticos. Con vistas a comprobar la capacidad de germinabilidad de las semillas la experiencia pudo extenderse a material colectado en otras localidades de interés, así se contó con cuatro muestras procedentes de: Alamar (2006, Pc ´06); La Bajada, Pinar del Río (2007, Pc ´07 A); Sierra del Rosario, Pinar del Río (2007, Pc ´07 B); área Bolera, I.E.S. (2007, Pc ´07 C). Desinfección superficial. Los explantes se expusieron a múltiples tratamientos de desinfección superficial que combinaron cinco soluciones desinfectantes, con diferentes concentraciones y tiempos de exposición (Tabla 1). Previo a cada tratamiento el material vegetal fue inmerso en agua destilada estéril con dos a tres gotas de Tween 80 o Teepol. Luego de cada inmersión en solución detergente o desinfectante el material se enjuagó (tres a cinco veces) con agua destilada estéril. Una vez desinfectados, los explantes se dispusieron en tubos de ensayo, sobre 15 mL de medio sólido, confeccionado sólo con agua y agar. En cada tubo se inocularon 0.05 g de semillas sobre plano inclinado y una yema apical, con cinco y

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Page 1: Evidencias preliminares del cultivo in vitro de Pluchea

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Acta Botánica Cubana No. 213, pp. 5–10 Agosto-Octubre, 2011

Evidencias preliminares del cultivo in vitro de Pluchea carolinensis (Jacq.) G. Don (Asteraceae)

Preliminar evidences of Pluchea carolinensis (Jacq.) G. Don (Asteraceae) in vitro culture

Miriam Liset PREDE RODRÍGUEZ*, Osniel SÁNCHEZ RIVERA*, Carlos Alberto PINO GONZÁLEZ*,

Claire KEVERS** y Jacques DOMMES**

RESUMEN. Atendiendo a las potencialidades medicinales de Pluchea carolinensis (Jacq.) G. Don sustentadas por el notable nivel de actividad

antioxidante y estrogénica que expresa, se requiere de alternativas de propagación que garanticen la conservación y sostenibilidad del taxón. La

propagación in vitro puede convertirse en herramienta eficaz en este sentido pero no son conocidas referencias al respecto. El presente trabajo

expone los resultados preliminares obtenidos en la propagación in vitro de la especie. Semillas y yemas apicales fueron expuestas a diferentes

tratamientos de desinfección y constituyeron el explante inicial para el establecimiento in vitro del taxón. A partir de hojas obtenidas in vitro se

promovió la formación de brotes adventicios al suprimir el suministro de fitohormonas. Hojas y fragmentos de raíces de plántulas obtenidas in

vitro se dispusieron en 11 tratamientos de cultivo empleando las sales de Murashige y Skoog (1962) como medio basal y combinaciones de

ácido 2,4-diclorofenoxiacético (2,4-D) - 6-furfurilaminopurina (KIN) y ácido naftalenacético (ANA) - 6-bencilaminopurina (BAP), con lo que

se indujo la formación de callos en la mayoría de los tratamientos.

PALABRAS CLAVE. Asteraceae, Pluchea carolinensis, cultivo in vitro, micropropagación, callos.

ABSTRACT. Taking into account the medicinal potentialities of Pluchea carolinensis (Jacq.) G. Don (Asteraceae), supported by its remarkable

level of antioxidant and estrogenic activity, propagation alternatives for improving conservation and sustainability of this species are strongly

needed. Therefore, in vitro propagation can become a useful tool although references concerning this subject are lacking. This paper shows

the preliminary results in the in vitro propagation of this taxon during which seeds and apical buds were exposed to various disinfection

treatments and constituted the initial explant. The formation of adventitious sprouts in leaves obtained in vitro was accomplished by suppressing

phytohormone supply. Leaves and root fragments from plantlets obtained in vitro were planted in 11 culture treatments using Murashige &

Skoog salts as basal medium and combinations of 2,4-D - KIN and ANA-BAP. Calli were formed in most treatments.

KEY WORDS. Asteraceae, Pluchea carolinensis, in vitro culture, micropropagation, calli.

Manuscrito recibido: 25 de septiembre de 2010 Manuscrito aprobado: 12 de noviembre de 2010.

*Instituto de Ecología y Sistemática, C. P. 11900, La Habana 19, Cuba.**Universidad de Liège (ULg), Bélgica.

INTRODUCCIÓN

Las ya conocidas propiedades medicinales de Pluchea

carolinensis (Jacq.) G. Don, incorporadas a la tradición

popular cubana (Roig, 1974), se han potenciado recientemente

con la identificación de principios activos responsables de la

actividad antioxidante (Perera, 2010). De tal forma se convier-

te en un recurso atrayente para la industria Médico-

Farmacéutica y por tanto adquiere una dimensión diferente

desde el punto de vista conservacionista, al implicarse

como taxón de riesgo potencial.

Desarrollar la Micropropagación y otras técnicas in vitro

pueden convertirse en vías alternativas que contribuyan con la

conservación y el uso sostenible del taxón, al asegurar la

obtención de una población ex situ semejante a la población

que la originó en la cual se verifique se mantengan la cuantía

de producción a nivel celular de los metabolitos de interés

y los indicadores de actividad estrogénica y capacidad

antioxidante. Al respecto es poco frecuente hallar referencias

en la Bibliografía especializada, motivado quizás por las

bondades en cuanto a la propagación y adaptación de la

especie y por la reciente validación de estas nuevas

propiedades medicinales que posee.

El presente trabajo expone los resultados preliminares

obtenidos en el establecimiento in vitro de P. carolinensis a

partir de semillas y yemas apicales, la multiplicación por

crecimiento adventicio y la inducción de callos.

MATERIALES Y MÉTODOS

Semillas extraídas de frutos maduros y yemas apicales

recolectadas en plantas jóvenes de P. carolinensis, que crecen

en el banco de germoplasma (BG) en forma de colección de

campo del Instituto de Ecología y Sistemática (I.E.S.), fueron

utilizadas como explante inicial para el establecimiento de los

cultivos asépticos. Con vistas a comprobar la capacidad de

germinabilidad de las semillas la experiencia pudo extenderse

a material colectado en otras localidades de interés, así se

contó con cuatro muestras procedentes de: Alamar (2006,

Pc ´06); La Bajada, Pinar del Río (2007, Pc ´07 A); Sierra del

Rosario, Pinar del Río (2007, Pc ´07 B); área Bolera, I.E.S.

(2007, Pc ´07 C).

Desinfección superficial. Los explantes se expusieron a

múltiples tratamientos de desinfección superficial que

combinaron cinco soluciones desinfectantes, con diferentes

concentraciones y tiempos de exposición (Tabla 1). Previo a

cada tratamiento el material vegetal fue inmerso en agua

destilada estéril con dos a tres gotas de Tween 80 o Teepol.

Luego de cada inmersión en solución detergente o

desinfectante el material se enjuagó (tres a cinco veces) con

agua destilada estéril.

Una vez desinfectados, los explantes se dispusieron en

tubos de ensayo, sobre 15 mL de medio sólido, confeccionado

sólo con agua y agar. En cada tubo se inocularon 0.05 g de

semillas sobre plano inclinado y una yema apical, con cinco y

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Miriam Liset Prede Rodríguez, Osniel Sánchez Rivera, Carlos Alberto Pino González, Claire Kevers y Jacques Dommes A

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diez réplicas por tratamiento, respectivamente.

Los explantes inoculados se mantuvieron en condiciones

de iluminación fluorescente, blanca, continua y temperatura

Establecimiento de los cultivos. Semillas maduras

colectadas en el BG del I.E.S., previamente desinfectadas con

el tratamiento que combinaba etanol (70 %) 1 min. y solución

de HgCl2 (0.1 %) 15 min., fueron inoculadas en tubos de

ensayo (a razón de 0.05 g / tubo) que contenían 15 mL de

medio Murashige y Skoog (1962) (MS), en estado sólido

y plano inclinado, con cinco réplicas en total.

Aproximadamente a los 15 días de inoculadas, las semillas

fueron transferidas a medio fresco contenido en frascos de

vidrio (dos) que contenían 175 mL del propio medio.

Las muestras de semillas procedentes de las cuatro

localidades referidas anteriormente, una vez desinfectadas con

Javel comercial (12° Cl), 15 min. y Benlato (1.0 g/L), 15

min., fueron dispuestas en medio MS, en estado sólido, en

frascos de vidrio que contenían 175 mL del mencionado

medio de cultivo. Se establecieron entre una y tres réplicas.

Yemas apicales colectadas en el BG del I.E.S.,

desinfectadas con solución de HgCl2 (0.1 %) por 30 seg.,

fueron implantadas en número de uno, en 15 mL de cuatro

tratamientos de medio de cultivo sólido, contenidos en tubos

de ensayo. Los tratamientos se conformaron a partir de las

sales de MS que se combinaron con ácido naftalenacético

(ANA) y 6 - bencilaminopurina (BAP) (Tabla 2). Cada

tratamiento contó con diez réplicas.

Tabla 2. Tratamientos de medios de cultivo ensayados en el

establecimiento de yemas apicales de P. carolinensis.

Tratamientos Descripción

I MS

II MS + ANA (1.0 mg/L)

III MS + BAP (1.0 mg/L)

IV MS + ANA (1.0 mg/L) + BAP (1.0 mg/L)

Sacarosa: 30.0 g/L Agar: 8.0 g/L

pH: 5.7

Tabla 1. Tratamientos de desinfección aplicados a semillas y yemas apicales de P. carolinensis.

Tratamiento Agentes desinfectantes Concentración Tiempos de exposición

Semillas

1 Lejía comercial (NaHCl) 5 % 15 min.

2 Etanol (EtOH) - Lejía Comercial (NaHCl) 70 % - 5 % 1 min. - 15 min.

3 Bicloruro de Mercurio (HgCl2) 0.1, 0.5, 1.0 % 1 min.

4 Etanol (EtOH) - Bicloruro de Mercurio (HgCl2) 70 % - 0.1 % 1 min. – 5, 10, 15 min.

5 Javel comercial (Cl) - Benlato 12° - 1.0 g/L 15 min. - 15 min.

Yemas apicales

1 Etanol (EtOH) 70 % 1 min.

2 Lejía comercial (NaHCl)

0.5 %

5 %

10 min.

1, 3, 5, 15 min.

3 Etanol (EtOH) - Lejía Comercial (NaHCl)

70 % - 0.5 %

70 % - 5 %

1 min. - 10 min.

1 min. - 15 min.

4

Bicloruro de Mercurio (HgCl2)

0.1, 0.5, 1.0 %

0.5 %

0.1 %

0.05 %

30 seg.

30 seg., 45 seg., 1 min.

30 seg., 45 seg., 1 min.

1 min.

Tabla 3. Descripción de los tratamientos empleados.

Tratamientos Descripción

I MS

II MS + 2,4-D (1.0 mg/L) + KIN (1.0 mg/L)

III MS + 2,4-D (1.0 mg/L) + KIN (0.5 mg/L)

IV

V

VI

MS + 2,4-D (1.0 mg/L) + KIN (0.1 mg/L)

MS + 2,4-D (0.5 mg/L) + KIN (1.0 mg/L)

MS + 2,4-D (0.1 mg/L) + KIN (1.0 mg/L)

VII MS + NAA (1.0 mg/L) + BAP (1.0 mg/L)

VIII MS + NAA (1.0 mg/L) + BAP (0.5 mg/L)

IX

X

XI

MS + NAA (1.0 mg/L) + BAP (0.1 mg/L)

MS + NAA (0.5 mg/L) + BAP (1.0 mg/L)

MS + NAA (0.1 mg/L) + BAP (1.0 mg/L)

Sacarosa: 30.0 g/L Agar: 8.0 g/L

pH: 5.7

de 25 ± 1 °C durante un mes. Se realizaron evaluaciones

diarias en los primeros 15 días y semanales en los restantes,

para el registro de los niveles de contaminación.

Los cultivos establecidos se mantuvieron en condiciones

de iluminación fluorescente, blanca, continua y temperatura

de 25 ± 1 °C durante un mes. Se realizaron evaluaciones con

frecuencia semanal en las que se tuvo en cuenta la respuesta

de iniciación de cada cultivo según su origen.

Multiplicación por crecimiento adventicio. Brotes

adventicios, generados sobre hojas resultantes de la iniciación

in vitro a partir de yemas apicales de P. carolinensis, fueron

desagregados y dispuestos en frascos de vidrio que

contenían 175 mL de una variante de medio MS, con

reducción a ¼ de sus macronutrientes (medio Do), en estado

sólido. El material contó con cuatro réplicas.

Los cultivos se mantuvieron en condiciones de

iluminación fluorescente, blanca, continua y temperatura de

25 ± 1 °C durante un mes. Se realizaron evaluaciones con

frecuencia semanal en las que se tuvo en cuenta la evolución

en el crecimiento de los brotes implantados.

Callogénesis. Hojas y raíces obtenidas de plántulas

con aproximadamente 34 días de cultivo, resultantes de

la germinación in vitro de semillas de P. carolinensis,

previamente desinfectadas e inoculadas en medio MS,

constituyeron el explante inicial.

Los explantes fueron dispuestos en placas de Petri

(Ø : 5.5 cm) con 15 mL de 11 tratamientos de medio MS

(I – XI), que combinaron ácido 2,4-diclorofenoxiacético

(2,4-D) - 6-furfurilaminopurina (KIN) y ácido naftalenacético

(ANA)- 6-bencilaminopurina (BAP) (Tabla 3).

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Evidencias preliminares del cultivo in vitro de Pluchea carolinensis (Jacq.) G. Don (Asteraceae)

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Tabla 4. Comportamiento de la emergencia in vitro de semillas

de P. carolinensis.

Tiempo de cultivo

(días) Respuesta de iniciación

25 Inicio de la emergencia de pequeñas plántulas

Altura: ~ 0 -0.5 cm

49

Plántulas bien establecidas

Altura: ~ 0.5 - 1.0 cm

Hojas emitidas: 6-7

Se colocaron, en los 11 tratamientos de cultivo (I – XI),

dos hojas por placa, con la superficie abaxial sobre el medio

de cultivo y un total entre ocho y doce réplicas por

tratamiento. Los fragmentos de raíces se inocularon en los

tratamientos I – IV y VII – IX , en igual número (dos) en cada

placa y entre cuatro y seis réplicas por tratamiento.

Los cultivos se mantuvieron en condiciones de

iluminación con luz fluorescente, blanca, continua y

temperatura de 25 ± 1 ° C. Luego de 14 días de cultivo se

evaluó la respuesta de inducción de callos, el diámetro

aproximado de crecimiento alcanzado y el color de los

mismos.

RESULTADOS Y DISCUSIÓN

Desinfección superficial. En los diferentes ensayos, todos

los tratamientos que emplearon etanol (70 %) y lejía

comercial (0.5 % y 5.0 %), solos o combinados, no incidieron

efectivamente en la desinfección superficial de los explantes.

Aproximadamente entre los cuatro y siete días de cultivo

aparecieron infecciones, provocadas por hongos, alrededor de

los explantes.

En contraste, los tratamientos que utilizaron HgCl2

resultaron más efectivos con relación al control preventivo de

las infecciones superficiales. Con su aplicación se verificaron

registros cercanos al 100 % de no contaminación del explante,

pero con inconvenientes para los tejidos de las yemas

apicales, dado su agresivo poder como desinfectante. Se

identificó con relación a los tiempos de exposición a este

agente y sus concentraciones, que breves exposiciones, en el

orden de los 30 segundos a la concentración de 0.1 %,

permitió la continuidad de los eventos morfogenéticos en las

yemas. En el caso de las semillas se amplía la efectividad a

los tres tiempos empleados, a la propia concentración.

Establecimiento de los cultivos a partir de semillas.

Luego de aproximadamente 25 días de cultivo in vitro, con un

subcultivo intermedio a medio fresco (aproximadamente a los

15 días de la inoculación inicial de las semillas), las semillas

comenzaron a formar pequeñas plántulas, hasta 0.5 cm de

altura, resultantes de la germinación de las semillas.

Con aproximadamente 49 días de cultivo, las plántulas

alcanzaron tallas entre los 0.5 – 1.0 cm de altura y emitieron

seis o siete hojas (Tabla 4, Fig. 1).

Fig. 1. Plántulas de P. carolinensis obtenidas a partir de semillas,

con aproximadamente 49 días de cultivo en condiciones in vitro.

Las tres muestras de semillas de P. carolinensis

correspondientes al año 2007 (A, B, C) manifestaron una

excelente respuesta germinativa in vitro (Tabla 5, Fig. 2).

Tabla 5. Comportamiento de la emergencia in vitro de

cuatro muestras de semillas de P. carolinensis colectadas en

localidades de interés.

Tiempo

de

cultivo

(días)

Muestras de semillas

Pc ’06 Pc ’07 A Pc ’07 B Pc ’07

- Detección de la emergencia

7 - 10

~ 100 %

plántulas

Altura:

~ 0 – 0.6 cm

Hojas

cotiledonares: 2

Inicio de la

emergencia

~ 20 %

plántulas

Altura:

~ 0 – 0.2 cm

Hojas

cotiledonares: 2

~ 83.3 %

plántulas

Altura:

~ 0.3 – 0.4 cm

Hojas

cotiledonares: 2

18 - 21 -

Plántulas

Altura:

~ 0.5 – 1.0 cm

Hojas y raíces

~ 100 %

plántulas

Altura:

~ 0.1 – 0.8 cm

Hojas y raíces

~ 100 %

plántulas

Altura:

~ 0.1 – 0.8 cm

Hojas y raíces

21 - 24

- ~ 100 % generaron plántulas,

con crecimiento muy homogéneo

Altura: ~ 0.5 – 1.0 cm , hojas y raíces

Fig. 2. Plántulas de P. carolinensis obtenidas a partir de semillas

procedentes de dos poblaciones naturales y una colección ex situ, con

más de 20 días de cultivo en condiciones in vitro.

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Las semillas colectadas en el 2006 no manifestaron

respuesta de emergencia germinativa debido probablemente

a la pérdida de viabilidad por daños causados por las

condiciones de almacenamiento o por encontrarse en estado

de dormancia. La dilucidación al respecto sería muy favorable

en el aseguramiento de garantías de respuestas de iniciación

de este explante, con vistas a la micropropagación del taxón.

Establecimiento de los cultivos a partir de yemas

apicales. Aproximadamente a los 15 días en cultivo, fue

observada la emisión de órgano aéreo: hojas de color verde

intenso, en los tratamientos I, III y IV. En el tratamiento I con

menor crecimiento y en el IV con mayor desarrollo (Tabla 6).

Tabla 6. Comportamiento de la respuesta de iniciación a partir de

yemas apicales de P. carolinensis.

Tiempo de

cultivo (días)

Tratamientos

I III IV II

15

30

Emisión de órgano aéreo:

hoja de color verde No respuesta

de crecimiento

vegetativo Crecimiento

pobre

Desarrollo

moderado

Mayor

desarrollo

En nuevas experiencias fue posible corroborar la respuesta de

iniciación a través de la emisión de hojas (Fig. 3).

Fig. 3. Emisión de hoja en cultivo in vitro de yema apical de P.

carolinensis.

Con el avance del tiempo en estos cultivos, en las yemas

apicales originales con hojas formadas, tuvieron lugar dos

eventos: la inducción de callos y el crecimiento adventicio,

ambos a partir de las hojas. Las referencias a este último

resultado aparecen en el epígrafe correspondiente.

En el tratamiento de medio de iniciación IV,

aproximadamente 15 días después de ser transplantado a un

nuevo tratamiento de medio: MS sin hormonas, se produjeron

sobre el limbo de la hoja unos pequeños brotes adventicios de

color verde (Fig. 4).

Multiplicación por crecimiento adventicio. Una vez

removidos de la superficie foliar generadora y desagregados,

los brotes adventicios, transferidos a medio Do, continuaron su

desarrollo hacia la formación de plantas (Tabla 7, Fig. 5). Una

evidencia favorable con relación a la multiplicación in vitro

del taxón.

Fig. 4. Emisión de brotes adventicios sobre superficie

foliar de P. carolinensis en condiciones in vitro.

Tabla 7. Comportamiento del crecimiento in vitro de brotes

adventicios desagregados de P. carolinensis.

Tiempo

de

cultivo

(días)

Material replicado

Frasco 1 Frasco 2 Frasco 3 Frasco 4

7 Hojas en crecimiento

Emisión

de nuevas

hojas.

Plántula

completa,

con nuevas

hojas y

raíces.

Masas

de tejido

verde en

crecimiento.

10

Brotes en

crecimiento.

Emisión

de raíces.

Plántulas

independientes.

Hojas: 2.

Emisión

de raíces.

Plántulas

independientes.

Altura:

~ 0.9 –1.5 cm.

Hojas: 3 – 5.

Hoja

definida.

Masa

de tejido

verde en

crecimiento.

Fig. 5. Plántulas de P. carolinensis desarrolladas a partir de

brotes adventicios cultivados in vitro en medio Do, aproximadamente

10 días.

El crecimiento adventicio constituye una de las vías

utilizadas para la multiplicación in vitro de plantas y es

un evento organogenético que no ocurre en todos los

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Evidencias preliminares del cultivo in vitro de Pluchea carolinensis (Jacq.) G. Don (Asteraceae)

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sistemas biológicos cultivados in vitro, por lo que en

aquellas especies en las que se promueve tal crecimiento

es recomendable emplearlo en la fase de multiplicación de la

Micropropagación.

Callogénesis. El tejido foliar fue inducido a desdiferenciar

en todos los tratamientos de medios de cultivo con excepción

de los medios I y XI (Tabla 8). Esta respuesta, no esperada

para aquellos tratamientos con elevada proporción de

citoquininas / auxinas, pudo estar relacionada con la joven

edad de los tejidos foliares y sus niveles endógenos de

fitohormonas en condiciones in vitro; las interacciones

con algún otro elemento de la composición del medio; la

combinación de varios factores o quizás el registro de

respuesta en un breve tiempo de cultivo, no representativa de

una evolución de crecimiento posterior (no evaluada) de los

incipientes callos formados inicialmente.

Las raíces mostraron signos de desdiferenciación en los

tratamientos evaluados, todos con mayor proporción de

auxinas, a excepción del MS I, en el que también se indujeron

callos.

Tabla 8. Efecto de diferentes tratamientos de medio en la

callogénesis de P. carolinensis luego de 14 días de cultivo.

Trat.: Tratamiento; Brote: Brote adventicio; H: Hojas; R: Raíces.

Trat.

No Total

de Placas

H / R

Explantes

Hojas Raíces

Raíz Brote Callos Callos

MS I 5 / 3 7 2 - 5

MS II 4 / 2 - - 8 4

MS III 5 / 5 - - 10 10

MS IV 6 / 4 - - 10 6

MS V 6 - - 12 -

MS VI 5 - - 10 -

MS VII 6 / 4 - - 12 8

MS VIII 6 / 4 - - 12 8

MS IX 6 / 5 1 1 12 9

MS X 6 - - 12 -

MS XI 6 - - 1 -

La inducción de callos, tanto a partir de hojas como de

raíces, mostró una ligera superioridad en los tratamientos de

medios que combinaban ANA – BAP.

A los 14 días de cultivo, el diámetro de los callos osciló,

para aquellos originados a partir de hojas, entre 0.2 – 0.6 cm y

para aquellos formados a partir de raíces, entre 0.1 – 0.3 cm

(Figs. 6 y 7). Estos callos se caracterizaron por su color

oscuro.

Los resultados antes expuestos aportan un antecedente

importante en el inicio de estudios relacionados con la

propagación in vitro de P. carolinensis, permiten arribar a

determinadas consideraciones y proponer recomendaciones

para la continuidad de experiencias biotecnológicas.

Fig. 6. Callos de P. carolinensis resultantes de la

desdiferenciación de tejido foliar a los 14 días de cultivo.

Fig. 7. Callos de P. carolinensis resultantes de la

desdiferenciación de tejido radical a los 14 días de cultivo.

CONCLUSIONES

El HgCl2 garantiza una desinfección superficial eficiente

en semillas y yemas apicales de P. carolinensis. El

fungicida Benlato resulta efectivo en semillas.

El grado de tolerancia frente a la desinfección con HgCl2

es máxima para las semillas y restringida para las yemas

apicales de P. carolinensis.

Semillas y yemas apicales de P. carolinensis facilitan la

iniciación de cultivos in vitro, aunque las semillas superan

a las yemas en la respuesta de establecimiento.

Hojas de P. carolinensis emitidas in vitro cuentan con la

potencialidad de generar brotes adventicios.

La reducción del suministro de macronutrientes estimula el

desarrollo de brotes adventicios a plántulas en P.

carolinensis.

Las combinaciones de 2,4-D - KIN y ANA – BAP inducen

una respuesta de desdiferenciación en tejidos de hojas y

raíces, de origen in vitro, en P. carolinensis.

RECOMENDACIONES

Rediseñar ensayos de desinfección empleando HgCl2 con

el objetivo de ajustar este método para yemas apicales.

Incorporar un fungicida a las técnicas de desinfección

aplicadas.

Determinar un método de conservación adecuado para las

Page 6: Evidencias preliminares del cultivo in vitro de Pluchea

Act

a B

otá

nic

a C

ub

ana

10

Miriam Liset Prede Rodríguez, Osniel Sánchez Rivera, Carlos Alberto Pino González, Claire Kevers y Jacques Dommes

semillas de P. carolinensis.

Evaluar diseños que posibiliten un mejor

aprovechamiento de la respuesta de iniciación alcanzada

con yemas apicales de P. carolinensis.

Realizar estudio que permita evaluar la emisión de brotes

adventicios como vía de multiplicación efectiva en la

micropropagación del taxón. Enfatizar en los medios de

cultivo adecuados para lograr la formación de brotes

adventicios y su desarrollo a plantas completas.

Profundizar sobre la incidencia de la composición de los

medios de cultivo en la inducción de callogénesis en la

especie.

Agradecimientos. Al gobierno Wallon por el apoyo

financiero brindado a través del Proyecto Species of the

Miriam Liset Prede Rodríguez. Inv. Auxiliar. Master en Ciencias Biológicas. Mención Biotecnología Vegetal.

Dpto. Biotecnología. División Botánica y Herbario Nacional. Instituto de Ecología y Sistemática.

[email protected]

Cuban flora interesting for pharmacological industry: extracts

with high antioxidant capacity, para la realización de las

experiencias de laboratorio.

REFERENCIAS

Murashige, T. y F. Skoog. 1962. A revised medium for rapid growth

and bioassays with tobacco tissue cultures. Physiol. Plant.

15: 473-497.

Perera, W.H., J. Tabart, A. Gómez, A. Sipel, A.L. Payo, C. Kevers y

J. Dommes. 2010. Antioxidant capacity of three cuban species

of the genus Pluchea Cass. (Asteraceae). Journal of Food

Biochemistry 34: 249–261.

Roig, J.T. 1974. Plantas medicinales, aromáticas o venenosas de

Cuba. Ciencia y Técnica, Instituto del Libro, La Habana,

708-710.