Propagación del orégano Poliomintha longiflora Gray a

través de cultivo de tejidos vegetales

Miguel Ángel Izar RamírezAsesora:

Dra. Erika García Chavez

Co-asesores:

Dra. María del Socorro Santos Díaz

Dr. Gerson Alonso Soto Peña

Noviembre 2018

Universidad Autónoma de San Luis Potosí

INTRODUCCIÓN

El término orégano viene del griego que significa

“esplendor o alegría de la montaña”.

Poliomintha es un género con doce especies de plantas

con flores.

1

Reino: Plantae

Subreino: Tracheobiontha

División: Spermatophyta

Clase: Magnoliopsida

Subclase: Asteridae

Orden: Lamiales

Familia: Lamiaceae

Subfamilia: Nepetoideae

Tribu: Menthae

Género: Poliomintha

Especie: Poliomintha

longiflora

Robledo, M. 1991. Aspecto ecológico y etnobotánicas del orégano silvestre en el altiplano potosino-zacatecano. Tesis de licenciatura. UNAM.

2

DISTRIBUCIÓN GEOGRÁFICA

López, M. (2013). Distribución geográfica y ecológica de dos especies de orégano (Poliomintha longiflora Gray y Lippia graveolens H.B.K.) en el Estado de San Luis Potosí.

Tesis de licenciatura. Universidad Autónoma de San Luis Potosí, Instituto de Zonas Desérticas.

Comestible

Conservador natural y

potenciador del sabor

USOS

3

Propiedades

medicinales

• Antiasmáticas

• Antiespasmódicas

• Antiinflamatorias

• Antisépticas

• Analgésicas

• Cicatrizantes

• Antirreumáticas

Industrial

Aceite para aeronáutica, limpieza de

piezas automotrices y en la

elaboración de veladoras

Cosmético

El aceite se usa como esencia,

fijador de olor en perfumes,

manufactura de jabones y

productos de aromaterapia.

Antioxidante

Para elaboración de

embutidos y en conservas

1)

2)

3) 4)5)

Castillo E. 1986. Introducción al conocimiento de Poliomintha longiflora, (GRAY) y notas etnobotánicas en la ranchería de “Los Picos” municipio de Higueras, Nuevo

León, México. Tesis (inédita) Fac. Ciencias Biológicas, U.A.N.L Monterrey, Nuevo León, México.

MARCO TEORICO

4

A pesar de la importancia económica del orégano, su producción es mediada a través

de la recolección de especies silvestres. Debido a las malas prácticas del manejo y

recolección de la especie, se esta afectando la reproducción sexual de la planta

(López, 2012).

Coronado y colaboradores (2015) evaluaron la germinación de semillas de Poliominthalongiflora en condiciones controladas de temperatura y humedad; sin embargo, laeficiencia en la germinacion fue del 25%.

5

Conjunto de técnicas que permiten el mantenimiento y/o

crecimiento de células o tejidos en un medio nutritivo y en

condiciones ambientales controladas.

CULTIVO IN VITRO DE TEJIDOS VEGETALES

Daorden, M. (2010). Cultivo in vitro de tejidos vegetales. INTA, 2-29.

❖ Reducción del tiempo de multiplicación.

❖ Posibilidad de producir grandes cantidades de plantas.

❖Obtención de material libre de patógenos.

❖Multiplicación de las plantas independientemente de las condiciones ambientales.

Ventajas

Desinfección del

material vegetal

Elaboración del

medio nutritivo

Establecimiento del

inóculo en un cultivo

aséptico

Multiplicación de

brotes

Aclimatación

Castillo, A. 2004. Propagación de plantas por cultivo in vitro: una biotecnología que nos acompaña hace mucho tiempo. Unidad de Biotecnología. INIA.

Selección de

explantes

ETAPAS DEL CULTIVO IN VITRO

6

PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA

7

El proceso acelerado de sobreexplotación, sobrepastoreo y falta de buena prácticas

de cosecha no permiten la propagación sexual del óregano de manera natural

(Aranda et al., 2009).

A pesar de los intentos de propagación a través de semillas, no se ha logrado una

germinación adecuada, por lo que la especie no se ha podido propagar de manera

eficiente. Esta situación ha puesto al orégano en riesgo de extinción (López, 2012).

JUSTIFICACIÓN

8

El orégano además de utilizarse como especia, posee un potencial agroindustrial muy

prometedor como aditivo. Así como también importantes aplicaciones farmacológicas.

Se preveé un incremento en el mercado del aceite escencial del orégano de $4,572,000

dólares en 2018 a $7,452,000 en 2025.

A pesar de que la propagación tradicional del orégano P. longiflora presenta limitantes, es

necesaria la búsqueda de alternativas para propagarlo. El cultivo de tejidos in vitro es una

opción biotecnológica viable.

PRNewswire. 2018. Oregano Essential Oil Market to Reach US$ 711.3 Mn by 2026. Consultado en: prnewswire.com/news-releases/oregano-essential-oil-market-to-reach-us-

7113-mn-by-2026---persistence-market-research-683943721.html.

HIPOTÉSIS

9

Es posible la propagación del orégano Poliomintha longiflora Gray por cultivo

de tejidos vegetales usando como explantes plántulas germinadas de

semillas, asegurando la obtención de plantas sanas y libres de patógenos.

Propagar Poliomintha longiflora Gray, por

cultivo de tejidos vegetales

10

OBJETIVO GENERAL

OBJETIVOS ESPECÍFICOS

•Desarrollar un protocolo de asepsia eficiente de

semillas y esquejes.

•Germinar las semillas en condiciones in vitro.

• Propagar los brotes obtenidos de plántulas y los

esquejes en medios con citocininas

• Lograr el enraizamiento de las plántulas con auxinas

11

METODOLOGÍA

12

RECOLECCIÓN DE SEMILLAS

Recolección de material vegetativo

en el ejido Las Moras, Mexquitic

de Carmona, S.L.P. con plantas

previamente adaptadas en campo

abierto provenientes del

municipio: Guadalcázar (San José

de las Flores)

13

Recolecta de semillas

Escarificación

Remojo en agua, 24 horas (n= 12)

Remojo en agua hirviendo, 30

minutos (n=12)

Remojo 1 h en ácido giberélico

10% (n=12)

DESINFECCIÓN DE SEMILLAS

14

Hipoclorito de sodio al10%-Tween 20 al 0.2%y 0.001% de AgNO3, (3,5,10 minutos)

Peróxido de hidrogeno 5%, 3

minutos

Filtrado y lavado conagua ésteril

Transferencia a medio de cultivo MS25°C, fotoperiodo de

16 h luz/ 8 h oscuridad

Evaluación cada 3 días

% de germinación y cada

semana la longitud de

tallo

MULTIPLICACIÓN DE BROTES Y RAÍCES

Plántulas germinada de semilla (n= 6)

Separación de las hojas y tallo

Evaluación de no. de brotes/explante cada

semana

Medio MS

Brotación Enraizamiento

• Medio MS + Bencil adenina ( 1 mg/L)

• Medio MS + Cinetina (1 mg/L)

• Medio MS + Isopentiladenina (1 mg/L)

• Medio MS

• ½ Medio MS

• Medio MS + Acido indolbutírico (0.5 mg/L)

• Medio MS + Ácido Indolacético (0.5 mg/L)15

PROPAGACIÓN A TRAVÉS DE ESQUEJES

16

Lavado con detergente líquido con

agitación constante por 10 minutos

Solución biocida: (3 g/L de benlate, 3g/L de captán, 0.4 g/L de ketoconazoL,1 ml/L de previcur, 0.5 g/L deamoxicilina, tres gotas de AgNO3),dos horas

Inmersión en hiploclorito de sodio

10%-Tween 0.2%, 10 min.

Transferencia a medio de cultivo

Tratamiento con etanol al 70%, 2 min.

Filtrado y lavado con agua estéril

Selección de esquejes jóvenes

RESULTADOS

17

PORCENTAJE DE ASEPSIA

Tiempos % Asepsia

Semilla

3 minutos 0%

5 minutos 75%

10 minutos 100%

Esqueje

10 minutos 100%

18

Efecto del tiempo de inmersión en hipoclorito de sodio al

10% y Tween-20 al 0.01%

GERMINACIÓN DE SEMILLAS

0

10

20

30

40

50

60

3 6 9

PO

RC

EN

TA

JE

DE

GER

MIN

AC

IÓN

TIEMPO (DÍAS)

Figura 1. Porcentaje de germinación. H2O2; H2O2 en ebullición; AG 10%.

19

Figura 2. Altura de tallo de plántulas germinadas en medios con ácido giberélico.

Las barras representan el promedio + EEM (n=6).

0

0.2

0.4

0.6

0.8

1

1.2

1 2 3 4 5

ALT

UR

A D

E T

ALLO

(C

M)

TIEMPO (SEMANAS)

ALTURA DE LAS PLÁNTULAS

20

MULTIPLICACIÓN DE BROTES

21

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

1 2 3 4 5

PO

RC

EN

TA

JE D

E O

XID

AC

IÓN

TIEMPO (SEMANA)

Figura 3. Porcentaje de oxidación. Bencil adenina;

Cinetina; Isopentiladenina. (n=12).

Figura 4. Número de nuevos brotes por explante.

Bencil adenina; Cinetina; Isopentiladenina. (n=12).

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

1 2 3 4 5

NU

EV

OS

BRO

TES

PO

R E

XPLA

NT

E

TIEMPO (SEMANA)

PO

RC

EN

TA

JE D

E E

NR

AIZ

AM

IEN

TO

TIEMPO (SEMANAS)

PORCENTAJE DE ENRAIZAMIENTO

22

Figura 6. Porcentaje de enraizamiento. Medio MS; ½ Medio MS (Medio enriquecido con 50% de

nutrientes); Medio MS + ácido indol butírico (0.5 mg/L); Medios MS + ácido indol ácetico (0.5 mg/L).

(n=9).

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

1 2 3 4

NU

EVA

S R

AÍC

ES

PO

R E

XPLA

NT

E

TIEMPO (SEMANAS)

NUEVAS RAÍCES POR EXPLANTE

23

Figura 6. Altura de las plántulas. Medio MS; ½ Medio MS (Medio enriquecido con 50% de nutrientes);

Medio MS + ácido indol butírico (0.5 mg/L); Medios MS + ácido indol ácetico (0.5 mg/L). (n=9).

0

1

2

3

4

1 2 3 4

PROPAGACIÓN A TRAVÉS DE ESQUEJES

¡¡¡¡100% DE OXIDACIÓN A

LAS 24 HORAS!!!

Baño con ácido ascórbico y

cítrico (10 mg/L)

24

CONCLUSIONES

1. El mejor protocolo de asepsia de las semillas fue la inmersión en

hipoclorito de sodio al 10%-Tween 0.2% con 0.001% de AgNO3 por 10

minutos.

2. El mayor porcentaje de germinación (50%) se obtuvo con ácido

giberélico a partir del noveno día.

3. Se logró inducir nuevos brotes (11 a 12 brotes/explante) en medio MS

con 1 mg/L de BA.

4. El mayor porcentaje de enraizamiento de los brotes (3 a 4

raíces/explante) se obtuvo en medio MS con 0.5 mg/L de ácido indol

butírico.

25

PERSPECTIVAS

1. Lograr la aclimatación de las plantas micropropagadas a condiciones ex

vitro y a campo.

2. Evaluar el efecto de diferentes concentraciones de BA para determinar

si aumenta la formación de brotes nuevos.

3. Optimizar el protocolo de asepsia de esquejes jóvenes para evitar

oxidación.

26

REFERENCIAS

• Araya, E., Gómez, L., Hidalgo, N., Valverde, R. (2000). Efecto de la luz y del ácido gilberélico sobre la germinación in

vitro de (Alnus acuminata).Agronomía Costarricense, 24, 75-80.

• Augé, G. R., Beauchesne, G. J., Boocon-Gibod L, Decurtye, B. y Vitalie H. (1990). La culture in vitro et ses applications

horticoles. Baillere, 47-57.

• Fay, M. F. y Gratton, J. (1992).Tissue culture of cacti and other succulents. Bradleya, 10, 33-48.

• López, M. (2013). Distribución geográfica y ecológica de dos especies de orégano (Poliomintha longiflora Gray y

Lippia graveolens H.B.K.) en el Estado de San Luis Potosí. Tesis de licenciatura. Universidad Autónoma de San Luis

Potosí, Instituto de Zonas Desérticas.

• Murashige T. y Skoog F. (1962). A revised medium for rapid growth and bioassays with tobacco tissue cultures.

Physiologia Plantarum, 15, 473-497.

• Pérez, E., Pérez, M. E., Villalobos, E., Meza, E., Morones, L. R. y Lizalde, H. J. (1998). Micropropagation of 21 species of

Mexican cacti by axillary proliferation. InVitro Cellular & Developmental Biology, 34, 131-135.

• Pierik, R. L. M. (1990). Cultivo in vitro de las Plantas Superiores. Department of Horticulture. Agricultural University

Wageningen.The Netherlands, 29-36.

• Rodríguez, S. P. (2014). Evaluación estacional de la producción y calidad del aceite esencial en plantas de orégano

(Poliomintha longiflora Gray) en dos sistemas de cultivo. Tesis de maestría en ciencias en producción agrícola.

Universidad Autónoma de Nuevo León.27

REFERENCIAS

Imágenes

1.- agronegociosintegrados.blogspot.mx/2015/11

2.- flickr.com/photos/aztekium/5451234518

3.- agronegociosintegrados.blogspot.mx/2015/09/

4.- agronegociosintegrados.blogspot.mx/2015/11

5.- losjabonesdepaula.blogspot.mx/2013/04/

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GRACIAS POR SU ATENCIÓN