Cultivo in Vitro de tres especies de cactáceas con diversas concentraciones de dos reguladores de crecimiento




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CULTIVO in Vitro DE TRES ESPECIES DE CACTÁCEAS CON DIVERSAS CONCENTRACIONES DE DOS REGULADORES DE CRECIMIENTO.
M.P. Sandoval, J. González, R.Ramírez a
a Laboratorio de Cultivo de Tejidos. Instituto de Ciencias Agrícolas. Universidad de Guanajuato. Ex- Hda. El Copal, Km. 9 carr. Irapuato-Silao. Apdo.Postal 331.C.P.36500. Irapuato,Gto. México. mpsa55@hotmail.com, jaquegc@hotmail.com


RESUMEN

Debido a la sobreexplotación de la que han sido objeto, la mayoría de las especies de la familia de las cactáceas, están clasificadas como: amenazadas, en peligro de extinción o sujetas a protección; el cultivo in vitro es una alternativa para conservarlas y en este trabajo se estudió la respuesta de tres especies a dos reguladores de crecimiento en distintas concentraciones.




  1. INTRODUCCIÓN

La flora Mexicana es considerada una de las más ricas y variadas del mundo, presentando también un elevado índice de endemismo, pues varias entidades taxonómicas son autóctonas. Las cactáceas viven en todo tipo de vegetación a excepción de la acuática, alcanzando su máximo desarrollo en los matorrales xerófitos en donde existen condiciones climáticas de aridez más o menos extremas y en los bosques tropicales caducifolios.

Las cactáceas pertenecen al orden Centrospermae o Caryophyllales, que en general se clasifican como: melocactus (globosas), cereus (columnares) y opuntias (nopales). Son plantas muy importantes por su capacidad para crecer y desarrollarse en condiciones muy desfavorables, escasa precipitación pluvial y altas temperaturas. Algunas son apreciadas comercialmente en los rubros de ornamentales, forrajeros o frutales, que las hace muy atractivas como alternativas de sobrevivencia y de desarrollo para las zonas áridas y semiáridas como el caso del norte del Estado de Guanajuato.

A pesar de la fuerte depredación de la que han sido objeto y que las ha llevado casi a la extinción, las plantas cactáceas son muy importantes como una alternativa de rehabilitación del medio ambiente que décadas de explotación han provocado, pues estas maravillosas plantas se han adaptado a condiciones extremosas como las zonas áridas del Estado de Guanajuato.

La variabilidad genética de las especies de cactus se ha ido perdiendo drásticamente, por lo cual es prioritario conservar la biodiversidad existente y rescatar a través de la conservación in Vitro, y posteriormente ex vitro de las cactáceas en el vivero.


Existen algunas especies de cactus que debido a su belleza, rareza o escasez enfrentan una alta vulnerabilidad por la colecta irracional y desmedida que de ellas se hace; esto a su vez, genera un disturbio ecológico difícil de eliminar debido al lento crecimiento de muchas cactáceas (Flores-León y Ortiz – Montiel, 2000).
Malda et al., (1999), utilizaron cultivos in vitro como un método potencial para la conservación de plantas CAM (con metabolismo crasuláceo) amenazadas de extinción y mencionan que las especies raras de cactus generalmente presentan una capacidad reproductiva limitada y tasas de crecimiento muy lentos, por lo que una técnica que puede salvarlas de la extinción es su multiplicación in Vitro.



  1. ANTECEDENTES

Según García de la Cruz y Cruz Alvarado (1999) los principales factores que disminuyen la tasa de supervivencia de las cactáceas son:




  • a) La destrucción del hábitat natural

  • b) La depredación criminal e inconsciente con fines de lucro; y

  • c) La falta de una legislación eficiente para su protección (o el incumplimiento de esa Ley).

Los recursos genéticos de las plantas cactáceas se deben preservar como parte del patrimonio de biodiversidad nacional, el cual debe recibir mucha atención en su conservación, mejoramiento y uso.

Frecuentemente se requiere solucionar el problema de la pérdida de diversidad genética de las cactáceas a través de una propagación masiva por semilla; sin embargo, este tipo de propagación no siempre es sencilla, pues las plantas de zonas áridas tienen mecanismos de control que impiden que cualquier lluvia ligera haga germinar las semillas.
Para conservar los recursos genéticos es imperativo el establecimiento de bancos de germoplasma el cual se puede establecer in vitro y ex Vitro.
Vyskot (1984), quien logró multiplicar in Vitro Astrophytum myriostigma, Mammillaria carmemae, M prolifera y trichocereus spachianus, a base de pequeñas concentraciones de auxinas y citocininas [ 0.5-5 mg/l de bencil amino purina (BAP) y/o ácido indolacético (AIA)]. Rubluo (1997), hace una importante revisión del cultivo in vitro de especies del género Mammillaria, atendiendo aspectos botánicos, distribución de especies, propagación convencional y la necesidad de conservación de esas especies por cultivos in Vitro.
Bhau (1999), regeneró Coryphantha elephantidens a partir de callos producidos a partir de explantes de 10 mm cultivados en un medio que contenía 9 μM de 2, 4- D, 4.6 μM de cinetina y 7% de sacarosa, induciendo de esta forma la máxima diferenciación de brotes.
Elias - Rocha et al., (1998), lograron la micropropagación de Mammillaria candida utilizando epicotilos de plántulas cultivados en medio MS con 5 mg/l de cinetina, sola o combinada con 0.01 mg/l de ácido naftalenacético (ANA).
Malda et al., (1999) lograron una multiplicación masiva de plantas de Coriphanta mínima Braid y Obregonia denegri Frick, dos especies en peligro de extinción. Hicieron una comparación de cultivos in vitro y ex vitro, y encontraron una tasa de crecimiento mayor in vitro, tal vez debido al uso de reguladores de crecimiento.


  1. OBJETIVOS

Realizar tres estudios factoriales utilizando Cinetina en concentraciones de 0, 1, 3 y 6 mg/ l y Ácido indolacético AIA en concentraciones de 0, 1, 2 y 4 mg/l a tres especies de cactáceas (Cephalocereus senilis, Echynocactus grusonii, y Echinocereus schmolii)





  1. MATERIALES Y MÉTODOS.

Se utilizaron tejidos de las tres especies de cactáceas, se desinfectaron y se cultivaron en el medio de Murashige y Skoog (MS), adicionado de AIA (0, 1, 2 y 4 mg/l) combinado con cinetina (0, 1, 3, 6 y 10 mg/l).

Tabla 1. Combinación de dos reguladores de crecimiento (CINETINA y AIA) con diferentes concentraciones



AIA mg/l


CINETINA mg/l

0

1

3

6

10

0

1

2

3

4

5

1

6

7

8

9

10

2

11

12

13

14

15

4

16

17

18

19

20



  1. METODOLOGÍA

Se obtuvieron fragmentos de plantas jóvenes de las tres especies. Se les cortaron las raíces y se dejó la fracción suculenta. Las plantas fueron lavadas profusamente en agua corriente durante dos horas y a continuación se efectúo la primera desinfección consistente en la aplicación de una solución de etanol al 70 % durante 60 segundos.


Se eliminó el etanol y la segunda desinfección se hizo con hipoclorito de sodio comercial (blanqueador común) al 20% (v/v) adicionado de 0.1% de Tween 20, durante 20 minutos. La solución desinfectante se descartó y se dio un tercer tratamiento a base de 2 gramos por litro de Benomyl durante 30 minutos.
La suspensión de Benomyl se desechó y se dio un tratamiento con hipoclorito de sodio comercial al 20% * 0.1 % de Tween 20, durante 10 minutos, a continuación se hicieron cinco enjuagues con agua destilada estéril.
****Después de enjuagados los tallos o cabezas, se cortaron en secciones y se trasplantaron una pieza (planta) por frasco en cada una de las repeticiones de las diferentes combinaciones de los factoriales.

A 45 días en cultivo, se evalúo y con los datos se corrieron análisis de varianza y separación de medias por DMS.





  1. RESULTADOS Y DICUSIÓN.

Las respuestas variaron en función de las especies y de la concentración de la combinación de los reguladores de crecimiento empleados.

Con Cephalocereus senilis la mayor proliferación se obtuvo con el tratamiento 15, con 2 mg/ l de AIA y 10 mg/l de cinetina), del cual se obtuvo un promedio de 7.37 brotes por explante.
Para Echynocactus grusonii la mejor respuesta se presentó con el tratamiento No. 19, con 4 mg/l de AIA y 6 mg/l de cinetina, con el cuál se produjo un promedio de 7.5 brotes, quedando en segundo lugar el tratamiento No. 10, con 1 mg/l de AIA + 10 mg/l de cinetina con 7.3 brotes, los cuales estadísticamente son iguales.
La especie Echinocereus schmolli dio excelentes resultados con el tratamiento No. 10, con 1mg/l de AIA y 10 de cinetina, ya que originó la formación de 24 brotes por explante, enseguida quedó el tratamiento No. 5 con 0 mg/l de AIA + 10 mg/l de cinetina y 17. 8 brotes por explante que es también una alta producción

Las tablas 2 a 4 muestran las respuestas de cada especie a los diferentes tratamientos y la separación de medias respectivas.


Tabla 2. Respuestas de Cephalocereus senilis, a diferentes concentraciones de la combinación AIA/Cinetina mg/l


AIA-Cinetina mg/l

# Brotes

AIA- Cinetina mg/l

# Brotes

1.- 0 - 0

0.12 d

11.- 2 - 0

0.75 cde

2.- 0 – 1

0.12 d

12.- 2 - 1

0.0 d

3.- 0 – 3

1.0 cd

13.- 2 – 3

3.5 abc

4.- 0 – 6

2.75 abc

14.- 2 – 6

1.87 bcd

5.- 0 – 10

2.0 bcd

15.- 2 – 10

7.37 a

6.- 1 – 0

0.75 cde

16.- 4 - 0

0.0 d

7.- 1 – 1

0.25 d

17.- 4 – 1

0.37 d

8.- 1 – 3

1.25 cde

18.- 4 – 3

1.37 cde

9.- 1 – 6

6.0 ab

19.- 4 – 6

1.75 bcd

10.- 1 -1 0

2.25 bc

20.- 4 -- 10

4.12 abc

Tabla 3. Respuestas de Echinocactus grusonii, a diferentes concentraciones de la combinación AIA/Cinetina mg/l




AIA- Cinetina mg/l

# Brotes

AIA- Cinetina mg/l

# Brotes

1.- 0 - 0

1.5 e

11.- 2 - 0

3.1 cde

2.- 0 – 1

3.7 bcde

12.- 2 - 1

4.4 abcd

3.- 0 – 3

4.7 abcd

13.- 2 – 3

5.1 abc

4.- 0 – 6

6.3 ab

14.- 2 – 6

3.0 cde

5.- 0 – 10

5.8 abc

15.- 2 – 10

5.1 abc

6.- 1 – 0

1.8 de

16.- 4 - 0

4.0 bcde

7.- 1 – 1

3.0 cde

17.- 4 – 1

5.1 abc

8.- 1 – 3

5.0 abc

18.- 4 – 3

5.5 abc

9.- 1 – 6

6.3 ab

19.- 4 – 6

7.5 a

10.- 1 -1 0

7.3 a

20.- 4 -- 10

6.4 ab

Tabla 4. Respuestas de Echinocereus schmollii, a diferentes concentraciones de la combinación AIA/Cinetina mg/


AIA- Cinetina mg/l

# Brotes

AIA- Cinetina mg/l

# Brotes

1.- 0 - 0

0.8 e

11.- 2 - 0

1.2 e

2.- 0 – 1

10.4 bcd

12.- 2 - 1

7.8 cde

3.- 0 – 3

11.0 bc

13.- 2 – 3

4.8 cde

4.- 0 – 6

12.0 bc

14.- 2 – 6

8.6 cde

5.- 0 – 10

17.8 ab

15.- 2 – 10

10.4 bcd

6.- 1 – 0

1.4 e

16.- 4 - 0

0.8 e

7.- 1 – 1

4.0 cde

17.- 4 – 1

0.8 e

8.- 1 – 3

10.6 bcd

18.- 4 – 3

1.6 e

9.- 1 – 6

12.4 bc

19.- 4 – 6

2.0 e

10.- 1 -1 0

24.0 a

20.- 4 -- 10

7.4 cde


  1. CONCLUSIONES.

1.- En Cephalocereus senilis el tratamiento 15 tuvo la mejor respuesta con el tratamiento no. 15 dando un promedio de 7.37 brotes por explante. Para Echynocactus grusonii los tratamientos 19 y 10 indujeron respuestas aceptables para la propagación in vitro (con 7.5 y 7.3 brotes por explante respectivamente), y Echinocereus schmollii dio una respuesta espectacular 24 brotes por explante

2.- Con esta clase de trabajo se colabora para evitar la desaparición de especies amenazadas o en peligro de extinción.

3.- La micropropagación in vitro de Cactáceas es una alternativa para conservar la diversidad de las especies de ese género.


4.- Las concentraciones y las combinaciones de reguladores de crecimiento requeridos para la propagación in vitro, son diferentes para cada especie.
6.- Se requiere continuar con los experimentos factoriales para determinar las necesidades de reguladores de crecimiento para cada especie.

BIBLIOGRAFÍA

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