Conservación in vitro a corto plazo de ápices de plantas del híbrido de papaya IBP 42-99

The development of techniques for in vitro culture of vegetable tissues brought about new alternatives for the conservation from germplasm of papaya (Carica papaya Lineo). These work was carried out with objective of determining the effect MS salts and manitol concentration, on the in vitro conservation at short-term of shoot tips in vitro plants from the hybrid papaya IBP 42-99. Ttwo concentrations of salts in semisolid culture medium 50 and 100%, supplemented with manitol 10, 20, 30 and 40 g.l-1 were used. The best results of survival were obtained with the use of MS salts 100%, supplemented with manitol 10 g.l-1. The manitol caused growth decrease in shoot tips and allowed conservation at short-term up to six months with the employment of 10 g.l-1 of concentrations.Key words: manitol, growth, survival, Carica papayaEl desarrollo de técnicas para el cultivo in vitro de tejidos vegetales proporcionó nuevas alternativas para la conservación de germoplasma de papaya (Carica papaya Lineo). Este trabajo se realizó con el objetivo de determinar el efecto de la concentración de sales MS y manitol, en la conservación in vitro a corto plazo de ápices de plantas in vitro del híbrido de papaya, IBP 42-99. Se emplearon dos concentraciones de sales MS (50 y 100%) en medio de cultivo semisólido suplementado con manitol a razón de 10, 20, 30 y 40 g.l-1. Los mejores resultados en cuanto a supervivencia se obtuvieron con el empleo de sales MS al 100% y 10 g.l-1 de manitol en el medio de cultivo. Este último provocó disminución del crecimiento en los ápices y permitió la conservación a corto plazo hasta seis meses.Palabras clave: manitol, crecimiento, supervivencia, Carica papay

Aspectos básicos de la conservación in vitro de germoplasma vegetal

The in vitro conservation constitutes essential part of the general strategy for the conservation and the exchange of genetics resources in the entire world. It offers the possibility to store a great number and variety of samples in a reduced area. It guarantees the sanity of the samples and it increases the exchange of plant materials. Two conservation methods in vitro exist, whose use varies in dependence of the duration that requires the storage; the method of minimum growth is used with more frequency to conserve a little time, while, the cryopreservation guarantees the in vitro conservation for long periods of time. In particular, the cryopreservation has been applied in many species for the conservation of pollen, meristems, apexes, zygotic embryos, somatic embryos and cellular suspensions. Two groups of techniques in the cryopreservation are recognized: the classic techniques based on the partial chemical dehydration and the programmed freezing and the new techniques based on the vitrification that consist on the change from the liquid state to a vitreous denominated intermediate state and that it avoids the formation of glasses of ice responsible for the mechanical damage to the cellular membranes during the freezing. It is known that the membranes of the vegetable cells can be damaged by the action of different biophysical and biochemical factors and they need a special chemical protection during the cycle of freezing-unfreezing with treatments cryoprotectors with substances of a heterogeneous group of compounds that have great affinity for the water and that to certain concentrations they are not toxic. Some basic aspects of plant germplasm in vitro conservation and the main results decribed by the national and international scientific community about in vitro conservation of different plant species are sumarized in this research.Key words: cryopreservation, dehydration, minimum growth, vitrificationLa conservación in vitro constituye parte esencial de la estrategia general de conservación y el intercambio de recursos genéticos en todo el mundo. Entre otras ventajas, ofrece la posibilidad de almacenar un gran número y variedad de muestras en un área reducida, además de garantizar la sanidad de las muestras e incrementa la posibilidad del intercambio de materiales vegetales. Existen dos métodos de conservación in vitro, cuya utilización varía en dependencia de la duración que requiera el almacenamiento. El método de crecimiento mínimo se emplea con más frecuencia para conservar durante un período de tiempo corto, mientras que la crioconservación garantiza la conservación in vitro por largos períodos de tiempo. En particular, la crioconservación ha sido aplicada en muchas especies para la conservación de polen, meristemos, ápices, embriones cigóticos, embriones somáticos y suspensiones celulares. Se reconocen dos grupos de técnicas en la crioconservación: las técnicas clásicas basadas en la deshidratación química parcial con el congelamiento programado y las técnicas basadas en la vitrificación con congelamiento rápido. Esta última técnica evita la formación de cristales de hielo en el interior de los tejidos, los cuales son los responsables del daño mecánico que se produce a las membranas celulares durante la congelación. Es por ello, que el éxito de la conservación in vitro se encuentra estrechamente relacionado con el período de tiempo requerido para el almacenamiento y con la adecuada selección del método de conservación. Este trabajo resume algunos aspectos básicos de la conservación in vitro de germoplasma vegetal, así como los principales resultados descritos por la comunidad científica nacional e internacional en la conservación in vitro de diferentes especies vegetales.Palabras clave: crecimiento mínimo, crioconservación, deshidratación, vitrificació

Cultivo de meristemos para la eliminación del virus S de la papa en plantas cultivadas in vitro

The virus S of potato was detected in three varieties of scientific and productive interests during propagation in vitro of different genotypes. With the objective of obtaining plants free of virus, three sizes of meristems (0.3 to 0.2mm, 0.2 to 0.1mm, and 0.1 to 0.06mm) were studied. For the growth of the meristems a culture medium was used that contained Murashige and Skoog (1962) salts, 1 mg.l-1 thyamine, 100 mg.l-1 myoinositol, 1 mg.l-1 gibberelic acid and 1.8 mg.l-1 gelling agent. The plants regenerated from meristems and after two transfers to multiplication culture medium were diagnosed through the ELISA technique. As a result 96.6% of cleaness was obtained when the range of meristem size was from 0.1 to 0.06 mm. The regeneration percentages of plants from the meristems decreased, as the range of size was smaller.Key words: regeneration of plants, Solanum tuberosum L, virus infection, virus free plantsDurante la propagación in vitro de diferentes genotipos de papa fue detectada la presencia del virus S de la papa en plantas de tres variedades de interés científico y productivo. Con el objetivo de obtener plantas libres de virus se estudiaron tres rangos de tamaños de meristemos (0.3 a 0.2mm, 0.2 a 0.1mm, 0.1 a 0.06mm). Para el crecimiento de los meristemos se utilizó un medio de cultivo que contenía las sales de Murashige y Skoog (1962), 1 mg.l-1 de tiamina, 100 mg.l-1 de mioinositol, 1 mg.l-1 de ácido giberélico y 1.8 mg.l-1 de gelificante. Las plantas regeneradas a partir de los meristemos y después de dos transferencias a medios de cultivo de multiplicación, fueron diagnosticadas a través de la técnica ELISA. Como resultado se obtuvo un 96.6% de sanidad cuando se utilizó el rango de tamaño de meristemos de 0.1 a 0.06 mm. Los porcentajes de regeneración de plantas a partir de los meristemos disminuyeron en la medida que el rango de tamaño fue menor.Palabras clave: infección por virus, plantas libres de virus, regeneración de plantas, Solanum tuberosum L

Evaluación en campo de la estabilidad genética en plantas obtenidas por embriogénesis somática del cv. híbrido ‘FHIA 21’ (Musa AAAB)

The present work was carried to evaluate the genetic stability in plants obtained by somatic embryogenesis of cv. hybrid ‘FHIA 21’ (Musa AAAB) in field. A number of 6 252 plants were planted and 2 000 plants obtained by organogenesis and same quantity coming from asexual seeds were used as control for this study. The plantation density was 3 333 plants per hectare, at a distance of 3x2x1.20m each one. Four repetitions were carried out in a Latin Square experimental design. Evaluations were made during the first plantation cycle through out morphological and agronomic characters of more contribution to detection of genetic variability. Results showed high genetic stability in plants obtained by somatic embryogenesis of cv. hybrid ‘FHIA 21’ (Musa AAAB), given by the low percentage of somaclonal variation (0.015%). Besides, the evaluation of the agronomic characters (bunch weigh, number of hands/bunch and number of fruits/hands) did not present statistical differences among the plants coming from the in vitro culture (somatic embryogenesis and organogenesis), but some differences were observed when compared to plants from asexual seeds. Results of this work validate somatic embryogenesis for the massive propagation of cv. hybrid of banana ‘FHIA-21.’Keywords: in vitro culture, morphological and agronomic characters, somaclonal variationEl presente trabajo se realizó con el objetivo de evaluar en campo la estabilidad genética de plantas regeneradas por embriogénesis somática del cv. híbrido ‘FHIA-21’ (Musa AAAB). Para este estudio se plantaron 6 252 plantas y se utilizaron como control 2 000 plantas obtenidas por organogénesis e igual cantidad procedente de semilla asexual (cormo). La densidad de plantación fue de 3 333 plantas por hectárea, a una distancia de 3x2x1.20m. Se realizaron cuatro repeticiones en un diseño experimental de Cuadrado Latino. Las evaluaciones se efectuaron durante el primer ciclo de plantación a través de los caracteres morfológicos y agronómicos de mayor aporte a la detección de la variabilidad genética. Los resultados mostraron alta estabilidad genética en las plantas obtenidas por embriogénesis somática del cv. híbrido ‘FHIA 21’ (Musa AAAB), dado por el bajo porcentaje de variación somaclonal (0.015%). Por otra parte, la evaluación de los caracteres agronómicos (peso de los racimos, número de manos y número de frutos) no presentó diferencias estadísticas entre las plantas procedentes del cultivo in vitro (embriogénesis somática y organogénesis), pero sí con respecto a las plantas de semilla asexual. Por tanto, los resultados de este trabajo pudieran validar la embriogénesis somática para la propagación masiva del cv. híbrido de plátano ‘FHIA-21’.Palabras clave: caracteres morfológicos y agronómicos, cultivo in vitro, variación somaclona

Efecto de la posición del brote floral masculino sobre la formación de callos y establecimiento de suspensiones celulares embriogénicas de plátano cv. `FHIA-21' (Musa AAAB)

The somatic embryogenesis response is close linked with the development phase of the explant donor plant. Therefore, the objective of this work was to determine the effect of male flower position in the plant on the embryogenic responses in plantain cv. `FHIA-21' (Musa AAAB). In this study male flower were collected at 0, 10, 20 and 30 cm from the last female flower. After 20 weeks on culture, the number of callus with somatic structures was evaluated. Thereafter, the effect of the callus morphology in the establishment of embryogenic cell suspensions was assessed. The results showed that the development phase of immature male flower (measured by the distance to the last female flower) was an important factor on the embryogenic callus induction. The best response on embryogenic callus formation (8.77%) was obtained with explants collected just after the last female flower (0 cm). Although, it was possible to assess that 85.0% of the callus composed by pro-embryogenic masses and somatic embryos in the early stage of its ontogeny development, resulted in embryogenic cell suspensions with the major volume of settled cell aggregated. As a result, it was possible to conclude that the age of the male flower play an important role on the somatic embryogenic process in plantain cv. `FHIA-21'. Keywords: somatic embryos, embryogenic callus, male flowers, proembryosLa fase de desarrollo fisiológico de la planta donadora se encuentra estrechamente relacionada con la respuesta embriogénica de los explantes. Es por ello, que esta investigación tuvo como objetivo determinar el efecto de la posición del brote floral masculino sobre la formación de callos y establecimiento de suspensiones celulares embriogénicas de plátano cv. `FHIA-21' (Musa AAAB). Para este estudio, se establecieron cuatro tratamientos a partir de la longitud del raquis floral de la planta donante. El primer tratamiento se correspondió con la longitud 0, posición más cercada a la última flor femenina y los tratamientos restantes a los 10, 20 y 30 cm de longitud del raquis. Posteriormente, se extrajeron un total de 490, 442, 267 y 306 flores masculinas inmaduras en cada tratamiento, respectivamente. A las 20 semanas de cultivo se cuantificó el número de callos y se caracterizaron según el desarrollo de sus estructuras embriogénicas. Además, se determinó el efecto del tipo de callo en el establecimiento de suspensiones celulares embriogénicas. Los resultados mostraron una mayor formación de callos con estructuras embriogénicas (8.77%) cuando el brote floral masculino se encontraba en la posición más cercana a la última flor femenina. Además, se precisó que callos con estructuras embriogénicas compuestas por masas de proembriones y embriones somáticos en etapas tempranas de desarrollo ontogénico proporcionaron el mayor volumen de agregados celulares sedimentados, con el establecimiento del 85.0% de las suspensiones celulares embriogénicas. Ambos aspectos son importantes para la posterior formación de embriones somáticos y obtención de plantas a través de este sistema regeneración. Palabras clave: embriones somáticos, callo embriogénico, flores masculinas, proembrione

Efecto de la densidad de inoculación en la formación y morfología de los embriones somáticos de plátano (musa spp. aaab, cv. híbrido fhia-21)

Título en inglés: Effect of inoculum density on formation and morphology of plantain somatic embryos (Musa spp. AAAB, cv. Hybrid ‘FHIA-21’) Resumen La embriogénesis somática constituye una interesante propuesta para la propagación masiva de plantas del cultivar híbrido FHIA-21 (Musa AAAB). Sin embargo, se caracteriza por ser un proceso asincrónico, dado por la presencia de embriones somáticos en diferentes etapas de desarrollo ontogénico. La reducción de la asincronía es un aspecto importante para la utilización de este sistema de regeneración en la propagación de plantas. Esta investigación se realizó con el objetivo de determinar el efecto de la densidad de inoculación sobre la formación y el desarrollo morfológico homogéneo de los embriones somáticos del cv. FHIA-21. Con este propósito se adicionaron 0,5; 1,0; 1,5 y 2,0 g de masa fresca (gMF) de agregados celulares embriogénicos en Erlenmeyers (250 ml), que contenían 30 ml de medio de cultivo líquido. Las evaluaciones se realizaron a los 30 días de cultivo con la determinación del número y la longitud de los embriones somáticos (mm). Además de una descripción morfológica e histológica de estos. Los resultados mostraron el efecto regulatorio de la densidad de inoculación en la formación y el desarrollo morfológico de los embriones somáticos. La mayor formación de embriones con un desarrollo morfológico homogéneo se produjo en 1,5 gMF de densidad de inoculación. Esta proporcionó un 86,4% de embriones con una longitud de 0,21 a 4,0 mm, y el estudio de las secciones histológicas mostró evidencias histológicas de la etapa globular. La sincronización durante la formación y el desarrollo de los embriones somáticos del cv. FHIA-21 aumentó la eficiencia del proceso de embriogénesis somática. Palabras clave: histología; morfología; embriogénesis somática; sincronización. Abstract Somatic embryogenesis is an interesting proposal for mass propagation of plants from the FHIA-21 (Musa AAAB). However, it is characterized by an asynchronous process, due to the presence of somatic embryos at different stages of ontogenetic development. Reduction of asynchrony is an important aspect to use this system of regeneration in plant propagation. Effect of inoculation density on the formation and uniform morphological development of somatic embryos of cv. ‘FHIA-21’ was determine by adding 0.5, 1.0, 1.5 and 2.0 g of fresh mass (gMF) of embryogenic cell aggregates, in Erlenmeyer flasks (250 ml) containing 30 ml liquid culture medium. Evaluations were made within 30 days of culture determining the number and length of somatic embryos (mm). Also, morphological and histological descriptions of these were analyzed. Results showed the regulatory effect of inoculation density on the formation and morphological development of somatic embryos. The biggest formation of embryos with a uniform morphological development occurred in 1.5 gMF inoculation density. This provided 86.4% of embryos with a length of 0.21 to 4.0 mm and the study of histological sections showed histological evidence of the globular stage. Synchronization during the formation and development of somatic embryos cv. FHIA-21 increased the efficiency of somatic embryogenesis. Key words: Histology; morphology; somatic embryogenesis; synchronization

Influencia de la formulación salina en la conservación de plantas in vitro de caña de azúcar a dos temperaturas

The present work had as aim to determine the saline formulation and its ideal concentration, as well as the culture temperature for the conservation of in vitro plants of sugar cane fran the variaty somaclonal IBP 87-100. Different concentrations of the saline formulations were studied MS (25, 50, 75, 100%) and White (75, 100, 125%) associated with two culture temperatures, 18 and 26 ±2ºC. The percentage of survival and the physiological condition of the plants during the period of conservation were decided. The conservation of the plants during six consecutive months was obtained as result when using the formulation MS reduced to 25 and 50%, associated with a culture temperature at 18ºC. This way the growth of the plants was slow and minor the physiological hurts, with values of survival between 58.3 and 69.2%. Whereas the formulation White did not favour the prolongation of conservation period and the plants only could be supported during two months with more than 50% of the foliate area dried. This behaviour could response due to the low levels of nitrogen that contains this formulation.Key words: culture temperature, in vitro conservation, saline concentration, survivalEl presente trabajo tuvo como objetivo determinar la influencia de la formulación salina para la conservación de plantas in vitro de caña de azúcar de la variante somaclonal IBP 87-100. Se estudiaron diferentes concentraciones de las formulaciones salinas MS (25, 50, 75, 100%) y White (75, 100, 125%) asociadas a dos temperaturas de cultivo, 18 y 26 ±2 ºC. Se determinó el porcentaje de supervivencia y el estado fisiológico de las plantas durante el período de conservación. Al concluir se obtuvo como resultado la conservación de las plantas durante seis meses consecutivos cu ando se utilizó la formulación MS reducida al 25 y 50%, asociada a una temperatura de cultivo de 18ºC. De esta manera el crecimiento de las plantas fue lento y fueron menores los daños fisiológicos, con valores de supervivencia entre el 58.3 y 69.2%. Sin embargo la formulación White no favoreció la prolongación del período de conservación y las plantas solo pudieron mantenerse durante dos meses con más del 50% del área foliar seca. Este comportamiento pudo estar dado por los bajos niveles de nitrógeno que contiene esta formulación.Palabras clave: concentración salina, conservación in vitro, supervivencia, temperatura de cultiv

Germinación de embriones somáticos de Psidium guajava L. cv. Enana Roja Cubana EEA 18-40 en sistemas de inmersión temporal

Somatic embryo germination of Psidium guajava L. cv. Cuban Red Dwarf EEA 18-40 in temporary immersion systems (TIS), in which somatic embryos were cultured in the heart-torpedo stage in MS mediun at mayor half strength salt and suplemented with: 0.25 mg.l-1 of 6-bencilaminopurine (6-BAP), 10 mg.l-1 of Biobras-6 (analogous of brasinoesteriode) and 20 g.l-1 of sucrose. As control was used solid cultivation medium (2.5 g.l-1 Gellan gum, Spectrum®) of same composition to the one used in the TIS. The variables germination percentage and fresh weight were evaluated statistically. After ten weeks of cultivation the largest values in germination percentage (91.04%) and fresh weight (1.22 g) were obtained in the TIS, being statistically different to those obtained in solid medium (9.79% and 1.03 g, respectively).Key words: in vitro plant, guayaba, regeneration, RITA®,somatic embryogenesisCon la finalidad de estudiar la germinación de embriones somáticos de Psidium guajava cv. Enana Roja Cubana EEA 18-40 en sistemas de inmersión temporal (SIT), se cultivaron embriones somáticos en etapa corazón-torpedo en medio MS al 50% de las sales mayores suplementado con: 0.25 mg.l-1 de 6-belcilaminopurina (6-BAP), 10 mg.l-1 de Biobras-6 (análogo de brasinoesteriode) y 20 g.l-1 de sacarosa. Como control se usó medio de cultivo semisólido (2.5 g.l-1 Gellan Gum, Spectrum®) de igual composición al utilizado en los SIT. Se evaluaron estadísticamente las variables porcentaje de germinación y peso fresco. Después de diez semanas de cultivo los mayores valores del porcentaje de germinación (91.04%) y peso fresco (1.22 g) se obtuvieron en los SIT, siendo estos estadísticamente diferentes a los obtenidos en medio semisólido (9.79 % y 1.03 g, respectivamente).Palabras clave: embriogénesis somática, guayabo, planta in vitro, regeneración, RITA