Multiplicación in vitro de plátano vianda cv. ‘INIVIT PV-2011’ (Musa AAB) en Sistemas de Inmersión Temporal

The work was developed in the laboratory of Plant Biotechnology at Instituto de Investigaciones de Viandas Tropicales (INIVIT) with the aim of multiplying the plantain cultivar ‘INIVIT PV-2011’ (Musa AAB) in Temporary Immersion Systems (10.0 liters Nalgene bottles). The effect of immersion time (10, 20 and 30 minutes), the frequency of immersion (three, six and eight hours), the volume of culture medium per explant (20, 40, 60 and 80 ml), subculture time (15, 18, 21 and 25 days) and the inoculum density explants per bottle (20, 40, 60 and 80 explants / culture flask) were determined. The results allowed to establish an immersion time of 10 minutes with a frequency of immersion every three hours, 60 explants per bottle, 60 ml of culture medium and subculture explant at 18 days for multiplying this cultivar. A multiplication coefficient of 8.5 and plant material with suitable characteristics were obtained.Keywords: explants density, immersion frequencies, immersion time, multiplicationEl trabajo se desarrolló en el laboratorio de Biotecnología Vegetal del Instituto de Investigaciones de Viandas Tropicales (INIVIT) con el objetivo de multiplicar el cultivar de plátano vianda ‘INIVIT PV-2011’ (Musa AAB) en Sistemas de Inmersión Temporal (frascos Nalgene® de 10.0 litros de capacidad). Se determinó el efecto del tiempo de inmersión (10, 20 y 30 minutos), la frecuencia de inmersión (cada tres, seis y ocho horas), el volumen de medio de cultivo por explante (20, 40, 60 y 80 ml), el tiempo de subcultivo (15, 18, 21 y 25 días) y la densidad inóculo de explantes por frasco (20, 40, 60 y 80 explantes/frasco de cultivo). Los resultados permitieron establecer un tiempo de inmersión de 10 minutos con una frecuencia de inmersión cada tres horas, 60 explantes por frasco, 60 ml de medio de cultivo por explante y  subcultivo a los 18 días para multiplicar en SIT este cultivar. Se obtuvo un coeficiente de multiplicación de 8.5 y material vegetal con adecuadas características.Palabras clave: densidad de explantes, frecuencia de inmersión, tiempo de inmersió

Multiplicación, histodiferenciación y regeneración de suspensiones celulares embriogénicas en plátanos vianda “Navolean” (AAB)

The results obtained show that the best cell density for the multiplication of the cell suspensions in the cultivar ‘Navolean’ is 3.0% settled cell volume. In the histo-differentiation phase the greatest formation of somatic embryos in the globular stage was obtained using a density of 12.0% final cell volume in liquid culture medium. The maturation of the embryos and an increase in germination was possible on using 0.5 gFW of somatic embryos during 30 days in the maturation culture medium. Using temporary immersion systems with 0.5 gFW of mature somatic embryos, the germination value was increased to 77.40%Key words: Musa, settled cell volume (SCV), somatic embryogenesis, temporary immersionEl mejor resultado para la multiplicación de las suspensiones celulares embriogénicas en el cv. ‘Navolean’ se obtuvo al utilizar una densidad celular del 3.0% del Volumen de Células Sedimentadas. En la etapa de histodiferenciación se logró la mayor formación de embriones somáticos en etapa globular utilizando como densidad 12.0% de volumen final de células en medio de cultivo líquido. Al emplear 0.5 gMF de embriones somáticos durante 30 días de cultivo en el medio de cultivo de maduración, fue posible lograr la maduración de los embriones e incrementar la germinación. Empleando sistemas de inmersión temporal con 0.5 gMF de embriones somáticos maduros se incrementó el valor de germinación a 77.40%.Palabras clave: embriogénesis somática, inmersión temporal, Musa, volumen de células sedimentadas (VCS

Embriogénesis somática en el cv. Navolean a partir de ápices de brotes de yemas axilares

In order to develop embryogenic cultures in AAB Musa genotypes without persistent male inflorescence, the process has had greater success from proliferating meristems for callus formation with embryogenic structures. Based on the previous information, other alternative explant sources for somatic embryogenesis development in cv. Navolean. Meristematic apexes were cultured in p5 culture medium supplemented with thidiazuron and ancymidol (0.2, 0.4, 0.6, mg.l-1) to obtain axillary buds. Later, axillary buds and proliferated meristems were tested for callus induction with embryogenic structures combinations with different 2,4-D concentrations. The best growth regulator for obtaining axillary buds was ancymidol (0.2 mg.l-1). For callus formation with embryogenic structures, axillary buds at 1.0 mg.l-1 2,4-D provided a higher percentage (13.6%). These results permitted the development of embryogenic cell suspensions from somatic embryos.Key words: Ancymidol, embryogenic cell suspension, plantainEl desarrollo de cultivos embriogénicos en los genotipos AAB de Musa, que no poseen inflorescencia masculina persistente, ha tenido mayor éxito a partir de multiyemas para la formación de los callos con estructuras embriogénicas pero esto pudiera incrementar la variación somaclonal. Teniendo en cuenta lo anterior se trabajó en la determinación de otra fuente de explante inicial alternativa para el desarrollo de la embriogénesis somática en el cultivar objeto de estudio. Se cultivaron brotes axilares en el medio de cultivo P5 suplementado con tidiazuron y ancimidol (0.2; 0.4; 0.6 mg.l-1 cada uno por separado) para lograr la brotación de yemas axilares. Posteriormente para formar los callos con estructuras embriogénicas se colocaron los ápices de brotes obtenidos de yemas axilares en un medio de cultivo ZZ con diferentes concentraciones de 2,4-D. El mejor regulador del crecimiento para la brotación de yemas axilares fue el ancimidol (0.2 mg.l-1). Para la formación de callos con estructuras embriogénicas, la concentración de 1.0 mg.l-1 de 2,4-D propiciaron el mayor porcentaje (13.6%). A partir de los embriones somáticos producidos se logró el establecimiento de suspensiones celulares embriogénicas. Se demostró que es posible el desarrollo de la embriogénesis somática en el cv. Navolean no solo a partir de scalps de multiyemas.Palabras clave: ancimidol, plátanos, suspensiones celulares embriogénica

Evaluación en campo de plantas regeneradas por embriogénesis somática a partir de ápices de brotes de yemas axilares en cv. ‘Navolean’ (Musa spp., AAB)

The use of shoots apexes from axilary buds for callus induction with embryogenic structures in plantain ‘Navolean’ (Group AAB) permitted to develop a plant regeneration method through out somatic embryogenesis. In order to know the phenotypic variants that may be produced with the previously mentioned method , 1000 plants were planted in field conditions in comparison to those coming from somatic embryos obtained from multibuds as initial explants and organogenesis-derived plants (shoot tips)and conventionally derived plants (corms), during two growing cycles. The main morphological characters and yield components were evaluated. The total frequency of somaclonal variation during the first growing cycle in plants coming from somatic embryos obtained from shoots apexes from axilary buds as initial explants were 1.1%, and 8,6% in regenerated plants from somatic embryos obtained from multi-buds as initial explants. Later, in this same growing cycle, plants regenerated from somatic embryos (both sources) showed a similar performance between them and they were significantly superior in all evaluated variants in comparison to corm-derived plants. In the second growing cycle, significant differences were not observed in yield components of suckers from evaluated plants, in spite of the propagation method used. With regard to somaclonal variation, the best performance was obtained with shoots apexes from axilary buds as explants. Finally, the feasibility of using the new method was shown.Key words: embryogenic cell suspensions, somaclonal variationEl uso de ápices de brotes de yemas axilares para la inducción de callos con estructuras embriogénicas en el cultivar de plátano vianda ‘Navolean’ (Grupo AAB), posibilitó el desarrollo de una metodología de regeneración de plantas por embriogénesis somática en el cultivar objeto de estudio. Con el objetivo de conocer la variabilidad fenotípica que se podría producir mediante la misma, se plantaron en el campo 1 000 plantas que se compararon durante dos ciclos de cultivo con otras procedentes de embriones somáticos obtenidos de scalps de multiyemas como explante inicial, con plantas obtenidas por organogénesis (ápices meristemáticos) y mediante la propagación convencional (cormos). Para ello se evaluaron los principales caracteres morfológicos de la planta y componentes del rendimiento.La frecuencia total de variación somaclonal durante el primer ciclo de cultivo en las plantas procedentes de embriones somáticos donde el explante inicial habían sido ápices de brotes de yemas axilares fue de 1.1% y de 8.6% en las plantas regeneradas de embriones somáticos scalps de multiyemas. Luego en este mismo ciclo de cultivo las plantas regeneradas de embriones somáticos (ambas procedencias) mostraron un comportamiento similar entre ellas y en todas las variables evaluadas fueron superiores en relación con las plantas procedentes de cormos con diferencias significativas. En el segundo ciclo de cultivo, al evaluar los hijos, de las plantas estudiadas no se observaron diferencias significativas en los componentes del rendimiento, independientemente del método de propagación utilizado. Referente a la variación somaclonal, se obtuvo el menor índice en las plantas obtenidas por embriogénesis a partir de ápices de yemas axilares. Finalmente se demostró la factibilidad de utilizar la nueva metodología desarrollada.Palabras clave: suspensiones celulares embriogénicas, variación somaclona

Multiplicación in vitro de ‘FHIA-25’ (Musa spp., AAB) en Sistemas de Inmersión Temporal

Necessity to produce high quality planting material has required searching new alternatives to increase the efficiency of in vitro propagation methods and their automation, as in Temporary Immersion Systems (TIS). This work was aimed to multiply the hybrid ‘FHIA-25’ (Musa spp. AAB) in TIS. The effect of different culture medium volumes per explant and densities of planting materials per culture flask at the same immersion frequency was determined. These two factors showed influence on the evaluated variables. A volume of 40 ml of culture medium per explant and densities of 80 explants per flask were selected to multiply this cultivar in TIS. These results permitted to increase in vitro production of high-quality plants for rooting stage.Key words: multiplication coefficient, culture flasks, liquid culture mediumLa necesidad de producir material vegetal de plantación de alta calidad, ha requerido de la búsqueda de alternativas que garanticen el incremento de la eficiencia en los métodos de propagación in vitro y su automatización, como el uso del Sistema de Inmersión Temporal (SIT). El presente trabajo fue desarrollado con el objetivo de multiplicar en SIT cultivar híbrido ‘FHIA-25’ (Musa spp., AAB). Se determinó el efecto de diferentes volúmenes de medio de cultivo por explante y densidades de material vegetal por frasco de cultivo a una misma frecuencia de inmersión. Se comprobó que estos dos factores tuvieron influencia sobre las variables evaluadas. Se seleccionaron 40 ml de volumen de medio de cultivo por explante y una densidad de 80 explantes/frasco para multiplicar este cultivar en SIT. Estos resultados permitieron incrementar la producción de plantas in vitro de mayor calidad para la fase de enraizamiento.Palabras clave: coeficiente de multiplicación, frasco de cultivo, medio de cultivo líquid

Influencia de reguladores e inhibidores del crecimiento en la multiplicación de brotes axilares del cultivar híbrido ‘FHIA-21’ (AAAB) en Sistema de Inmersión Temporal

This work was carried out at the Plant Biotechnology Laboratory from the Instituto de Investigaciones en Viandas Tropicales (INIVIT) in order to determine the culture medium for the multiplication of hybrid ‘FHIA–21’ (AAAB) in Temporary Immersion Systems. Different combinations of growth regulators and growth inhibitors (6-BAP, IAA and PBZ) were studied. Results permitted to determinate the effect of 6-benzil-amino-purine (6-BAP), Indol Acetic Acid (AIA) and Paclobutrazol (PBZ) for multiplication of hybrid ‘FHIA–21’ (AAAB) in the Temporary Immersion System, which involved supplemented MS salts with 2.0 mg.l-1 6-BAP; 0.65 mg.l-1 IAA and 10.0 mg.l-1 ascorbic acid; as well as, 1.0 mg.l-1 paclobutrazol. A decrease of unnecessary growing of shoots and leaves from sprouts in the multiplication phase and a greater sprout number per inoculated explant without multibuds and hyperhydricity were achieved. The Temporary Immersion System allowed to increase the number of axillary sprouts by micropropagation of hybrid ´FHIA-21´ (AAAB) and a higher quality of in vitro plants.Key words: multiplication coefficient, micropropagation, paclobutrazolEl trabajo fue desarrollado en el Laboratorio de Biotecnología Vegetal del Instituto de Investigaciones en Viandas Tropicales (INIVIT) con el objetivo de determinar el medio de cultivo para la multiplicación en sistema de inmersión temporal (SIT) del cultivar híbrido ‘FHIA-21’ (AAAB). Se estudiaron diferentes combinaciones de reguladores y un inhibidor del crecimiento: 6-Bencilaminopurina (6-BAP), Ácido indolacético (AIA) y el Paclobutrazol (PBZ). Los resultados permitieron la multiplicación del cultivar híbrido ‘FHIA-21’ (AAAB) en el sistema de inmersión temporal con un medio de cultivo compuesto por las sales Murashige y Skoog (MS), 2.0 mg.l-1 de 6-BAP; 0.65 mg.l-1 de AIA; 10.0 mg.l-1 de ácido ascórbico y 1.0 mg.l-1 de paclobutrazol. Se logró disminuir el crecimiento innecesario de los brotes en la fase de multiplicación y se alcanzó un mayor número de brotes obtenidos por explantes inoculados sin la presencia de multiyemas ni síntomas de hiperhidricidad. Estos resultados utilizando el Sistema de Inmersión Temporal permitieron incrementar el número de brotes axilares del cultivar híbrido ‘FHIA-21’ (AAAB) así como la calidad de las plantas.Palabras clave: coeficiente de multiplicación, micropropagación, paclobutrazo

Obtaining of somatic embryo and establishment of embryogenic cell suspension in Plantain cv ‘Navolean’ (AAB)

Cells suspension of plantains and bananas with promising results have been reported internationally, however, in Cuba it is not at so for AAB group. So, the following working objectives have to be considered: in vitro multiplication of the material used as explant source. For in vitro multiplication of the material used as explant source. For in vitro multiplication of the material, several 6-BAP and IAA concentration were studied. Induction of embryogenic cultures was the developed form “scalps” incubated in solid medium ZZ. Suspensions were established in 10 ml and 25 ml Erlenmeyers containing liquid medium ZZ. The best medium for explant multiplication was MS (salts and vitamins), additional thiamin (1 mg.l-1), sucrose (40 g.l-1); 4.50 mg.l-1 6-BAP, 0.88mg.l-1 IAA and solidified agar (6.0 g.l-1) (medium 7). A 4.66% callus formation with embryogenic cultures was obtained, and cell suspensions were established 20 days after incubation in 10 ml Erlenmeyers. Media were changed every third day. Key Words: somatic embryogenesis, plantain, scalp