Propagation and conservation of Castilleja tenuiflora Benth. ("hierba del cancer") through in vitro culture

• Autores: Guadalupe Salcedo Morales, Gabriel Rosas Romero, Nayeli Nabor Correa, Kalina Bermúdez Torres, Alma R. López Laredo, Gabriela Trejo Tapia
• Localización: Polibotánica, ISSN-e 2395-9525, ISSN 1405-2768, Nº. 28, 2009, págs. 119-137
• Idioma: inglés
• Títulos paralelos:
  • Propagación y conservación de Castilleja tenuiflora Benth. ("hierba del cáncer") a través de cultivo in vitro
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• Resumen
  • español

    La presente investigación tuvo por objetivos: 1) evaluar un procedimiento in vitro para la regeneración de plántulas de la "hierba del cáncer" Castilleja tenuiflora Benth. (Scrophulariaceae) a partir de yemas axilares e, 2) inducir callogénesis y organogénesis utilizando diferentes tipos de explante, medios de cultivo y reguladores de crecimiento. Se desarrolló un procedimiento eficiente para la multiplicación in vitro de brotes y la regeneración de plántulas de C. tenuiflora utilizando yemas axilares. Este método consta de una etapa de inducción de brotes (eficiencia del 33%) en medio de cultivo Murashige y Skoog (MS) complementado con 0.2 mg L-1 BAP y 0.1 mg L-1 ANA. Posteriormente, la multiplicación de los brotes y su elongación se lograron en un mismo paso utilizando 0.1 mg L-1 AIB y 0.25 mg L-1 BAP. Cada 14 días se generan en promedio, cuatro brotes por explante. Para el enraizamiento de los brotes se utilizó 1.0 mg L-1 AIB sin BAP. A partir de una yema axilar, es posible obtener 250 plántulas en un periodo de ocho semanas. Para inducir la callogénesis y la organogénesis, se inocularon explantes de hojas e internodo, en los medios de cultivo MS, B5 y NN en combinación con ANA (0-10 µM) y cinetina (0-0.5 µM). En general, la principal respuesta fue la rizogénesis (hasta el 100%) seguida de la formación de brotes (5-50%) y por último, la callogénesis (2-35%). Los internodos fueron más competentes que las hojas para formar callos y órganos; por otro lado, los explantes de hoja se oxidaron fácilmente. La rizogénesis fue dependiente de la adición exógena de ANA, pero los requerimientos de esta auxina variaron según el medio de cultivo y el tipo de explante. De acuerdo con los resultados, se pueden recomendar condiciones para la inducción de callos y órganos de C. tenuiflora: a) callos-internodo, 0.1 µM ANA y medio B5; b) rizogénesis-0.1 µM ANA y medio NN; y c) brotes-internodo, 0.1 µM ANA y medio MS. Los resultados de esta investigación muestran la factibilidad de utilizar el cultivo in vitro para propagar y conservar germoplasma de la "hierba del cáncer" C. tenuiflora.

  • English

    We undertook this study to (1) evaluate an in vitro procedure for plantlet regeneration of Castilleja tenuiflora Benth. (Scrophulariaceae) from axillary buds and (2) induce callugenesis and organogenesis through the manipulation of explant type, culture media and plant growth regulators. An efficient propagation protocol for in vitro multiplication and plantlet regeneration of C. tenuiflora using axillary buds of wild plants was developed. Shoot multiplication was induced from axillary buds in Murashige and Skoog (MS) medium containing 0.2 mg L-1 BAP and 0.1 mg L-1 NAA with an efficiency of 33%. Shoot multiplication and elongation were achieved in one step using 0.1 mg L-1 IBA and 0.25 mg L-1 BAP. After 14 days, an average of four shoots per explant was observed. For rooting, IBA was increased to 1.0 mg L-1 and BAP was excluded. Hyperhydricity was not observed and 88% of the shoots rooted. From one axillary bud, 250 plantlets were produced within eight weeks. To induce callugenesis and organogenesis, explants (leaves and internodes) from plantlets were excised and inoculated into MS, B5 and NN culture media in combination with NAA (0-10 µM) and kinetin (0-0.5 µM). In general, rhizogenesis was the main in vitro response (up to 100%) followed by shoot formation (5-50%) and, finally, callugenesis (2-35%). Internodes were more competent than leaves for both callugenesis and organogenesis, along with the fact that leaf explants oxidized easily. Rhizogenesis depended on exogenous NAA, but auxin requirement varied according to the culture medium and type of explant used. On the basis of our results, conditions for callugenesis and organogenesis induction of C. tenuiflora can be recommended: a) callus-internode, 0.1 µM NAA and B5 medium; b) rhizogenesis-0.1 µM NAA and NN medium; and c) shoots-internode, 0.1 µM NAA and MS medium. Results of the present study show the feasibility of using in vitro culture to propagate and conserve germplasm of the 'cancer herb' C. tenuiflora.