Propagación masiva y formación de callos protocórmicos de vainilla a partir de ápices radicales

• Autores: O. Gätjens Boniche, C. L. Acuña Matamoros, Wayner Montero Carmona, C. Díaz, S. Torres
• Localización: Polibotánica, ISSN-e 2395-9525, ISSN 1405-2768, Nº. 45 (Enero 2018), 2018, págs. 157-180
• Idioma: español
• Títulos paralelos:
  • Vanilla mass propagation and protocormic callus formation from root tips
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    Resumen: El objetivo principal de esta investigación fue el desarrollo de una metodología de propagación masiva para Vanilla planifolia Jacks. ex Andrews (Orchidaceae) eficiente y rápida, así como la inducción de estructuras vegetales que por sus características de totipotencia, indiferenciación y capacidad de regeneración, permitan el desarrollo e implementación de técnicas biotecnológicas modernas para el mejoramiento genético no tradicional de esta especie tropical de gran valor económico y cultural. Como resultado de esta investigación se establecieron las condiciones y protocolos para la formación de una estructura indiferenciada y totipotente a la cual hemos dado el nombre de callo protocómico, debido a que tiende a formar en última instancia brotes y estructuras similares a los PLBs (protocorm-like bodies) característicos en diferentes especies de orquídeas. Los callos protocórmicos se formaron a partir de una estructura indiferenciada y transitoria generada a su vez de los ápices radicales cultivados en ausencia de luz, en un medio líquido MS suplementado con 30 g/L de sacarosa, 1 mg/L de BAP y 1 g/L de caseína hidrolizada. Esta estructura a la cual se le dio el nombre de precallo, presentó una gran diversidad morfológica en los diferentes tratamientos experimentales utilizados, razón por la cual se estableció una clasificación para su identificación. El mayor porcentaje de callos protocórmicos se formó en el medio de cultivo base MS sólido suplementado con 0.5 mg/L de 2,4-D en oscuridad, con un 72% (p<0.05). Dos metodologías de micropropagación de vainilla mediadas por organogénesis indirecta (por medio de la inducción de precallos y callos protocórmicos), fueron establecidas para la reproducción rápida de esta especie a gran escala y a partir de un único explante, lo que generó un gran número de plantas y redujo significativamente el tiempo para la obtención de las mismas. La propagación masiva a partir de precallos permite la autopropagación continua y sostenida de forma exponencial a través de varios ciclos de multiplicación consecutivos, esto debido a la capacidad que presentan estas estructuras para formar una gran cantidad de brotes, los que a su vez forman raíces, las cuales vuelven a formar precallos en el mismo ciclo de cultivo en medio líquido.

  • English

    Abstract: The main research objective was the development of an efficient and rapid mass propagation methodology for Vanilla planifolia Jacks. ex Andrews (Orchidaceae), as well as to generate plant structures based on their characteristics of totipotency, undifferentiation and regeneration capacities, which would allow the development and implementation of modern biotechnological techniques for non-traditional genetic improvement of this tropical species, which has an enormous cultural and economic value. As a result of this research, the conditions and protocols for the formation of an undifferentiated and totipotent structure were established, which was named protocormic callus, because it tends to form shoots and similar structures in appearence to those PLBs (protocorm-like bodies) characteristic of different species of orchids, under regeneration conditions. The protocormic callus were formed from a transitory and undifferentiated structure generated by root tips cultivated without the presence of light, in a liquid MS medium supplemented with 30 g/L of sucrose, 1 mg/L BAP and 1 g/L of hydrolyzed casein. This structure was named pre-callo andpresented a great morphological diversity when different experimental treatments were used, for this reason a morphotypic classification was established. Most of the protocormic callus formed in a solid MS basal medium with 0.5 mg/L of 2,4-D in the dark, with 72% (p<0.05). Two vanilla mass micropropagation methodologies, through indirect organogenesis (by pre-callo and protocormic callus induction), were established for the rapid and big scale reproduction of this species from a unique explant, which produced a high number of plants and decreased the time for their obtention. High propagation from pre-callo allows continuous autopropagation sustained in an exponential way through several consecutive cycles of multiplying, due to the ability that these structures present to form a big amount of shoots, which also develop roots, which form pre-callo again, in the same culture cycle, in liquid medium.