INTRODUCCIÓN
La micropropagación es una alternativa atractiva para la multiplicación masiva de cultivares, al incrementar los coeficientes de multiplicación y la obtención de material vegetal, ya que permite obtener plantas libres de enfermedades 1. Además, favorece la propagación comercial a gran escala y la rápida introducción al mercado de especies y variedades de plantas de gran valor ornamental 2.
El género Dahlia está formado por 35 especies, todas nativas de México, de las cuales sólo cuatro constituyen la base genética. Dicha flor de corte posee características muy particulares que la colocan en el extranjero como una de las flores más bellas y es la única planta que cuenta con el mayor número de variedades entre todas las especies vegetales 3-6.
Las técnicas de cultivo in vitro en dalia son herramientas importantes para la conservación de germoplasma, el mejoramiento genético y la producción de semillas. Si bien es cierto que se logran avances importantes en esta materia 7,8, existen pocos estudios específicos relacionados con la propagación in vitro.
Los reguladores de crecimiento en los medios de cultivo permiten direccionar la morfogénesis de los tejidos y modificar las respuestas fisiológicas en condiciones in vitro. Dentro de estos compuestos se encuentran las auxinas, cuyos efectos están relacionados con la dominancia apical y con la inducción de los procesos rizogénicos en las plantas y promueven el crecimiento por medio de los mecanismos de elongación celular. Las auxinas más empleadas son el ácido indolacético (AIA), ácido indolbutírico (AIB) y ácido naftalenacético (ANA) 9.
Se ha establecido que el AIA tiene un efecto importante al promover una mayor longitud de brotes y raíces. La función es inducir el crecimiento, por medio de una rápida estimulación de síntesis de los componentes de la pared celular de células en crecimiento 10. Varios estudios indican una correlación positiva entre niveles endógenos de AIA en plántulas y el número de raíces adventicias producidas por plántula 11,12.
Lo antes expuesto motivó a determinar diferentes concentraciones de AIA y su efecto en el enraizamiento in vitro de segmentos nodales de Dahlia sp.
MATERIALES Y MÉTODOS
La investigación se desarrolló en el Laboratorio de Biotecnología Vegetal, del Instituto de Investigaciones Agropecuarias ¨Jorge Dimitrov¨, Bayamo, Granma, durante el periodo comprendido entre septiembre a diciembre de 2015.
Material vegetal
El material vegetal utilizado para el enraizamiento fueron segmentos nodales de Dahlia sp con un tamaño de 1,5 cm previamente cultivados en medio de sales MS, 100 mg L-1 mio-inositol, tiamina 1 mg L-1, 1 mg L-1 de ácido giberélico, 7 g de Agar E, 30 g L-1 de sacarosa procedentes de la fase de multiplicación, la cual se completó a los dos meses de iniciado este subcultivo.
Condiciones de cultivo
Para el enraizamiento in vitro se empleó el medio de cultivo semisólido, compuesto por las sales propuestas por Murashige y Skoog (MS) 13, a la mitad de concentración de sales (50 %), micronutrientes completos, 100 mg L-1 mio-inositol, tiamina 1 mg L-1, Agar E y 30 g L-1 de sacarosa. Los tratamientos consistieron en diferentes concentraciones de AIA, como se muestra a continuación en la Tabla 1.
El pH de las soluciones de los medios de cultivos se ajustó a 5,7 antes de su esterilización.
Se utilizaron frascos de vidrio con un diámetro de 5 cm, y una altura de 8 cm, con una capacidad de 250 mL de volumen, aproximadamente, en los cuales se dispensaron 25 mL del medio elaborado. Posteriormente, fueron esterilizados en autoclave vertical durante 20 minutos a 1,2 kgf cm. Se utilizaron cinco explantes por frasco y 50 por tratamiento.
Los explantes se colocaron en una cámara de crecimiento con luz solar a una temperatura de 26±2 ºC y con una densidad de flujo de fotones fotosintéticos (DFFF) con un promedio de 45 umol m-2 S-1.
Los indicadores por evaluar a los 30 días de cultivo fueron:
Aparición de raíz (días): se registró al inicio y culminación de la aparición de las raíces, mediante observación visual, para determinar porciento.
Número de raíces/brote: mediante el conteo de las mismas en cada brote.
Porcentaje de plántulas enraizadas: se calculó a partir del número de brotes enraizados del total.
Longitud de la raíz (cm): se midieron todas desde el cuello hasta el ápice de la raíz y se obtuvo el promedio.
Se utilizó un diseño experimental completamente aleatorizado con tres repeticiones. Se aplicó una prueba de comparación múltiple de medias de Duncan para el 5 % de probabilidad del error. Todos los análisis estadísticos se procesaron con el paquete Statistica for Windows, versión 10.
RESULTADOS Y DISCUSIÓN
La Tabla 2 muestra que, el tratamiento con 0,5 mg L-1, a los 30 días, posee el mayor porcentaje de plántulas enraizadas con la aparición de raíces pequeñas a partir de los 10 días de cultivo con diferencias significativas respecto al resto de los tratamientos. Mientras que los tratamientos con 0 y 0,1 mg L-1 de AIA no mostraron diferencias significativas, esto puede ser atribuido a la no presencia (control) y baja concentración de AIA utilizado. La respuesta que tuvieron los explantes, en presencia de 1 mg L-1 de AIA, sugiere que no fue adecuada para conseguir resultados satisfactorios en esta especie ya que el desarrollo de las raíces podría ser afectado por altas concentraciones de auxinas en el medio de cultivo, que unido a las concentraciones endógenas del explante produce un aumento de la concentración de esta auxina, la cual actúa a bajas concentraciones, observándose una disminución de los valores para todos los indicadores, ya que la concentración de la hormona es determinante del crecimiento. Este resultado podría estar dado a una respuesta a la aplicación de auxina para controlar el exceso de auxina libre, que puede estar regulada por el aumento de la concentración endógena del AIA 14.
En estudios relacionados con la micropropagación de Dahlia variabilis Cav 15, existió una variación muy amplia en la capacidad de enraizamiento de los brotes, en un medio con 0,1 mg L-1 de AIA, donde se obtuvo 35,71 % de plántulas enraizadas con una longitud promedio de 4,16 cm.
Esta respuesta fue documentada en otros estudios 16, donde los resultados indicaron que el AIA tuvo efecto sobre el enraizamiento in vitro de G. atter (Hassk.) Kurz y que esta auxina estimuló la emisión de raíces. A los 10 días de cultivo se observó la presencia de raíces pequeñas en todos los tratamientos estudiados.
Concentración AIA (mg L-1) | % de plántulas enraizadas | Número de raíces/brotes | Aparición de raíz (días) | Longitud de la raíz (cm) |
---|---|---|---|---|
0 | 33,3 b | 2,5 b | 12-33 | 1,22 b |
0,1 | 40,0 b | 2,6 b | 12-33 | 1,55 b |
0,5 | 87,5 a | 3,9 a | 10-30 | 3,76 a |
1 | 14,29 c | 1,8 c | 12-30 | 0,76 c |
EE | 0,46 | 0,26 | 0,32 | 0,15 |
Medias en cada columna con diferente letra difieren p (≤0,05), según Prueba de Duncan
Se observaron diferencias estadísticamente significativas entre los diferentes tratamientos para la variable número de raíces/brotes. El mejor comportamiento correspondió a la dosis 0,5 mg L-1 de AIA, con un valor de 3,9 que difirió del resto de los tratamientos; entre el control y 0,1 mg L-1 no hubo diferencias significativas. La variable longitud de la raíz mostró el mismo comportamiento que la anterior. Es necesario resaltar que para ambos casos el tratamiento de 1 mg L-1, resultó el peor comportamiento, pues se observó una menor magnitud para las variables evaluadas. Se a estudiado que las auxinas o cualquier otro tipo de fitorregulador, son fisiológicamente funcionales cuando se encuentran en pequeñas cantidades, y que una alta concentración de estas sustancias, ejerce un efecto negativo sobre las plantas, porque su exceso, en lugar de inducir una respuesta específica por parte del tejido vegetal, produce toxicidad en el mismo. En estudios realizados, al aumentar la concentración de AIA de 0,5 mg L-1 a 1,0 mg L-1 bajo las mismas condiciones de cultivo, la tasa de desarrollo de los protocormos de orquídea (E. elongatum Jacq) se hizo menor 17.
El AIA es precisamente la auxina más recomendada para la mayoría de los medios de cultivo de enraizamiento descritos en la literatura 18. En este sentido, autores como 19,20 estudiaron el efecto del ácido indol-3-acético (AIA) y lograron el enraizamiento in vitro en varias especies de bambú, con lo cual se logró un incremento del número de plantas con raíces emitidas (96 %) a los 20 días de cultivo.
Sin embargo, en clavel español (Dianthus caryophyllus L), se obtuvo los mejores resultados en cuanto a la longitud de la raíz, al utilizar 0,1 mg L-1 de AIA con valor de 3,48 cm 21.
Por otro lado, en plantas in vitro de nochebuena (Euphorbia pulcherrima Willd. ex Klotzsch), de los híbridos ‘Zacatepec 10’ y ‘Zacatepec 48’, el número de raíces emitidas por plantas y la longitud de las mismas, fueron afectados por las dosis de AIA en ambos híbridos 18.
De forma general, los resultados alcanzados en este experimento indican como mejor tratamiento el correspondiente a la concentración 0,5 mg L-1 de AIA, con lo cual se promovió el enraizamiento hasta un 87,5 %, así como el número (3,9) y longitud de las raíces (3,76 cm), lo que podría repercutir sobre el aumento del vigor de los explantes y facilitar la aclimatización directa de las plantas producidas in vitro.
CONCLUSIONES
La presencia de Ácido Indolacético (AIA), en el medio de cultivo, favoreció el enraizamiento in vitro de brotes de Dahlia sp.
La concentración de 0,5 mg L-1 de AIA favoreció el crecimiento in vitro de segmentos nodales de Dahlia sp, con 3,9 raíces/brote, 3,76 cm de longitud y 87,5 % de enraizamiento.