Efecto de PectiMorf® en la propagación in vitro de la yuca (Manihot esculenta C.), cultivares ´CMC-40´ y 'Señorita'

Abstract

La baja disponibilidad de semilla de alta calidad de yuca (Manihot esculenta C.) para los agricultores cubanos, pudiera solucionarse mediante la aplicación de las técnicas de cultivo in vitro. Por lo que, una de las alternativas para resolver el problema podría ser el desarrollo de metodologías más eficientes y sostenibles para la obtención de material in vitro, para garantizar el mejoramiento de la calidad de la semilla y el saneamiento del material vegetal. Se trazó como objetivo, estudiar la actividad biológica de un producto cubano (Pectimorf®), empleando Arabidopsis thaliana como modelo y validar su efecto en las diferentes fases del protocolo de micropropagación de la yuca, cultivares ´CMC-40´ y ´Señorita´, como complemento o sustituto de los reguladores del crecimiento empleados tradicionalmente en el medio de cultivo y así sustituir importaciones. Se determinó mediante estudios histológicos, citogenéticos, isoenzimáticos y moleculares (RAPD) el efecto de Pectimorf® sobre el material obtenido. Se informa para la ciencia que Pectimorf® ejerció una acción inhibitoria sobre los genes SAUR-16 e IAA-5, que codifican la expresión de auxinas en plantas de Arabidopsis, corroborando lo informado para otros oligopectatos. En los cultivares de yuca estudiados, para el crecimiento de ápices el empleo del producto a la concentración de 5 mg L-1 en sustitución de ANA en los medios de cultivos brindó resultados similares al tratamiento control. En la fase de multiplicación de yemas axilares, el empleo de Pectimorf® a 10 mg L-1, resultó adecuado, obteniéndose resultados superiores al medio control con 0,01 mg L-1 de ANA. Se comprobó un efecto residual sobre las vitroplantas, el cual se manifestó por un aumento en la tasa de crecimiento, altura, contenido de masa fresca y masa seca, así como algunos cambios en la anatomía de las hojas, que provocaron un mayor porcentaje de supervivencia en la fase de aclimatización (superior al 90 %). Se demostró mediante los análisis realizados que Pectimorf® no produjo cambios en las características de las plantas micropropagadas. Los resultados permitieron proponer un protocolo para la micropropagación de los cultivares de yuca ´CMC-40´ y ´Señorita´. The low availability of high quality cassava seed (Manihot esculenta C.) for Cuban farmers could be solved through the application of in vitro culture techniques. Therefore, one of the alternatives to solve the problem could be the development of more efficient and sustainable methodologies for obtaining in vitro material, to guarantee the improvement of seed quality and the sanitation of plant material. The objective was to study the biological activity of a Cuban product (Pectimorf®), using Arabidopsis thaliana as a model and validate its effect in the different stages of the micropropagation protocol of cassava, cultivars 'CMC-40' and 'Senorita', as a complement or substitute for the growth regulators traditionally used in the culture medium and thus substitute imports. The effect of Pectimorf® on the obtained material was determined by histological, cytogenetic, isoenzymatic and molecular studies (RAPD). It is reported for the science that Pectimorf® exerted an inhibitory action on the SAUR-16 and IAA-5 genes, which encode the expression of auxins in Arabidopsis plants, corroborating what has been reported for other oligopectators. In the studied cassava cultivars, for the apex growth the use of the product at the concentration of 5 mg L-1 in substitution of ANA in the culture media gave similar results to the control treatment. In the multiplication phase of axillary buds, the use of Pectimorf® at 10 mg L-1 was adequate, obtaining better results than the control medium with 0.01 mg L-1 of ANA. A residual effect on vitroplants was verified, which was manifested by an increase in the growth rate, height, content of fresh mass and dry mass, as well as some changes in the anatomy of the leaves, which caused a higher percentage of survival in the acclimatization phase (over 90%). It was demonstrated through the analyzes that Pectimorf® did not produce changes in the characteristics of the micropropagated plants. The results allowed to propose a protocol for the micropropagation of the cassava cultivars 'CMC-40' and 'Senorita'. (traducción automática)