Embriogénesis somática del cv. hibrido de plátano ‘FHIA-21’ (Musa AAAB) en medios de cultivo líquidos

Abstract

A pesar de los avances que tiene la embriogénesis somática de Musa spp. no es suficiente el conocimiento científico para su empleo en la propagación in vitro del cv. de plátano ‘FHIA-21’ (Musa AAAB). Es por ello, que esta investigación tuvo como objetivos: seleccionar el explante inicial para la formación de callos con estructuras embriogénicas y el establecimiento de suspensiones celulares embriogénicas; determinar el efecto de la densidad de inoculación sobre la formación y maduración de los embriones somáticos en medio de cultivo líquido; así como caracterizar morfológica, agronómica y molecularmente las plantas en campo. Los resultados demostraron que la selección del explante inicial es un factor determinante en la inducción de la embriogénesis somática a partir de flores masculinas inmaduras. La mayor formación de callos con estructuras embriogénicas se logró (8,77%) cuando el brote floral masculino se encontraba después de emitida la última flor femenina. Además, se precisó que callos con estructuras embriogénicas compuestas por masas de proembriones y embriones somáticos en etapas tempranas de desarrollo ontogénico proporcionaron un 85,0% de suspensiones celulares embriogénicas. Adicionalmente, se corroboró a través del estudio morfológico e histológico la importancia de la densidad de inoculación sobre la formación y maduración de los embriones somáticos en medio de cultivo líquido. Este factor influyó sobre el número de embriones somáticos, su morfología y sincronización de los cultivos embriogénicos en estas fases. El mayor número de embriones somáticos con desarrollo homogéneo (etapa globular) se obtuvo con 1,5 gMF/30mL de densidad de inoculación. En la fase de maduración, la densidad de inoculación de 0,6 gMF/30mL contribuyó a una mayor sincronización en el desarrollo morfológico de los embriones somáticos, con evidencias histológicas de los meristemos caulinar y radicular. Lo anterior proporcionó un incremento de la germinación y regeneración de plantas completas. Por su parte, las evaluaciones en campo mostraron una mejor respuesta morfológica y agronómica en plantas provenientes del cultivo in vitro, con respecto a las plantas originadas de semilla asexual. Los resultados con los marcadores AFLP no indicaron variaciones genéticas entre y dentro de las tres poblaciones de plantas del cv. ‘FHIA-21’ obtenidas por embriogénesis somática, organogénesis y semilla asexual. Estos resultados permitieron elaborar un protocolo de embriogénesis somática para la propagación in vitro de este cultivar utilizando medios de cultivo líquido. In spite of the advances that the somatic embryogenesis of Musa spp. Scientific knowledge is not sufficient for its use in the in vitro propagation of cv. of plantain 'FHIA-21' (Musa AAAB). For this reason, this research had as objectives: to select the initial explant for the formation of calluses with embryogenic structures and the establishment of embryogenic cell suspensions; determine the effect of inoculation density on the formation and maturation of somatic embryos in liquid culture medium; as well as to characterize morphologically, agronomically and molecularly the plants in the field. The results showed that the selection of the initial explant is a determining factor in the induction of somatic embryogenesis from immature male flowers. The highest formation of calluses with embryogenic structures was achieved (8.77%) when the male floral bud was found after the last female flower had been emitted. In addition, it was specified that callus with embryogenic structures composed of masses of proembryos and somatic embryos in early stages of ontogenetic development provided 85.0% of embryogenic cell suspensions. Additionally, the importance of inoculation density on the formation and maturation of somatic embryos in liquid culture medium was corroborated through morphological and histological study. This factor influenced the number of somatic embryos, their morphology and synchronization of embryogenic cultures in these phases. The highest number of somatic embryos with homogeneous development (globular stage) was obtained with 1.5 gmf / 30mL of inoculation density. In the maturation phase, the inoculation density of 0.6 gmf / 30mL contributed to a greater synchronization in the morphological development of somatic embryos, with histological evidence of caulinar and radicular meristems. The above provided an increase in the germination and regeneration of whole plants. On the other hand, the field evaluations showed a better morphological and agronomic response in plants from the in vitro culture, with respect to the plants originated from asexual seed. The results with the AFLP markers did not indicate genetic variations between and within the three populations of cv. 'FHIA-21' obtained by somatic embryogenesis, organogenesis and asexual seed. These results allowed the elaboration of a somatic embryogenesis protocol for the in vitro propagation of this cultivar using liquid culture media.(traducción automática)