Semillas de frijol (Phaseolus vulgaris L.) modelo para caracterizar los efectos de la crioconservación en la germinación, el crecimiento y desarrollo de las plantas

Abstract

La pérdida de recursos genéticos adquiere cada día mayor importancia para la conservación en los bancos de germoplasma, donde el deterioro de las condiciones fisiológicas de las semillas almacenadas es un problema que aún está por solucionar. La crioconservación, es un método donde se logra detener los procesos metabólicos y los mecanismos fisiológicos responsables del envejecimiento de estas. En esta investigación se utiliza como modelo semillas de frijol (Phaseolus vulgaris L.) y se realiza un análisis de mecanismos fisiológicos y bioquímicos que afectan a las semillas ortodoxas una vez que son sometidas a la crioconservación, considerando las respuestas que en ellas se producen. No se observaron cambios visibles en las semillas de frijol, después de la descongelación; sin embargo, a nivel bioquímico sí ocurrieron variaciones significativas en los indicadores relacionados con el proceso de germinación. Fue en las raíces donde más se reflejó la variabilidad de los indicadores fisiológicos y bioquímicos por el efecto de la crioconservación de las semillas; aunque, no se produjeron modificaciones morfoagronómicas en el crecimiento y desarrollo de las plantas, ni alteraciones apreciables en la región del ADN evaluado. Después de seis meses de conservación la viabilidad de las semillas que se almacenaron a 4ºC fue significativamente menor que las crioconservadas y los 15 genotipos seleccionados para el ensayo respondieron bien a la crioconservación, en todos los casos se observó una germinación superior al 90%. Los resultados de la tesis permiten incrementar el nivel de confianza en esta técnica biotecnológica y se sientan las bases que permiten que el desarrollo de la crioconservación adquiera cada vez más confianza para usarse como técnica complementaria por los curadores de germoplasma. The loss of genetic resources is becoming increasingly important for conservation in germplasm banks, where the deterioration of the physiological conditions of stored seeds is a problem that is still to be solved. Cryopreservation is a method where it is possible to stop the metabolic processes and the physiological mechanisms responsible for the aging of these. In this research, bean seeds (Phaseolus vulgaris L.) are used as a model and an analysis of physiological and biochemical mechanisms is carried out that affect orthodox seeds once they are subjected to cryopreservation, considering the responses that occur in them. No visible changes were observed in the bean seeds, after thawing; However, at the biochemical level, significant variations occurred in the indicators related to the germination process. It was in the roots where the variability of the physiological and biochemical indicators was most reflected by the effect of the cryopreservation of the seeds; although, there were no morphoagronomic changes in the growth and development of the plants, or appreciable alterations in the region of the DNA evaluated. After six months of preservation, the viability of the seeds stored at 4ºC was significantly lower than the cryopreserved ones and the 15 genotypes selected for the test responded well to the cryopreservation, in all cases a germination higher than 90% was observed. The results of the thesis allow to increase the level of confidence in this biotechnological technique and lay the foundations that allow the development of cryopreservation to acquire more and more confidence to be used as a complementary technique by germplasm curators.(traducción automática)