UNIVERIDAD AUTÓNOMA “G R M DIRECCIÓN U I · Es licenciada en Ciencias Biológicas por la UAGRM,...

UNIVERIDAD AUTÓNOMA “GABRIEL RENÉ MORENO” DIRECCIÓN UNIVERSITARIA DE INVESTIGACIÓN

UNIVERSIDAD AUTÓNOMA “GABRIEL RENÉ MORENO” DIRECCIÓN UNIVERSITARIA DE INVESTIGACIÓN

FACULTAD DE CIENCIAS AGRÍCOLAS CARRERA DE BIOLOGÍA

INVESTIGACIÓN CON CARGA HORARIA DOCENTE

Titulo:

Propagación in vitro de Hippeastrum sp

INVESTIGADORA: INGRID MORALES BENAVENT

Santa Cruz – Estado Plurinacional de Bolivia 2013

IDENTIFICACION DEL DOCENTE

Ingrid Morales Benavent

Nombre de la Docente: Ingrid Morales Benavent Carrera: Biología Profesión: Bióloga, Docente de la UAGRM Proyecto de Investigación: “Propagación in vitro de Hippeastrum sp”

Es licenciada en Ciencias Biológicas por la UAGRM, Santa Cruz, Bolivia. Docente Titular de las Carreras de Biología, Agronomía y Bioquímica en la UAGRM, responsable del Laboratorio de Biotecnología Vegetal BIOFAN, en la Carrera de Biología, con trabajos in vitro en especies agrícolas, forestales y principalmente orquídeas.

Es especialista en cultivo de tejidos vegetales, biotecnología vegetal y recursos fitogenéticos por la Universidad Politécnica de Madrid y cursos de especialidad en el CIAT-Colombia, IDEA-Venezuela, Universidad de Reading- Inglaterra, CIFOR- España, INIA-Argentina, entre otros.

i UNIVERSIDAD AUTÓNOMA “GABRIEL RENÉ MORENO”. DIRECCIÓN UNIVERSITARIA DE INVESTIGACIÓN

FACULTAD DE CIENCIAS AGRÍCOLAS. CARRERA DE BIOLOGÍA SANTA CRUZ, ESTADO PLURINACIONAL DE BOLIVIA. 2013

En la actualidad es Doctorando en “Biotecnología y Recursos Genéticos de Plantas y Microorganismos Asociados”, por la Universidad Politécnica de Madrid, con la tesis “Aplicación de técnicas in vitro para la propagación de orquídeas endémicas y nativas de Bolivia”.

El presente trabajo conto con el apoyo de la estudiante: Claudia Lizeth Tito Ramos, de la Carrera de Biología.

ii UNIVERSIDAD AUTÓNOMA “GABRIEL RENÉ MORENO”. DIRECCIÓN UNIVERSITARIA DE INVESTIGACIÓN FACULTAD DE CIENCIAS AGRÍCOLAS. CARRERA DE BIOLOGÍA SANTA CRUZ, ESTADO PLURINACIONAL DE BOLIVIA. 2013

RESUMEN

Hippeastrum pertenece a la familia Amaryllidaceae, son ornamentales muy apreciadas por sus flores grandes y colores llamativos, por lo que tienen un lugar muy importante dentro de la floricultura comercial, para la venta como flores de corte o flores de maceta, además por el alto contenido de alcaloides. Las técnicas de cultivo de tejidos vegetales in vitro favorecen la propagación de estas especies, debido a que disminuyen el tiempo requerido para cumplir el ciclo vegetativo, ya que los bulbos alcanzan en menor tiempo el tamaño mínimo para iniciar el ciclo reproductivo. Para Hippeastrum hay técnicas para la propagación in vitro que utilizan secciones de bulbos cultivadas en medios artificiales con la adición de fitohormonas. En Bolivia no se han registrado estudios biotecnológicos sobre estas especies, por tal motivo el presente estudio tiene como objetivo principal, desarrollar un protocolo de propagación in vitro de dos especies, Hippeastrum evansiae, especie nativa de Bolivia, Hippeastrum puniceum, especie de amplia distribución. Se ha realizado la desinfección de los bulbos y la introducción en tres medios de cultivos: sin adición de fitohormonas y con la adición de 1 y 2 mg/l de BAP. Se ha utilizado un diseño experimental completamente al azar y se ha introducido 19 bulbos de H. evansiae y 45 bulbos de H. puniceum, obteniéndose 2 bulbos desarrollados en H. evansiae y 13 en H. puniceum. Se continua con la introducción de las dos especies para la realización de nuevas pruebas para su desarrollo in vitro.

iii UNIVERSIDAD AUTÓNOMA “GABRIEL RENÉ MORENO”. DIRECCIÓN UNIVERSITARIA DE INVESTIGACIÓN



iv UNIVERSIDAD AUTÓNOMA “GABRIEL RENÉ MORENO”. DIRECCIÓN UNIVERSITARIA DE INVESTIGACIÓN FACULTAD DE CIENCIAS AGRÍCOLAS. CARRERA DE BIOLOGÍA SANTA CRUZ, ESTADO PLURINACIONAL DE BOLIVIA. 2013

TABLA DE CONTENIDO

Pág.

IDENTIFICACION DEL DOCENTE ............................................................................................. 2 RESUMEN .................................................................................................................................. iii TABLA DE CONTENIDO ............................................................................................................ iv LISTA DE TABLAS ..................................................................................................................... vi LISTA DE FIGURAS .................................................................................................................. vii I. INTRODUCCIÓN ............................................................................................................. viii II. OBJETIVOS ...................................................................................................................... 2

2.1 Objetivo General ....................................................................................................... 2 2.2 Objetivos específicos ................................................................................................ 2

III. Marco Teórico .................................................................................................................... 2 3.1 Familia Amaryllidaceae ............................................................................................. 2 3.2 Género Hippeastrum ................................................................................................ 3

3.2.1 Importancia económica ............................................................................ 5 3.2.2 Modos de reproducción ............................................................................ 5

IV. MEJORAMIENTO GENÉTICO Y VARIEDADES ............................................................... 6 4.1 Descripción de especies ........................................................................................... 6

4.1.1 Hippeastrum evansiae (Traub y Nelson A.) H.E. Moore .............................. 7 4.1.2 Hippeastrum puniceum (Lam.) Voss. ......................................................... 8

4.2 Cultivos de tejidos in vitro ......................................................................................... 9 4.3 Micropropagación ..................................................................................................... 9

V. MATERIALES Y METODOS ............................................................................................ 11 5.1 Metodología ............................................................................................................ 11 5.2 Resultados esperados ............................................................................................ 12

VI. RESULTADOS ................................................................................................................ 13 VII. CONCLUSIONES ............................................................................................................ 18 BIBLIOGRAFIA ......................................................................................................................... 19

v UNIVERSIDAD AUTÓNOMA “GABRIEL RENÉ MORENO”. DIRECCIÓN UNIVERSITARIA DE INVESTIGACIÓN


LISTA DE TABLAS

Pág.

Tabla Nro. 1. Unidades experimentales (ue) ....................................................................... 13

Tabla Nro. 2. Crecimiento en cm ......................................................................................... 17

vi UNIVERSIDAD AUTÓNOMA “GABRIEL RENÉ MORENO”. DIRECCIÓN UNIVERSITARIA DE INVESTIGACIÓN FACULTAD DE CIENCIAS AGRÍCOLAS. CARRERA DE BIOLOGÍA SANTA CRUZ, ESTADO PLURINACIONAL DE BOLIVIA. 2013

LISTA DE FIGURAS

Pág.

Figura Nro. 1. Introducción de bulbos de H. evansiae e H. puniceum. ................................. 13

Figura Nro. 2. Bulbos de H. puniceum sin desarrollo in vitro. ............................................... 14

Figura Nro. 3. H. puniceum con desarrollo de hojas. ............................................................ 15

Figura Nro. 4. Desarrollo in vitro completo en Hippeastrum. ................................................ 16

Figura Nro. 5. Desarrollo completo de H. puniceum e H. evansiae. ..................................... 17

vii UNIVERSIDAD AUTÓNOMA “GABRIEL RENÉ MORENO”. DIRECCIÓN UNIVERSITARIA DE INVESTIGACIÓN



viii UNIVERSIDAD AUTÓNOMA “GABRIEL RENÉ MORENO”. DIRECCIÓN UNIVERSITARIA DE INVESTIGACIÓN FACULTAD DE CIENCIAS AGRÍCOLAS. CARRERA DE BIOLOGÍA SANTA CRUZ, ESTADO PLURINACIONAL DE BOLIVIA. 2013

I. INTRODUCCIÓN

La familia Amaryllidaceae comprende unas 75 especies nativas de regiones subtropicales y tropicales de América, desde Argentina hasta México y el Caribe. Estas plantas, cultivadas en todo el mundo por sus vistosas flores se las conoce, popular, pero erróneamente, como Amaryllis, un género africano de Amaryllidaceae.

Hippeastrum pertenece a la familia Amaryllidaceae, ornamentales muy apreciadas por sus flores grandes y colores llamativos, por lo que tienen un lugar muy importante dentro de la floricultura comercial para la venta como flores de corte o flores de maceta, además, por el alto contenido de alcaloides, Algunas especies de este género son usadas en la industria farmacéutica. Un alcaloide aislado de Hippeastrum vittatum, la montanina, ha demostrado tener efectos antidepresivos, anticonvulsivos y ansiolíticos. H. puniceum parece tener propiedades terapéuticas ya que es utilizado en medicina popular para el tratamiento de hinchazones y herida.

Este género es diverso en Bolivia y se estima actualmente 32 especies (Vásquez & Lara en prep. citado por Huaylla & Wood 2009). La mayoría de las especies que se producen en el mundo, es objeto de comercio en los países de América del Norte y Europa; además, por el alto contenido de alcaloides, algunas especies son usadas en la industria farmacéutica (Stancato 1993 citado por Stancato & Mazzafera 1995).

Hippeastrum evansiae e Hippeastrum puniceum, dos especies que habitan en Bolivia, difieren mucho una de la otra, H. evansiae es una especie endémica de Bolivia, por ello su distribución está restringido a un determinado hábitat. Pero en un reciente estudio, se registra la presencia de esta especie en la provincia Luis Calvo, departamento de Chuquisaca (Huaylla & Lara 2011), H. puniceum presenta una amplia distribución geográfica.

La propagación convencional de las especies bulbosas se realiza por semillas o por bulbos, sin embargo las técnicas de cultivo de tejidos vegetales in vitro favorecen el crecimiento de estas especies, debido a que disminuyen el tiempo requerido para el ciclo vegetativo, ya que el bulbo alcanza en menor tiempo el tamaño mínimo para iniciar el ciclo reproductivo (Murashige, 1974; Chen et al., 2005).

En Hippeastrum, se han informado metodologías para la propagación in vitro que utilizan secciones de bulbos cultivadas en medios artificiales con la adición de

1 UNIVERSIDAD AUTÓNOMA “GABRIEL RENÉ MORENO”. DIRECCIÓN UNIVERSITARIA DE INVESTIGACIÓN


http://es.wikipedia.org/wiki/Amaryllidaceae

http://es.wikipedia.org/wiki/Especie

http://es.wikipedia.org/wiki/Am%C3%A9rica

http://es.wikipedia.org/wiki/Argentina

http://es.wikipedia.org/wiki/M%C3%A9xico

http://es.wikipedia.org/wiki/Caribe_(regi%C3%B3n)

http://es.wikipedia.org/wiki/Amaryllis


http://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Montanina&action=edit&redlink=1

http://es.wikipedia.org/wiki/Antidepresivo

http://es.wikipedia.org/wiki/Anticonvulsivo

http://es.wikipedia.org/wiki/Ansiol%C3%ADtico

fitohormonas. Sin embargo, los estudios en cultivos de tejidos in vitro para este género son pocos (Huang et al. 2004, Vargas et al. 2006).

Este trabajo tiene como objetivo la propagación in vitro de plantas de Hippeastrum, para la obtención de un protocolo para la introducción y propagación in vitro de estas especies, de importancia ornamental y farmacéutica.

II. OBJETIVOS

2.1 OBJETIVO GENERAL

Disponer de un protocolo para la propagación in vitro de Hippeastrum sp.

2.2 OBJETIVOS ESPECÍFICOS

Validar la metodología de desinfección para bulbos de Hippeastrum sp.

Evaluar diferentes concentraciones de BAP (fitohormona) para la propagación in vitro de Hippeastrum sp.

Comparar el número de brotes obtenidos en los diferentes tratamientos evaluados.

III. MARCO TEÓRICO

3.1 FAMILIA AMARYLLIDACEAE

Constituye una familia interesante de plantas monocotiledóneas, de amplia distribución, representada por 60 géneros y alrededor de 850 especies a nivel mundial, principalmente en las regiones tropicales y subtropicales con centro de diversidad en las región andina de Sudamérica, Sudáfrica y en la región mediterránea (Meerow & Snijman 1998, Meerow et al. 2000, 2004 citado por Huaylla & Lara 2011). Para Bolivia se han registrado 17 géneros y aproximadamente 64 especies (Foster 1958 citado por Huaylla & Lara 2011).

Son hierbas con un sistema radicular bulboso tunicado o muy raramente un rizoma; hojas escasas desde la base del tallo o bulbo; más o menos lineares, de nerviación paralela y nervios secundarios transversales; flores generalmente vistosas, de color amarillo, rosado, rojo o púrpura, flores

2 UNIVERSIDAD AUTÓNOMA “GABRIEL RENÉ MORENO”. DIRECCIÓN UNIVERSITARIA DE INVESTIGACIÓN FACULTAD DE CIENCIAS AGRÍCOLAS. CARRERA DE BIOLOGÍA SANTA CRUZ, ESTADO PLURINACIONAL DE BOLIVIA. 2013

http://es.wikipedia.org/wiki/Fitohormona

solitarias, hermafroditas y umbeladas en el extremo del escapo, sustentadas por un involucro de dos o más (raramente uno solo) brácteas generalmente membranosas; perianto insertado debajo o generalmente sobre el ovario, petaloídeo, a menudo marchito y persistente, con o sin un tubo; segmentos o lóbulos 6, en dos series, todos iguales y semejantes, el más interior más pequeño o más grande que el exterior corona a menudo presente; estambres 6 (raramente más), opuestos a los segmentos o lóbulos del perianto, hipóginos o insertados en el tubo o hacia la base de los segmentos; filamentos libres o expandidos en la base y conados y formando una corona falsa; anteras 2-celdas, introsas, basificadas o versátiles, abriéndose por suturas longitudinales; ovario súpero o ínfero, de tres celdas (o raramente por aborto de una celda), con placentas axilares (raramente parietales); estilo delgado, con un estigma capitado a 3- lobulado; óvulos generalmente numerosos en cada celda y superpuesto en 2 series, anátropos; fruto una cápsula carnosa e indehiscente; semillas generalmente numerosas, de color negro y brillantes, con endosperma carnoso, rodeando el pequeño embrión, algunas veces angulares o comprimidas y aladas (Muñoz 1966, Peñailillo 2000 citado por Ferrando 2002).

3.2 GÉNERO HIPPEASTRUM

El género Hippeastrum se distribuye en América tropical, donde crece en las montañas, las sabanas y las selvas relativamente secas. El número de especies varía, según los autores, de 40 a 70. Por otra parte, también es posible que sea más abundante, ya que es un género ampliamente extendido por los Andes (Haager 1991). En Bolivia es diverso y se encuentra distribuido en las eco regiones de los valles secos interandinos, yungas, bosques tucumano boliviano y cerrados, desde los 400 m. hasta los 3000 m



de altitud. La mayor diversidad se encuentra al Norte (Amazonia) y disminuye gradualmente hacia el Sur (valles y Altiplano) de Bolivia. Se estima actualmente 32 especies para Bolivia (Vásquez & Lara en Prep. citado por Huaylla & Wood 2009).

Planta bulbosa con numerosas túnicas; hojas mayormente basales, lineares, loriformes; escapo cilíndrico, alargado, hueco; inflorescencia umbela con dos o más flores; flores con diferentes tonalidades de color rojo, blanco verdosos amarillento, franjas paralelas con puntos en los tépalos de color rojo o blanco verdoso; tubo corto, raramente alargado, muchas veces provistos de escamas o pelos diminutos con un cuello conspicuo en el paraperigonio; tépalos libres a partir del tubo; estambres insertos en el paraperigonio del tubo, más o menosdeclinados; filamento filiforme; antera linear oblongo, versátil; ovario trilocular con placentación axilar; óvulos numerosos; estilo alargado, declinado; estigma capitado o trífido; cápsula globosa, trivalvada dehiscente; semilla aplanada, con una testa delgada, marrón oscuro (Moore 1984 citado Huaylla & Lara 2011).

Hippeastrum Herb. es un género de plantas perennes y bulbosas de la familia Amaryllidaceae que comprende unas 75 especies nativas de regiones subtropicales y tropicales de América, desde Argentina hasta México y el Caribe. Estas plantas, cultivadas en todo el mundo por sus vistosas flores, se las conoce popular, pero erróneamente, como Amaryllis, un género africano de Amaryllidaceae.

El nombre Hippeastrum deriva del griego y significa "estrella del caballero", fue elegido por el reverendo William Herbert en 1821 para describir a la primera especie del género, Hippeastrum Regina Superreino: Eukaryota

Reino: Plantae

Subreino: Tracheobionta

División: Magnoliophyta

Clase: Liliopsida

Subclase: Liliidae

Orden: Asparagales

Familia: Amaryllidaceae

Tribu: Hippeastreae

Subtribu: Hippeastrineae

Género: Hippeastrum Herb. 1821


http://es.wikipedia.org/wiki/William_Herbert

http://es.wikipedia.org/wiki/Planta_perenne

http://es.wikipedia.org/wiki/Plantas_bulbosas


http://es.wikipedia.org/wiki/Especie

http://es.wikipedia.org/wiki/Am%C3%A9rica

http://es.wikipedia.org/wiki/Argentina

http://es.wikipedia.org/wiki/M%C3%A9xico

http://es.wikipedia.org/wiki/Caribe_(regi%C3%B3n)

http://es.wikipedia.org/wiki/Amaryllis


http://es.wikipedia.org/wiki/Idioma_griego


http://es.wikipedia.org/wiki/1821

http://es.wikipedia.org/wiki/Eukaryota

http://es.wikipedia.org/wiki/Reino_(biolog%C3%ADa)

http://es.wikipedia.org/wiki/Plantae

http://es.wikipedia.org/wiki/Tracheobionta

http://es.wikipedia.org/wiki/Divisi%C3%B3n_(biolog%C3%ADa)

http://es.wikipedia.org/wiki/Magnoliophyta

http://es.wikipedia.org/wiki/Clase_(biolog%C3%ADa)

http://es.wikipedia.org/wiki/Liliopsida

http://es.wikipedia.org/wiki/Liliidae

http://es.wikipedia.org/wiki/Orden_(biolog%C3%ADa)

http://es.wikipedia.org/wiki/Asparagales

http://es.wikipedia.org/wiki/Familia_(biolog%C3%ADa)


http://es.wikipedia.org/wiki/Tribu_(biolog%C3%ADa)

http://es.wikipedia.org/wiki/Hippeastreae

http://es.wikipedia.org/wiki/Hippeastrineae

http://es.wikipedia.org/wiki/G%C3%A9nero_(biolog%C3%ADa)


http://es.wikipedia.org/wiki/1821

3.2.1 IMPORTANCIA ECONÓMICA

Las especies y cultivares comerciales del género Hippeastrum son plantas ornamentales muy apreciadas, que se caracterizan por tener flores grandes de llamativos colores (rojo, rosa, salmón, naranja y blanco), por lo que tienen un lugar muy importante dentro de la floricultura comercial para la venta como flor cortada o flores de maceta.

Además, por el alto contenido de alcaloides algunas especies de este género son usadas en la industria farmacéutica. Un alcaloide aislado de Hippeastrum vittatum, la montanina, ha demostrado tener efectos antidepresivos, anticonvulsivos y ansiolíticos. H. puniceum parece tener propiedades terapéuticas, ya que es utilizado en medicina popular para el tratamiento de hinchazones y heridas.

3.2.2 MODOS DE REPRODUCCIÓN

Algunas especies de Hippeastrum son estériles, por lo que no pueden producir semillas. Un ejemplo es Hippeastrum petiolatum originaria de Uruguay. Esta especie es un triploide sexualmente estéril que produce una abundante cantidad de bulbillos alrededor del bulbo madre. Esos bulbillos son capaces de flotar en el agua, por lo que en la estación lluviosa son arrastrados por las corrientes superficiales de agua y viajan hasta sitios alejados del bulbo original, lo que asegura no solo la propagación sino también la distribución de esta especie.

Por otro lado, existen especies del género que son autógamas, como por ejemplo Hippeastrum reticulatum. Este modo de reproducción, si bien no garantiza una elevada diversidad genética en las poblaciones naturales, permite la multiplicación a través de semillas aún en aislamiento, por lo que es una estrategia utilizada por muchas especies colonizadoras. No obstante, los ejemplos brindados son excepcionales, ya que las diferentes especies de Hippeastrum son en general sexualmente fértil y alógamas. De hecho, presentan varias estrategias para impedir la autopolinización y favorecer, por lo tanto, la alogamia. Así, hay especies autoincompatibles, es decir que solo pueden producir semillas si reciben polen de individuos que no estén genéticamente relacionados. Además, en general el polen se libera aproximadamente dos días antes de que el estigma se encuentre receptivo, lo que también tiende a asegurar la polinización cruzada.



http://es.wikipedia.org/wiki/Planta_ornamental

http://es.wikipedia.org/wiki/Floricultura

http://es.wikipedia.org/wiki/Alcaloide

http://es.wikipedia.org/wiki/Industria_farmac%C3%A9utica

http://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Montanina&action=edit&redlink=1

http://es.wikipedia.org/wiki/Antidepresivo

http://es.wikipedia.org/wiki/Anticonvulsivo

http://es.wikipedia.org/wiki/Ansiol%C3%ADtico

http://es.wikipedia.org/wiki/Semilla

http://es.wikipedia.org/wiki/Uruguay

http://es.wikipedia.org/wiki/Poliploid%C3%ADa

http://es.wikipedia.org/wiki/Autogamia

http://es.wikipedia.org/wiki/Diversidad_gen%C3%A9tica

http://es.wikipedia.org/wiki/Alogamia

http://es.wikipedia.org/wiki/Autoincompatibilidad

http://es.wikipedia.org/wiki/Polen

IV. MEJORAMIENTO GENÉTICO Y VARIEDADES

Diferentes especies han sido cultivadas intensamente por la belleza y tamaño de sus flores, lo que ha originado numerosos híbridos y variedades, especialmente con las especies originarias de Brasil, Bolivia y Perú.

El mejoramiento genético de Hippeastrum comenzó en 1799, cuando Johnson de Prescot Lancashire, cruzó Hippeastrum reginae con Hippeastrum vitattum y obtuvo híbridos que más tarde se denominaron Hippeastrum × johnsonii.

Muchos híbridos adicionales fueron realizados durante los 25 años siguientes, a medida que nuevas especies eran descubiertas en Sudamérica y enviadas a Europa. En este período, los dos desarrollos más significativos para el mejoramiento del Hippeastrum fueron la obtención de los híbridos "Reginae" y "Leopoldii".

Los híbridos "Reginae" fueron desarrollados por Jan de Graaf de Holanda y sus dos hijos, hacia mediados del siglo XIX. Ellos cruzaron Hippeastrum vitatum e H. striatum con H. psittacinum y algunos de los mejores híbridos disponibles en Europa en aquel momento. Los cultivares clonales "Graveana" y "Empress of India" fueron particularmente exitosos y figuraron en la genealogía de numerosos cultivares posteriores.

Hippeastrum pardinum, uno de los progenitores de los híbridos "Leopoldii".

La introducción de H.leopoldii e H. pardinum desde los Andes, por el explorador Richard Pearce (empleado de la firma inglesa Veitch and Sons), tuvo un fuerte impacto para el futuro del mejoramiento de Hippeastrum. Ambas especies son notables por sus flores muy grandes, ampliamente abiertas y relativamente simétricas. Cuando estas especies fueron cruzadas con los mejores clones de los híbridos "Reginae", se obtuvo una raza de flores grandes y muy abiertas, los mejores de los cuales llevaban 4 a 6 flores en cada escapo.

Veitch and Sons dominaron el desarrollo de estos clones, llamados "Leopoldii", como así también el mejoramiento de Hippeastrum, hasta las primeras décadas del Siglo XX. De hecho, los mejores híbridos "Leopoldii" fijaron los estándares que dominaron el desarrollo comercial de Hippeastrum.

4.1 DESCRIPCIÓN DE ESPECIES

Hippeastrum es el género para un grupo de plantas muy popular por su belleza ornamental y por producir hermosas flores (Jalkanen 2008). A continuación se describen las especies con las que se trabajará en la presente investigación.


4.1.1 HIPPEASTRUM EVANSIAE (TRAUB Y NELSON A.) H.E. MOORE

Figura 1. Hippeastrum evansiae. Autor: Kuno Mejina

Planta con bulbo globoso, túnica delgada de color marrón claro; hoja lorifomes; escapo cilíndrico, verdoso; umbela de 2-4 flores; bráctea lanceolada, verde clara; pedicelos verdes lustrosos; ovario trígono, verde oscuro; tubo corto 15 mm de largo, paraperigonio glabro; segmento elíptico, carinado internamente, verde claro en la base, blanco amarillento hacia el ápice, algunas con manchas rojizas internas en los segmentos petaloides y sepaloides con margen ondulado; estambres más cortos que los segmentos, incurvados; filamento blanquecino; antera amarilla; estilo incurvado blanquecino; estigma oscuro trífido o capitado. Es una especie endémica de Bolivia (Huaylla & Lara 2011).

Esta especie se encuentra en la provincia biogeográfica boliviana Tucumana (Navarro & Maldonado, 2002). Está protegida en el



Parque Nacional y Área Natural de Manejo Integrado de la Serranía de Iñao (Huaylla & Lara 2011).

4.1.2 HIPPEASTRUM PUNICEUM (LAM.) VOSS.

Figura 2. Hippeastrum puniceum. Autor: Andre Benedito

Planta con bulbo globoso; hojas lanceoladas, loriformes, verde oscuro en el haz, verde glauco en el envés; escapo cilíndrico; umbela 2-4 flores de color rojo a rosado con una estrella blanca en la base de los segmentos internos; brácteas lanceoladas; pedicelo terete, verde hasta rojo; ovario trígono, verde; tubo corto; paraperigonio con procesos pilosos cortos, blanquecinos; flores ligeramente declinadas en la antesis, zigomorfas; segmentos lanceolados, libres a partir del paraperigonio, rojo a rosado con una estrella blanca verdosa en la base; estambre unidos en el paraperigonio, incurvado cerca al ápice; filamento blanco en la base, con tinte rojo hacia el ápice; estilo rojizo; estigma capitado rojo oscuro, tres lobado (Huaylla & Lara 2011).


http://es.wikipedia.org/wiki/Lam.

http://es.wikipedia.org/wiki/Voss

Es una especie propia del continente Africano, con distribución amplia, en América tropical, Indias orientales, México, Nicaragua, Bolivia y Brasil. Es muy difundida en cultivos, se encuentra protegida en el Parque Nacional y Área Natural de Manejo Integrado de la Serranía de Iñao, conocida con el nombre de “cantuta silvestre”. Crece entre 617-1100 m de altitud (Huaylla & Lara 2011).

4.2 CULTIVOS DE TEJIDOS IN VITRO

El cultivo de tejidos en laboratorio, más conocido como cultivos in vitro, representa una herramienta para resolver a corto y mediano plazo los múltiples problemas que puedan presentar los cultivos agrícolas, incluso se llega a mejoramientos genéticos. A diferencia de las células animales, las células vegetales son más resistentes, por la capacidad de regenerar una planta entera de la cual han sido aisladas. Para poder crecer y multiplicarse in vitro, las células vegetales tienen diferentes requerimientos como ser sustancias nutritivas, esencialmente sales, azúcar y vitaminas y pequeñas cantidades de hormonas vegetales (Mendoza 1994).

4.3 MICROPROPAGACIÓN

La Micropropagación, desde el punto de vista comercial, es una técnica de clonaje con la cual, de manera muy rápida, se tiene multiplicación de un determinado clon, se necesita poco espacio, se pueden obtener plantas todo el año y en mejores condiciones o sea libres de enfermedades. Desde el punto de vista fisiológico, obtienen cambios y características que afectan el crecimiento y funcionamiento de las plantas. Estas características pueden ser; aumento en la producción de brotes, hojas pequeñas, tallos más finos, alta capacidad de enraizar, recuperación del vigor en el crecimiento, entre otros (Estopá 2006).

Las monocotiledóneas fueron consideradas por mucho tiempo como material de difícil manejo in vitro. La mayoría de los bulbos y cormos pertenecientes a las Liliáceas, Iridáceas y Amarilidáceas son de lenta propagación natural, ante estos problemas, la tecnología de cultivo de tejidos influyó la demanda de rápida multiplicación y la propagación clonal de monocotiledóneas de crecimiento lento y en peligro de extinción (Pascual 2007).

Las técnicas de cultivo de tejidos vegetales in vitro favorecen la propagación de estas especies, debido a que disminuyen el tiempo requerido para cumplir el ciclo vegetativo, ya que los bulbos alcanzan en menor tiempo el tamaño mínimo para iniciar el ciclo reproductivo. En Hippeastrum se han informado metodologías para la propagación in vitro que utilizan secciones de bulbos cultivadas en medios artificiales con la adición de fitohormonas.



http://es.wikipedia.org/wiki/In_vitro

http://es.wikipedia.org/wiki/Propagaci%C3%B3n

http://es.wikipedia.org/wiki/Fitohormona

V. MATERIALES Y METODOS

El trabajo ha sido realizado en el laboratorio de Biotecnología BIOFAN, de la carrera de Biología, de la UAGRM, ubicado en las instalaciones de la FCA en el Km. 9 al Norte.

Los especímenes de Hippeastrum evansiae fueron cedidos por el botánico M. Mendoza, bajo el número de colecta de 3850, realizada el 08/09/2011, en Samaipata, Florida, Santa Cruz, Bolivia, ca. 95 Km. del pueblo, sobre el camino a Bermejo. Mientras que Hippeastrum puniceum, fueron colectados en el Jardín Botánico, los cuales no están bajo un número de colecta. Las dos especies se colectaron en estado silvestre.

5.1 METODOLOGÍA

Se emplearon como explantes bulbos de plantaciones cultivadas de Hippeastrum puniceum e H. avansiae.

Los explantes se lavaron con agua y jabón comercial.

Se trataron por 1 hora en fungicida Benomyl (50 g/l) y se enjuagaron con agua destilada estéril por 3 veces consecutivas.

Se realizó la desinfección con cloro comercial al 2%, durante 15 minutos y se enjuago con agua destilada estéril por 3 veces.

Los bulbos se seccionaron en dos y se colocaran con el corte sobre el medio de cultivo a utilizar. También se realizaron pruebas colocando el bulbo completo sin corte.

Se evaluaron los siguientes tratamientos, utilizando como base el medio MS (1962).

• MS (1962) • Tiamina 0,4 mg/l • Inositol 100 mg/l • Sacarosa 30 g/l • Agar 8 g/l • ANA 0,1 mg/l • Evaluando diferentes concentraciones de BAP: 0; 1, 2 mg/l



Tratamientos BAP mg/l ANA mg/l

T1 0 0

T2 1 0,1

T3 2 0,1

Se realizaron la introducción de 19 bulbos de H. evansiae y 45 bulbos de H. puniceum.

Las condiciones de cultivo fueron: luz fluorescente (3000 lux) y temperatura de 23 grados centígrados.

5.2 RESULTADOS ESPERADOS

Se cuenta con el protocolo para la desinfección de los bulbos y producción in vitro de Hippeastrum sp.

Se conoce el medio de cultivo y las concentraciones optimas de fitohormonas, para la introducción in vitro de Hippeastrum sp.

Se cuenta con datos sobre el número de brotes obtenidos en los diferentes tratamientos evaluados.


VI. RESULTADOS

Tabla Nro. 1. Unidades experimentales (ue)

H. evansiae H. puniceum

Total introducciones 19 ue 45 ue

Desarrollados in vitro 2 ue 13 ue

Sin desarrollo in vitro 17 ue 32 ue

Figura Nro. 1. Introducción de bulbos de H. evansiae e H. puniceum.



Figura Nro. 2. Bulbos de H. puniceum sin desarrollo in vitro.


Figura Nro. 3. H. puniceum con desarrollo de hojas.



Figura Nro. 4. Desarrollo in vitro completo en Hippeastrum.


Figura Nro. 5. Desarrollo completo de H. puniceum e H. evansiae.

Tabla Nro. 2. Crecimiento en cm

Especies Repeticiones Tratamientos Crecimiento (cm)

H. evansiae 1 2

T2 T2

10,5 11,5

H. puniceum 1 2

T1 T1

12 12

H. puniceum 1 2 4 5

T2 T2 T2 T2

5,4 12 2 1,5

H. puniceum 2 T1 2



3 T1 1

VII. CONCLUSIONES

Se cuenta con la metodología establecida para la desinfección de los bulbos de Hippeastrum para su introducción in vitro.

Se introdujeron 19 bulbos para H. evansiae, obteniéndose respuesta al desarrollo in vitro en solo 2 bulbos, mientras que en H. puniceum de 45 bulbos introducidos respondieron de forma positiva 13 bulbos. El resto de los bulbos no mostraron desarrollo y al final necrosaron.

Los resultados preliminares demuestran que el T2 (1 mg/l BAP) podría ser efectivos para el desarrollo in vitro de H evansiae, sin embargo debido a los pocos explantes desarrollados se están realizando nuevos estudios con esta especie.

En el caso de H. puniceum, los mejores resultados se han obtenido en el T1, en el medio MS sin adición de fitoreguladores, aunque el tratamiento T2 (1mg/l de BAP) igual ha mostrado desarrollo in vitro.

Las vitroplantas de Hippeastrum evansiae e H. puniceum no han mostrado formación de brotes en su desarrollo in vitro.

Es necesario continuar con los trabajos de investigación en estas especies para la obtención de un protocolo completo de introducción, multiplicación a través de brotes adventicios y formación de raíces in vitro.


BIBLIOGRAFIA

Alonso, M. 2002. Biotecnología aplicada a la mejora de Pelargonium. Tesis Doctoral, Facultad de Ciencias Biológicas, Universidad Complutense de Madrid. Madrid, España. 142 p.

Bustos B. A., D. Rodríguez & F. Cantor. 2008. Andeva para el diseño completamente al azar (DCA). Facultad de Ciencias Básicas. 4: 143-148.

Chen, J., D. HALL and V. De LUCA. 2005. Effects of the Growth Retardant Paclobutanol on Large-scale Micropropagation of Daylily (Hemerocallis spp.). In vitro. 41(1):58-63.

Estopá, B.M. 2006. El cultivo in vitro en la reproducción vegetativa en plantas de vivero. VIVEROS Extra. 51-52.

Ferrando, M. G. 2002. Multiplicación in vitro de las especies Rhodophiala Montana (Phil.) Traub., Rhodophiala rhodolirion (Baker) Traub. y Rhodophiala splendens (Rengifo) Traub. Tesis de Licenciatura, Carrera de Ingeniera Agronómica, Universidad Austral de Chile. Valdivia, Chile. 82 p.

Haager, J. 1991. El gran libro de las plantas, plantas de interior. SUSAETA Ediciones S.A., 3ra Edición. Madrid, España. 279 p.

Huang, C. L., K. C. Chang & H. Okubo. 2005. In Vitro Morphogenesis from Pedicels of Hippeastrum x Hybridum. Faculty of Agriculture, Kyushu University. Japan. 50(1): 27-33.

Huaylla, H. & J. R. I. Wood. 2009. Hippeastrum parodii Hunziker & Cocucci (Amaryllidaceae), nuevo registro para Bolivia. Revista de la Sociedad Boliviana de Botánica. 4(2): 256-259.

Huaylla, H. & R. Lara. 2011. Amaryllidaceae Jaume St.-Hil. 95-103. En: Carretero M., A. M. Serrano, F. Borchsenius & H. Balslev (Eds.). Pueblos y plantas en Chuquisaca, Estado del conocimiento de los pueblos, la flora, uso y conservación. Proyecto BEISA-2. Imprenta Tupac Katari. Sucre-Bolivia.

Jalkanen, J. 2008. Los bulbos de Hippeastrum crecen bajo el sol brasileño. Horticultura Internacional. Brasil. 66: 30-32.

(UACH). México. 5 pp. ISBN-970-625-059-X.

Murashige, T. and F. Skoog. 1962. A revised medium for rapid growth and bioassays with tobacco tissue cultures. Physiol. Plant. 15:473-497.



Pascual, M.E. 2007. Propagación in vitro de Ismene amancaes (R. & P.) Herbert “amancay” (Amaryllidaceae). Tesis de Licenciatura, Carrera de Biología, Universidad Nacional Mayor de San Marcos. Lima, Perú. 47 p.

Stancato, G. C. & P. Mazzafera. 1995. Efecto de la luz sobre la propagación y crecimiento de los bulbos de Hippeastrum hybridum cv. Apple Blosson (Amaryllidaceae). Departamento de Fisiología Vegetal, Instituto de Biología, UNICAMP. São Paulo, Brasil. 1-2.

Seabrook, J.E.A. & B. G. Cumming. 1977. The in vitro propagation of Amaryllis ( Hippeastrum spp. Hybrids). In vitro. Vol 13, No 12, pp 831-836. Society for In Vitro Biology.

Vargas, T. E., M. Oropeza & E. de García. 2006. Propagación in vitro de Hippeastrum sp. Agronomía Tropical. Venezuela. 56(4): 621-626.

Vásquez, CH. R. 2001. El redescubrimiento de Hippeastrum incachanum (Amaryllidaceae). Revista de la Sociedad Boliviana de Botánica. 3(1/2): 256-259.

Vásquez, CH. R. & R. Lara. 2011. Nueva especie de Hippeastrum (Amaryllidaceae) de Bolivia. Revista de la Sociedad Boliviana de Botánica. 5(1): 41-45.


UNIVERIDAD AUTÓNOMA “G R M DIRECCIÓN U I · Es licenciada en Ciencias Biológicas por la UAGRM,...

Documents

Transcript of UNIVERIDAD AUTÓNOMA “G R M DIRECCIÓN U I · Es licenciada en Ciencias Biológicas por la UAGRM,...