Agro Sur 34(1-2): 5-7 2006

CONFERENCIAS

 

BIOTECNOLOGÍA Y MEJORAMIENTO DE ESPECIES CHILENAS DEL GÉNERO Rhodophiala Presl. (Amaryllidaceae)

BIOTECHNOLOGY AND PLANT BREEDING OF TWO CHILEAN SPECIES OF Rhodophiala Presl. (Amaryllidaceae)

 

Seemann 1, P.; Riegel 1, R.; Jara, G. 1, Muñoz 1, M.; Schiappacasse 2, E; Peñailillo 2 P. y Basoalto 2, A.

1 Universidad Austral de Chile, Facultad de Ciencias Agrarias.
2 Universidad de Talca, Facultad de Ciencias Agrarias pseemann@uach.cl.

 

INTRODUCCIÓN

En Chile las especies nativas, en general, han sido poco valoradas y aún menos estudiadas en relación a su uso potencial como plantas ornamentales. Es un hecho que el país posee una enorme diversidad de especies bulbosas endémicas, constituyendo un pool genético que merece ser estudiado y analizado con el objetivo de crear y mejorar nuevas variedades. En floricultura se busca que las plantas cultivadas tengan grandes flores y fuertes tallos. Para esto, el uso de material poliploide ha producido grandes avances en el mejoramiento de especies florícolas. Si bien la poliploidía es una condición genética frecuente en las angiospermas, también puede ser inducida artificialmente mediante la aplicación de antimitóticos como la colchicina. La duplicación cromosómica que genera la inducción de autopoliploidía provoca gigantismo celular y mayor duración de los ciclos, con lo cual es posible obtener órganos más grandes. Es por esta razón que los individuos poliploides suelen presentar flores de mayor tamaño, mayor intensidad de la pigmentación y mayor duración de la floración, los cuales pueden ser inducidos por medios artificiales. Entre los géneros con potencial de mejoramiento genético, hay varias especies de Rhodophiala que presentan características que las hacen atractivas como flores de corte, plantas de maceta o de jardín, sin embargo, el mejorar sus características naturales las haría más atractivas para diferentes mercados. Es por ello que dentro del marco del Proyecto FIA-BIOT-01-A-071 "Aplicaciones biotecnológicas en el mejoramiento de especies de Rhodophiala chilenas" se ha iniciado el estudio de las especies Rhodophiala rhodolirion, R. splendens, R. montana, R. bagnoldii, y posteriormente, R. laeta, especies geófitas que se caracterizan por presentar un bulbo tunicado como órgano reservante y producir atractivas flores.

Los objetivos de este proyecto fueron enfocados en tres planos:

1.- Determinar cariotipos de las especies, establecer un protocolo para la inducción de poliploidía y evaluar el grado de poliploidía logrado,
2.- Desarrollar protocolos de multiplicación in vitro, para la multiplicación masiva del materia, optimizando los sistemas de micropropagación, y
3.- Evaluar bajo condiciones de invernadero métodos de crecimiento rápido de bulbos, optimizar el cultivo de las plantas diploides y poliploides, y evaluar la floración de las mismas.

MATERIAL Y MÉTODOS

La determinación del cariotipo se realizó a partir de raíces en crecimiento activo, utilizándose en una primera etapa semillas o bulbos plantados en sustrato de arena/turba, para posteriormente realizar la selección e inducción de poliploides con material producido in vitro. A partir de raíces en crecimiento se extrajo el meristema, procediéndose a la tinción de los cromosomas según la metodología descrita por Grant et al. (1984). Para la inducción de poliploidía se utilizaron microbulbillos originados in vitro, ya sea de semillas o escamas de bulbos, los cuales fueron sembrados en medio de cultivo adicionado con colchicina en concentración de 0,01-0,05% por 10 o 4 días o mediante el remojo de semillas recién germinadas ex vitro en una solución de colchicina al 0,05% por 12 horas y 0,2% por 4 horas, más los respectivos testigos. Las evaluaciones realizadas fueron; sobrevivencia, crecimiento de plántulas, recuentos del número cromosómico en puntas de raíz y mediciones del tamaño de los estomas en las hojas, además de determinar la cantidad de ADN en los núcleos a través de citometría de imágenes utilizando el software Image J (http://rsb.info.nih.gov/ij/).

Para el desarrollo de protocolos de propagación in vitro se utilizó tejido meristemático proveniente de trozos de disco basal de escamas, simples o gemelas. Los bulbos fueron lavados y desinfectados según procedimientos habituales y cultivados en medio completo o diluido, compuesto por las sales y vitaminas del MS, y diversos tipos y concentraciones de auxinas y citoquininas, gelificado con Agar o Gelrite, o bien en medio líquido en agitación o estacionario con base de algodón hidrófilo, regulando el pH a 5,7. Además se hicieron ensayos para comparar los efectos de medios de cultivo básales, diferentes tipos y concentraciones de azúcares, el uso de antioxidantes o retardantes del crecimiento. La incubación habitualmente se hizo a temperaturas de 22 ± 2° C, un fotoperíodo de 16 horas luz y un FFF de 50 µmol/m-2s-1. Paralelamente se ingresaron semillas al cultivo in vitro de modo de establecer su capacidad de germinación e iniciar un banco de germoplasma a partir de ellas. Del mismo modo se hicieron ensayos de inducción de poliploidía in vitro, utilizando semillas o bulbillos. Finalmente, se hicieron ensayos de engorda de bulbillos in vitro y de aclimatación a condiciones ex vitro de plántulas micropropagadas.

RESULTADOS Y DISCUSIÓN

La determinación de cariotipos de las especies en estudio indicó que tres de las especies, R. splendens, R. montana y R. bagnoldii poseen una dotación cromosómica de 2n = 18, mientras que R. rhodolirion tiene un número cromosómico 2n = 16. Los tratamientos con colchicina en concentración de 0,2% por 4 horas permitieron inducir tetraploidía en el 6,9% de las semillas de R. splendens tratadas, aumentando este resultado a 21,4% en la inducción in vitro. Del mismo modo es posible inducir la formación de poliploidía en las demás especies en estudio. El tratamiento con Trifluralina no permitió sobrevivencia de las semillas tratadas. El poder germinativo de las semillas, con fines de inducción de poliploidía dependió del lote analizado. En R. rhodolirion se observó germinación de 1 a 38%, en R. splendens de 78 - 80%, en R. montana de 62 - 70% y en R. bagnoldii de 30 a 52%, en tiempos variables, según la especie, desde 1 a 80 días.

La respuesta al cultivo in vitro, igualmente fue muy variable según la especie, el tipo de explante y el tratamiento utilizado. No obstante, en todas las especies se logró la brotación in vitro, aunque en bajos porcentajes, a partir de 7 tejido vegetativo de escamas de bulbo. Las respuestas fluctuaron entre 0 y 15% de brotación en R. rhodolirion hasta 0 - 50% en R. splendens al usar escamas simples o gemelas. La germinación de semillas in vitro permitió incorporar gran cantidad de genotipos a cultivo dando origen a un banco de germoplasma de más de 1100 accesiones de las 4 especies en estudio. Posteriormente, se agregó R. laeta, a partir de bulbos, con una buena respuesta al cultivo in vitro. Del mismo modo, la utilización de medios líquidos estacionarios, permitieron buenos progresos en mejorar la eficiencia de cultivo in vitro en las cinco especies en estudio.

Los trabajos de engorda de bulbillos, realizados en Talca, permitieron resultados promisorios en términos de aumento de calibre, por efecto de diversos tratamientos de control ambiental. Del mismo modo, se ha observado floración bajo condiciones de invernadero con calibres variables según la especie, por ej.: R. rhodolirion, calibres 7/9 a 14/16, R. splendens, 3/4 a 5/6, R. montana, 1/2 a 5/6 y R. bagnoldii, calibres 7/9 a 20/21, con floraciones que se producen entre junio y enero.

 

Trabajo Financiado por Proyecto FIA- BIOT-01-A-071