Aislamiento enzimático de protoplastos a partir del mesófilo de vitroplantas de Gynerium sagittatum Aubl. Beauv. cv. "Criolla"

Gynerium sagittatum es una gramínea ampliamente utilizada en la costa Caribe colombiana como fuente de fibra natural para la elaboración de artesanías, particularmente por la comunidad Zenú. En la presente investigación se evaluó el efecto de diferentes concentraciones de enzimas: celulasa y macerozima a diferentes tiempos de incubación y sus interacciones en el aislamiento de protoplastos. Los protoplastos se obtuvieron del mesófilo foliar de vitroplantas de G. sagittatum expuesto a combinaciones enzimáticas de celulasa (1.5 y 2.0%), con macerozima (0.3, 0.6 y 0.9%), durante 3, 6 y 9 horas de incubación, para un total de 18 tratamientos con 5 réplicas cada uno. Los mayores números de protoplastos aislados correspondieron a T18 (2.0% celulasa, 0.9% macerozima), T12 (2.0% de celulasa, 0.3% macerozima), T3 (1.5% de celulasa, 0.3% de macerozima) y T6 (1.5% de celulasa, 0.6% de macerozima) por 9 horas de incubación cada uno, con valores de 88.625, 83.000, 75.000 y 53.375 protoplastos/mL respectivamente. El tiempo de incubación fue significativo en el aislamiento de los protoplastos (p<0.05). Las predicciones entre factores mostraron que una interacción de 2.0% de celulasa y 0.9% de macerozima permite obtener 44.302 protoplastos/mL, mientras que las interaciciones tiempo de incubación-celulasa y tiempo de incubación-macerozima mostraron que es posible obtener 72.073 y 71.212 protoplastos/mL con 2.0% de celulasa y 0.9% macerozima por 9 horas de incubación cada una respectivamente. Los resultados indican que la aplicación de estas enzimas permite obtener cantidades considerables de protoplastos de G. sagittatum a partir de explantes cultivados in vitro.

Gynerium sagittatum is a graminaceous plant widely used in the Caribbean coast of Colombia as a natural fiber source for the elaboration of handicrafts, particularly by the Zenú community. In the present investigation, the effect of different concentrations of cellulase and macerozyme enzymes at different incubation times and their interaction in the isolation of protoplasts was evaluated. Protoplasts were obtained from leaf mesophyll of G. sagittatum vitroplants exposed to enzymatic combinations of cellulase (1.5 and 2.0%), with macerozyme (0.3, 0.6 and 0.9%), for 3, 6 and 9 hours of incubation, for a total of 18 treatments with 5 replicates each. The highest numbers of isolated protoplasts corresponded to T18 (2.0% cellulase, 0.9% macerozyme), T12 (2.0% cellulase, 0.3% macerozyme), T3 (1.5% cellulase, 0.3% macerozyme) and T6 (1.5% cellulase, 0.6% macerozyme); at 9 hours incubation. The protoplast number for these treatments were: 88.625, 83.000, 75.000 and 53.375 protoplasts/mL respectively. Incubation time was significant in the isolation of protoplasts (p<0.05). The predictions between the factors showed that with an interaction of 2.0% cellulase and 0.9% macerozyme it is possible to obtain 44.302 protoplasts/mL, likewise, the incubation time-cellulase and incubation time-macerozyme interactions showed that it is possible to obtain 72.073 and 71.212 protoplasts/mL with 2.0% cellulase and 0.9% macerozyme for 9 hours of incubation respectively. The results indicate that the use of these enzymes and time, allows the isolation of of protoplasts from G. sagittatum in vitro plants.

Optimización de la conservación in vitro de germoplasma de Dioscorea spp por crecimiento mínimo / Optimization of in vitro conservation of Dioscorea spp germplasm by minimal growth

El ñame Criollo (Dioscorea alata) y el ñame Espino (Dioscorea rotundata) se constituyen como las dos especies mayormente cultivadas en el departamento de Sucre, Colombia. Por esta razón en la Universidad de Sucre se han implementado técnicas para lograr su conservación mediante la propagación in vitro, sin embargo esta metodología conserva las accesiones por un periodo no mayor a los 4 meses, provocando continuos subcultivos, aumento de costos y mano de obra. Por ello la presente investigación tuvo como objetivo establecer medios de cultivo óptimos para la conservación in vitro por crecimiento mínimo de diferentes accesiones (D. alata y D. rotundata) pertenecientes al banco de germoplasma de la Universidad de Sucre, durante un periodo de 8 meses. Esto mediante la modificación del medio de cultivo base MS; con los siguientes osmolitos: sacarosa, manitol y sorbitol. Se avaluaron 8 tratamientos (T) en los siguientes porcentajes T1 (control) (3:0:0), T2 (0:1,5:0), T3 (0:0:2), T4 (0:1,5:2), T5 (0:0:1) y T6 (0:0:3), T7 (0:1,5:1) y T8 (0:1,5:3). Cada 30 días se evaluó: supervivencia (%), hojas expandidas (%), longitud del tallo y raíz, número de nudos y raíces, oxidación (%), senescencia foliar (%) y callo (%). Los resultados mostraron que las especies D. alata y D. rotundata, se conservan de forma óptima, en la combinación T4 (0:1,5:2), donde se evidencia un alto porcentaje de supervivencia, un mínimo porcentaje de senescencia foliar y un desarrollo restringido en el resto de variables. Garantizando así la disponibilidad y el desarrollo normal de las accesiones en un periodo superior a 4 meses.

Dioscorea alata cv. "Criollo" and Dioscorea rotundata cv. "Espino" are constituted as the two cultivars mostly cultivated in the department of Sucre, Colombia. For this reason the University of Sucre has been implementing tissue culture techniques for their multiplication throughout in vitro propagation. However, this methodology support accessions for a period about 4 months, causing continuous subcultures, increased costs and labor. Therefore the objective of the present investigation was to establish an optimal culture media for in vitro minimal growth conservation of different accessions (D. alata and D. rotundata) from the University of Sucre yam´s genebank , for a period of 8 months by modifying the basic MS culture medium. The following osmolytes were used: sucrose, mannitol and sorbitol in different percentages (S:M:S). Eight treatments (T) in the following percentages were evaluated: T1 (control) (3:0:0), T2 (0:1,5:0), T3(0:0:2), T4 (0:1,5:2), T5 (0:0:1) y T6 (0:0:3), T7 (0:1,5:1) y T8 (0:1,5:3). Every 30 days data was recorded for: survival (%), expanded leaves (%), length of stem and roots, number of leaves and roots, phenolization (%), leaf senescence (%) and callus presence (%). The best results for D. alata and D. rotundata, were observed in treatment T4 (0:1,5:2), where a high percentage of survival evidence, a minimum percentage of leaf senescence and a limited response for the other variables. Therefore, these results indicate the potential of this media, to increase 100% in vitro growth conservation over the conventional media, and ensuring the viability and normal development of the accessions for more than four months period.

Acumulación de mercurio (Hg) por caña flecha (Gynerium sagittatum) (Aubl) Beauv. in vitro / Accumulation of mercury (Hg) by arrow cane (Gynerium sagittatum) (Aubl) Beauv. in vitro

En este estudio se evaluó, in vitro, la capacidad de acumulación de mercurio (Hg) que pueda poseer la caña flecha (Gynerium sagittatum) (Aubl) Beauv. como una alternativa viable de ser implementada para la rehabilitación de suelos contaminados. Este estudio fue realizado en el laboratorio de Biotecnología Vegetal de la Universidad de Sucre (9º18’ N, 75º23’ O). Se usó un diseño experimental de bloques al azar, un análisis de varianza para comparación de medias, una prueba de Tukey (p≤0,05) para la establecer las diferencias significativas entre los tratamientos, pruebas de normalidad (Kolmogorov-Smirnov) y test de homogeneidad de varianza de Bartlett. Los análisis de mercurio se realizaron en un espectrofotómetro de absorción atómica Thermo Electron S4, provisto de una celda con ventanas de cuarzo, por el método de espectroscopia de absorción atómica con vapor frío. Los resultados muestran que la parte de la planta que presenta mayor acumulación es la raíz con 55,98 µg g-1 HgT, seguida de los tallos-hojas con 14,84 µg g-1 HgT, valores relacionados con el grado de concentración del metal en el medio de cultivo. Además, la acumulación de mercurio en raíces y tallos aumentó con el tiempo. En conclusión, in vitro esta planta acumula Hg debido a las altas concentraciones en sus tejidos sin afectar la viabilidad de las plantas.

In this in vitro study was evaluated the potential for accumulation of mercury (Hg) that can hold the cane arrow (Gynerium sagittatum) (Aubl) Beauv. as a viable alternative to be implemented for the rehabilitation of contaminated soils. This study was conducted at the Plant Biotechnology Laboratory, University of Sucre (9º 18' N, 75° 23' W). An experimental design was randomized block, an analysis of variance to compare means, Tukey test (p ≤ 0.05) to establish significant differences between the treatments, tests of normality (Kolmogorov-Smirnov) and homogeneity test Bartlett variance. The mercury analyses were performed on atomic absorption spectrophotometer Thermo Electron S4, a cell equipped with quartz windows, by the method of atomic absorption spectrometry with cold steam. The results show that the plant part that presents the greatest accumulation is the root with 55.98 mg g-1 HgT, followed by the stems, leaves 14.84 g g-1 HgT and these values ​​are related to the degree of metal concentration in the culture medium. Furthermore, the accumulation of mercury in roots and stems increased with time. In conclusion, in vitro this plant accumulates due to the high Hg concentrations in their tissues without affecting the viability of plants.

Caracterización morfológica y patogénica de Colletotrichum sp. como agente causal de la antracnosis / Morphological and pathological characterisation of Colletotrichum sp- as casual agent of anthracnose in Dioscorea sp

Cepas de Colletotrichum gloeosporioides y Colletotrichum dematium fueron aisladas de plantas de ñame en el departamento de Sucre. Se realizó una descripción macro y microscópica encontrándose que el color predominante de la colonia fue lila. La esporulación fue mayor a 58.000 conidias /ml para la mayoría de las colonias. La rata de crecimiento tuvo un rango entre 4-7 mm / día. Las conidias de los aislados de Colletotrichum gloeosporioides son cilíndricas con un extremo redondeado y el otro agudo y un tamaño que varía entre 7-8 micras y 3-4 micras de ancho. Así mismo Colletotrichum dematium se caracterizó por presentar colonias radiales de color gris, conidias falcadas y fusiforme con ambos extremos agudos; y un tamaño que varia entre 16-18 micras de largo y 3-4 micras de ancho. En C. gloeosporioides se observó que las colonias mostraron diferencias morfológicas macroscópicas y características microscópicas similares. Igualmente, se evaluó la compatibilidad vegetativa, enfrentando aislamientos de diferente origen geográficos, los cuales mostraron compatibilidad en un 90 por ciento de los aislados enfrentados. Adicionalmente, se realizaron pruebas de patogenicidad para evaluar la virulencia de los aislados sobre hospederos tolerantes y susceptibles. Los aislados mostraron un alto grado de variabilidad en cuanto a su virulencia. La colección de aislados de Colletotrichum podría ser utilizada para trabajos de caracterización molecular y evaluar la tolerancia del germoplasma de ñame a este patógeno.