Embriogénesis somática en el cultivar de plátano 'FHIA - 25' (AAB) a partir de ápices meristemáticos / Somatic embryogenesis in plantain cultivar 'FHIA - 25' (AAB) from meristem tips

El cultivar de plátano 'FHIA - 25' (AAB), posee excelente rendimiento y alta resistencia a "Sigatoka negra", pero con la limitante del bajo contenido de azúcar en su fruto, lo cual hace que sea necesario disponer de un método de regeneración de plantas a nivel celular como la embriogénesis somática, que se complemente a técnicas biotecnológicas de transformación genética para mejorar la calidad del fruto. El presente trabajo se realizó con el objetivo de establecer una metodología de regeneración vía embriogénesis somática a partir del explante inicial ápices de brotes axilares establecidos directamente en medio de cultivo líquido. Se obtuvieron suspensiones celulares embriogénicas homogéneas a partir del explante antes mencionado. Se lograron las mayores tasas de multiplicación a la densidad celular de 3,0%. La incubación de los embriones somáticos durante 30 días en el medio de cultivo de maduración permitió incrementar la germinación de los mismos. Durante la fase de aclimatización las plantas provenientes de los embriones somáticos, así como las plantas regeneradas por organogénesis, mostraron un alto porcentaje de supervivencia (98 y 97 %, respectivamente), sin la presencia de variación somaclonal.

Plantain cultivar 'FHIA - 25' (AAB) shows high yielding qualities and high resistance to Black Sigatoka disease, but its sugar content in the fruit is low, so a regeneration method at cell level is necessary, such as somatic embryogenesis supported by biotechnological tools to improve fruit quality. This work was performed with the aim of establishing a plant regeneration method via somatic embryogenesis using initial explants of shoot apices from axillary buds in liquid culture medium. Homogenous embryogenic cell suspensions were obtained from mentioned explants. The highest cellular multiplication rates were achieved at 3,0% density. The incubation of somatic embryos during 30 days in the maturation culture medium permitted to increase germination. During the acclimatization stage, plants regenerated from somatic embryos, as well as plants from organogenesis, showed a high survival percentage (98 and 97 respectively), without somaclonal variation.

Nueva alternativa para la micropropagación en inmersión temporal del cultivar de plátano vianda INIVITPV-2011(AAB) / New alternative for micropropagation in temporary immersion system of plantain cultivar

El trabajo fue desarrollado en el Laboratorio de Biotecnología Vegetal del Instituto de Investigaciones en Viandas Tropicales (INIVIT) con el objetivo de incrementar el coeficiente de multiplicación en el cultivar de plátano vianda "INIVITPV-2011" (AAB) en el Sistema de Inmersión Temporal (SIT). Se estudiaron diferentes tiempos de inmersión (10, 20 (control) y 30 minutos) y frecuencias de inmersión (3, 6 (control) y 8 horas) en frascos Nalgene de 10 L de capacidad, se estudió además el volumen de medio de cultivo por explante (20, 40 (control) y 60 ml de medio de cultivo/explante), así como el tiempo de subcultivo (15, 18, 21 (control) y 25 días) y la densidad de explantes por frasco (20, 40 (control), 60 y 80 explantes/frasco de cultivo). Se utilizó el medio de cultivo de multiplicación MS suplementado 2,0 mg.L-1 de 6-BAP; 3,5 mg.L-1de AIA; 30,0 g.L-1 de sacarosa; 10,0 mg.L-1 de ácido ascórbico. Los resultados obtenidos permitieron establecer una metodología para la micropropagación en el Sistema de Inmersión Temporal del cultivar de plátano vianda "INIVITPV-2011" (AAB) la cual consistió en utilizar un tiempo de inmersión de 10 minutos con una frecuencia cada 3 horas, es decir, 8 inmersiones al día, además para cada frasco de 10 L se inocularon 60 explantes y la renovación con 3600 ml de medio de cultivo y un tiempo de cultivo de 18 días permitió alcanzar la mayor productividad del material en fase de multiplicación. Estos resultados, utilizando el Sistema de Inmersión Temporal permitieron establecer una metodología eficiente para la micropropagación del cultivar de plátano vianda INIVITPV-2011.

This work was developed at the Plant Biotechnology Laboratory from the Research Institute of Tropical Root and Tuber Crops (INIVIT) in order to increase the multiplication coefficient in plantain cultivar "INIVITPV-2011" (AAB) in Temporary Immersion Systems (TIS). Different immersion times (10, 20 (control) and 30 minutes) and immersion frequencies (3, 6 (control) and 8 hours) in 10 L Nalgene flasks, and culture medium volume per explants (20, 40 (control) and 60 ml culture medium / explants) were studied, as well as, subculture time (15, 18, 21(control) and 25 days) and explants density per flask (20, 40 (control), 60 and 80 explants / culture flask). The multiplication culture medium MS supplemented with 2.0 mg.L-1 6-BAP, 3.5 mg.L-1 IAA, 30.0 gL-1 sucrose, 10.0 mg.L-1 ascorbic acid was used. Results obtained allowed to establish a methodology for micro-propagation of plantain cultivar "INIVITPV-2011" (AAB) in temporary immersion system, which consisted of using a 10 minute immersion time with 3 hour frequency (8 immersions per day). Besides, 60 explants were inoculated in each 10 L flask, and the renewal with 3600 ml culture medium and 18 day culture time allowed to obtain the highest productivity in the multiplication stage. These results, using the temporary immersion system allowed to establish a method for micro-propagation of plantain cultivar INIVITPV-2011.

Multiplicación del clon de banano ‘FHIA-18’ (AAAB) en Sistema de Inmersión Temporal / Multiplication of banana clone 'FHIA-18' (AAAB) in Temporary Immersion System

Con el propósito de desarrollar un protocolo para la multiplicación del clon de banano ´FHIA-18´ (AAAB) en sistema de inmersión temporal, se definieron como objetivos del trabajo determinar el efecto del tiempo (5, 10 y 15 minutos) y la frecuencia de inmersión (3, 6 y 8 horas por día), así como la influencia de diferentes combinaciones de reguladores del crecimiento (2,0; 3,0 y 4,0 mg.L-1 de 6-BAP y 2,0; 2,5; 3,0; 3,5 y 4,0 mg.L-1 de 6 AIA), el efecto del volumen de medio de cultivo por planta (20, 30, 40 y 50 ml/explante) y la densidad de explantes por frasco de cultivo (30, 50, 70 y 90 explantes/frasco) para incrementar el coeficiente de multiplicación. Con el empleo de un tiempo de 10 minutos y una frecuencia de inmersión cada tres horas, se alcanzaron los mejores resultados en cuanto al número de explantes obtenidos. Con este tiempo y frecuencia de inmersión los explantes presentaron el mayor diámetro del pseudotallo. Para cada frasco de 10,0 L se inocularon 70 explantes y la renovación con 2800 ml de medio de cultivo (40 ml/explante) con un tiempo de cultivo de 21 días permitió alcanzar la mayor productividad del material en fase de multiplicación. Además al utilizar las sales MS suplementadas con 3,0 mg.L-1 de 6-BAP; 2,0 mg.L-1 de AIA; 10,0 mg.L-1 de ácido ascórbico, se logró disminuir el crecimiento innecesario de los tallos y hojas de los brotes en la fase de multiplicación y por lo tanto un mayor número de explantes.

In order to develop a protocol for multiplication of Banana clone 'FHIA-18' (AAAB) in temporary immersion systems, the following working objectives were defined: to determine the effect of immersion time (5, 10 and 15 minutes) and frequency (3, 6 and 8 hours per day), as well as, the influence of different combinations of growth regulators (2,0; 3,0 and 4,0 mg.L-1 de 6-BAP and 2,0; 2,5; 3,0; 3,5 and 4,0 mg.L-1 de 6 AIA), the volume effect of culture medium plants (20, 30, 40 and 50 ml/explant) and explants density per culture flask (30, 50, 70 y 90 explants/flask) to increase the multiplication coefficient. With 10 minutes immersion time and an immersion frequency every three hours, the best results were achieved in relation to the number of explants obtained. With this immersion time and frequency, explants showed the highest pseudostem diameter. Seventy explants were inoculated in each 10,0 L culture flask. The highest productivity at the multiplication phase was achieved with a culture medium renewal of 2800 ml (40 ml/explants), and a 21 day culture time. In addition to using MS salts supplemented with 3.5 mg.L-1 of 6-BAP, 1.30 mg.L-1 of IAA, 10.0 mg.L-1 ascorbic acid, the unnecessary growth of stems and leaves of shoots in the multiplication phase was reduced and; therefore, a greater number per explant.

Multiplicación en sistema de inmersión temporal del clon de Malanga Viequera -Xanthosoma spp / Multiplication in temporary immersion system cocoyam clone Viequera - Xanthosoma spp

El Sistema de inmersión temporal (SIT) constituye una alternativa en la micropropagación de plantas. El presente trabajo se realizó con el objetivo de establecer un protocolo para la multiplicación en SIT del clon de malanga “Viequera”. Se evaluó el efecto de tres tiempos de inmersión (7, 14 y 21 minutos), tres frecuencias de inmersión (2, 4 y 6 horas por día), cuatro volúmenes de medio de cultivo (5, 10, 15 y 20 ml por brote inicial) y cuatro tiempos de cultivo (15, 18, 21 y 25 días) en la multiplicación de los brotes de yemas axilares. Con tiempo de inmersión de 14 minutos cada 4 horas, un volumen de 15 ml de medio de cultivo por brote inicial y 18 días de cultivo, se logró el mejor comportamiento en la multiplicación de los brotes de yemas axilares, con un coeficiente de multiplicación de 10,50. El protocolo propuesto aumenta la productividad del material propagado en comparación con los desarrollados en medios de cultivo semisólidos, lo que representa una reducción en los costos de producción al introducir la multiplicación del cultivo en laboratorios comerciales de propagación.

Temporary Immersion System (TIS) is a alternative in the micropropagation of plants. This work was carried out to establish a protocol for the multiplication of clone TIS cocoyam “Viequera”. The effect of three immersion times (7, 14 and 21 minutes), three immersion frequencies (2, 4 and 6 hours per day), four volumes of culture medium (5, 10, 15 and 20 mL per shoot initial) and four times of cultivation (15, 18, 21 and 25 days) in the multiplication of shoots from axillary buds. With immersion time of 14 minutes every 4 hours, a volume of 15 ml of culture medium for initial outbreak and 18 days of culture, achieved the best performance in the multiplication of shoots from axillary buds, with a coefficient of multiplication 10.50. The proposed protocol increases the productivity of propagated material compared to those developed in semisolid culture media, representing a reduction in production costs by introducing the increase in cultivation in commercial laboratories.

Evaluación en campo de plantas de ñame (Dioscorea alata L) obtenidas de los microtubérculos formados en sistema de inmersión temporal / Field evaluation of yam plants (Dioscorea alata L) obtained from microtubers produced in a temporary immersion system

Los microtubérculos en algunas especies de plantas constituyen una importante alternativa como material vegetal de plantación. Se definió como objetivo de trabajo evaluar en campo la respuesta morfoagronómica de las plantas obtenidas de los microtubérculos de ñame formados en Sistema de Inmersión Temporal (SIT). Como variantes experimentales se plantaron tres categorías de microtubérculos, clasificados según su masa fresca (I. de 0,5 a 0,9 g; II. de 1,0 a 2,9 g; III. igual o mayor de 3,0 g), plantas in vitro previamente aclimatadas y corona de tubérculo. Se evaluó el efecto de la masa fresca de los microtubérculos sobre su brote, supervivencia y posterior desarrollo de las plantas derivadas de ellos en campo. Con los microtubérculos de ñame, con una masa fresca igual o superior a 3,0 g, se alcanzó el más alto porcentaje de brotación (91,30%) y supervivencia de las plantas (96,50%), así como las mejores respuestas en los caracteres cuantitativos que se evaluaron en campo. Estos resultados confirmaron la importancia de la masa fresca de los microtubérculos para ser empleados como material vegetal de plantación directo en campo.

Microtubers in some plant species represent an important alternative crop-planting material. The presentwork involved field work for evaluating the morphoagronomic response of plants obtained from yam microtubersproduced in a temporary immersion system (TIS). Three categories of microtuber were planted asexperimental variants; they were classified by fresh mass (1 - 0.5 to 0.9 g, 2 - from 1.0 to 2.9 g and 3 - equal to or greater than 3.0 g), previously in vitro-acclimated plants and tuber crowns. The effect of microtuber freshweight on their sprouting, survival and later development of the plants derived from them in the field were evaluated. The highest sprouting (91.30%) and plant survival percentages (96.50%) and the best response in quantitative traits evaluated in the field were obtained with yam microtubers having a fresh mass equal to or greater than 3.0 g. These results confirmed the importance of microtubers’ fresh weight for using them as plant material in direct planting in the field.

Protocolo para la formación de microtubérculos de ñame (Dioscorea alata L) en sistema de inmersión temporal / A protocol for yam (Dioscorea alata L) microtuber formation in temporary immersion system

Con el propósito de desarrollar un protocolo para la formación de microtubérculos en el clon de ñame Pacala Duclos (Dioscorea alata L) en sistema de inmersión temporal, que pudiera ser usado como alternativa para la propagación de esta especie, se deinieron como objetivos de trabajo determinar el efecto del tiempo y la frecuencia de inmersión, así como la inluencia del volumen de medio de cultivo por planta cultivada in vitro. Con el empleo de 15 min de inmersión y una frecuencia de inmersión cada 6 horas, se alcanzaron los mejores resultados en cuanto al número de microtubérculos formados por planta. Con este tiempo y frecuencia de inmersión los microtubérculos presentaron la mayor masa fresca y seca, así como el mayor diámetro. Además, a las 18 semanas de cultivo se obtuvo el mayor número total de microtubérculos por sistema y el mayor número de microtubérculos aprovechables como material vegetal de propagación. En cuanto al volumen de medio de cultivo por planta, con 60 ml de medio de cultivo por planta in vitro se alcanzó el mayor número de microtubérculos aprovechables, los cuales presentaron el contenido más alto de materia seca. Los microtubérculos obtenidos en este tipo de sistema de inmersión temporal presentaron una masa fresca superior a 2,40 gMF, lo cual podría permitir su uso como material de plantación directo a campo

The following working objectives were deined for developing a protocol for ´Pacala Duclos´ yam clone (Dioscorea alata L) microtuber formation in temporary immersion systems (TIS): time effect, immersion frequency and culture medium volume inluence per in vitro cultivated plant. The results led to deining that the highest performance regarding microtuber number formed per plant was achieved with a 15-minute immersion time and six-hourly immersion frequency; the microtubers presented the greatest dry and fresh weight and largest diameter at such immersion time and frequency. Furthermore, the highest total number of microtubers per system and the largest number of microtubers usable for planting (vegetal propagation) material were obtained after 18 weeks’ culture. Regarding culture medium volume per plant, the greatest amount of usable microtubers was achieved with 60 ml per in vitro plant, microtubers presenting the highest dry matter content. As microtubers obtained in this type of TIS had fresh weights higher than 2.40 gFW they could be used as direct planting material in ield conditions

Multiplicación in vitro de segmentos nodales del clon de ñame Blanco de Guinea (Dioscorea cayenensis - D. rotundata) en sistemas de cultivo semiautomatizado / Blanco de Guinea (Dioscorea cayenensis - D. rotundata)yam clone in vitro nodal segment multiplication in a temporary immersion system

Con el empleo del sistema de inmersión temporal fue posible incrementar la multiplicación in vitro de los segmentos nodales en el clon de ñame Blanco de Guinea. Con este tipo de sistema de cultivo se obtuvieron los más altos valores para la altura de la planta, número de entrenudos por planta, así como para la masa fresca y seca de las mismas. Las condiciones de cultivo creadas en el sistema de inmersión temporal para la multiplicación in vitro de los segmentos nodales lograron el más alto coeficiente de multiplicación (8,50), así como redujeron el número de plantas con síntomas de vitrificación (3,30). Las plantas cultivadas en este tipo de sistema de cultivo se caracterizaron por el mayor crecimiento de los segmentos nodales, coloración verde y hojas más desarrolladas. La utilización de este tipo de sistema de cultivo en la fase de multiplicación in vitro de los segmentos nodales posibilitará incrementar el empleo de la micropropagación para la producción de semilla en el complejo Dioscorea cayenensis - D. rotundata