Micropropagación y determinación del número cromosómico de Puya trianae con fines de conservación y uso ornamental / Micropropagation and determination of the chromosome number of Puya trianae for conservation and ornamental use

Puya trianae se caracteriza por desarrollar una vistosa inflorescencia que la caracteriza como planta de uso ornamental. Aunque actualmente no se considera amenazada, debido al rápido deterioro de los ecosistemas donde habita, la supervivencia de sus poblaciones sí está amenazada; por dichas razones se desarrolló un protocolo de micropropagación, aplicable para su conservación y para producción masiva de plántulas con fines ornamentales, así como a la determinación de su número cromosómico. Para la multiplicación se utilizaron plántulas provenientes de semillas germinadas in vitro realizando cuatro ensayos para determinar tipo, concentración y tiempo de exposición de algunos reguladores, además de la escisión parcial o total de explantes. Durante la fase de enraizamiento se cultivaron brotes en MS/2 solo y/o suplementado con AIB y ANA; la aclimatización de las plántulas obtenidas se realizó en diferentes mezclas de tierra:turba:capote, en cuarto de crecimiento e invernadero. Los resultados mostraron que en MS+2.0 mgL-1 de TDZ durante 45 días se produjo la mayor cantidad de yemas y brotes que terminaron su desarrollo después de 90 días. Los brotes enraizaron en MS/2 cuantificándose 70% de enraizamiento. Se registró una viabilidad del 90% y una longitud de plántulas de 3.6 cm en tierra:turba después de 60 días de aclimatización. El conteo cromosómico se realizó en células meristemáticas radicales tratadas con colchicina al 0.5%, fijadas en carnoy, hidrolizadas con HCL y con enzimas y teñidas con orceína acética, obteniéndose un número cromosómico de 50, con cromosomas muy pequeños (aprox. 1.2μm).

Puya trianae is characterized for developing a colorful inflorescence, which turned it into an ornamental plant. Is not currently considered threatened, due to the fast habitat deterioration, populations survival is threatened; due to the last, we developed a micropropagation protocol, focused on its conservation and mass production for ornamental purpose, as well as the chromosome counting. For multiplication, seedlings from germinated seeds were used in vitro and we made four tests to determine the type, concentration and time of exposure of some regulators, as well as the partial or total explants excised. Throughout the rooting phase, shoots were grown in MS/2 alone and/or supplemented with IBA and NAA; the acclimatization of the obtained seedlings was carried out in different mixtures land:peat:capote, in a growth room and a greenhouse. Buds and shoots that finished their development during 45 days in MS+2.0 mgL-1 of TDZ were the majority, after three months of development. The shoots rooted in MS/2 quantifying a 70% of rooting. A 90% viability and a plantlets length of 3.6 cm in soil: peat after 60 days of transfer. We made a radical meristematic cells chromosomal counting treated with a 0.5% of colchicine fixed in carnoy, hydrolyzed with HCL and enzymes and stained with acetic orcein, obtaining a chromosome number of 2n=50, with very small chromosomes (aprox. 1.2μm).

Estrategias para disminuir la necrosis apical en la multiplicación y el enraizamiento in vitro del Pistacho / Strategies to reduce the apical necrosis in vitro multiplication and rooting of Pistachio

El pistacho (Pistacia sp.) es uno de los frutales menos explotados, entre las principales causas está el elevado costo del material vegetal por las dificultades de propagación de la especie. La propagación in vitro ofrece un gran potencial para la industria de esta especie por la multiplicación a gran escala de clones seleccionados. El objetivo del presente trabajo fue controlar la necrosis apical de los brotes en la propagación in vitro del pistacho. A partir de brotes jóvenes de plantas de esta especie mantenidas en casas de cultivo, se procedió a su desinfección con hipoclorito de sodio al 1% durante diferentes tiempos. Las yemas apicales y axilares se establecieron en el medio de cultivo Murashige & Skoog (1962) modificado y enriquecido con 1 mg/L de Metatopolina. Se evaluaron diferentes tipos de frascos, número y tipo de explantes y formulaciones de medios de cultivo durante dos subcultivos de multiplicación y en el enraizamiento. El frasco de cristal de 200 ml de capacidad, la línea prolifera y el medio de cultivo DKW lograron los valores más bajo de necrosis apical. En la fase de multiplicación se presentaron valores bajo en todos los tratamientos ensayados sin diferencia estadísticas entre ellos en comparación con el enraizamiento donde la necrosis apical alcanzó valores superiores. El medio DKW y las líneas prolíferas lograron los menores valores. El medio de cultivo MS modificado, favoreció el número de segmentos enraizados y el DKW (Driver & Kuniyuki, 1984) el número de segmentos que brotaron, presentando este último menor incidencia de necrosis apical.

The pistachio (Pistacia sp.) is one of the least exploited fruit among the main causes is the high cost of plant material by the difficulties of propagation of the species. The propagation in vitro offers great potential for the industry of this species by multiplication scale of selected clones. The aim of this study was to control the apical necrosis of outbreaks in the in vitro propagation Pistachio. From young shoots of plants of this species kept in growing houses, proceeded to disinfection with sodium hypochlorite 1% for different times. The apical and axillary buds were established in the culture medium Murashige and Skoog (1962) modified and supplemented with 1 mg/L Metatopolina. Different types of bottles, number and type of explants and culture media formulations for two subcultures multiplication and rooting were evaluated. Glass flask of 200 ml capacity, and line proliferates DKW medium achieved the lowest values apical necrosis. In the multiplication phase values were low in all treatments tested no statistical difference between them compared to rooting where apical necrosis reached higher values. The average DKW and prolific lines obtained lower values. MS medium modified crop, favored the number of segments rooted and DKW (Driver and Kuniyuki, 1984) the number of segments that sprouted, the latter having lower incidence of apical necrosis.

EFFECT OF GENOTYPE ON THE in vitro REGENERATION OF Stevia rebaudiana VIA SOMATIC EMBRYOGENESIS / Efecto del genotipo sobre la regeneración in vitro de Stevia rebaudiana a través de embriogénesis somática

Stevia rebaudiana (Asteraceae) is a plant of economic importance because of its medicinal properties and the presence of sweetener compounds on its leaves. These compounds can be a substitute for sucrose in a wide variety of products used by persons with diabetes and obesity problems. To standardize an efficient and effective propagation method for the different Stevia genotypes grown in Colombia, this study evaluated the effect of different combinations of the plant growth regulators 2,4-dichlorophenoxyacetic acid (2,4-D), indole-3-acetic acid (IAA), indole-3-butyric acid (IBA), 6-(gamma, gamma-dimethylallylamino) purine (2iP) and Zeatin on the induction and development of somatic embryos. Adenine and coconut water were also evaluated as supplements in the basal culture medium Murashige and Skoog Basal Salt Mixture (MS) with glutamine. The combination of 2,4-D (18.09 µM) and 2iP (7.38 µM) produced the highest number of somatic embryos per explant, which had well-defined characteristics. The genotype showed a significant effect on the embryogenic response. In the "SRQ-93" genotype, the formation and development of somatic embryos was achieved, whereas the genotypes "Bertoni" and "Morita II" only yielded embryogenic and non-embryogenic calli, respectively. The conversion to seedlings was achieved on the regeneration medium containing gibberellic acid (GA3) (0.29 µM) and activated charcoal.

Stevia rebaudiana (Asteraceae), es una planta de gran importancia económica debido a sus propiedades medicinales y a la presencia de compuestos endulzantes en sus hojas, los cuales pueden sustituir la sacarosa en gran variedad de productos utilizados por personas con problemas de diabetes y obesidad. Con el propósito de estandarizar un método de propagación eficiente y efectivo para diferentes genotipos de Stevia cultivados en Colombia, en la presente investigación se evaluó el efecto sobre la inducción y desarrollo de embriones somáticos de diferentes combinaciones de los reguladores de crecimiento vegetal 2,4-D, IAA, IBA, 2iP y Zeatina, además de los suplementos adenina y agua de coco en el medio de cultivo basal Murashige y Skoog (1962), adicionado con glutamina. Con la combinación 2,4-D (18.09 µM) y 2iP (7.38 µM) se obtuvo el mayor número embriones somáticos por explante con características bien definidas. El genotipo tuvo un efecto significativo en la repuesta embriogénica, en el genotipo "SRQ-93" se logró la formación y el desarrollo de embriones somáticos, mientras que en los genotipos "Bertoni" y "Morita II", solo se obtuvo callo embriogénico y no embriogénico respectivamente. La conversión a plántulas se alcanzó en el medio de regeneración conteniendo GA3 (0.29 µM) y carbón activado.

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.

Regeneración vía embriogénesis somática de una variedad colombiana élite de Theobroma cacao L / Regeneration through somatic embryogenesis of an elite colombian Theobroma cacao L variety

El objetivo de esta investigación fue evaluar dos protocolos de propagación vía embriogénesis somática a partir de explantes florales en dos clones élite BIOB e ICS95 de Theobroma cacao L. Se obtuvo un 50 y 32% de callo embriogénico en ICS95 y BIOB respectivamente con el protocolo de Fontanel et al. (2002), modificado después de un periodo de cultivo de tres meses. Los embriones pasaron por fases que se correspondieron con medios de cultivo diferenciales: Inducción, Formación, Maduración y Mantenimiento. Para la embriogénesis somática secundaria se obtuvo un 23% de embriones a partir de embriones somáticos primarios en un medio, conteniendo 1mg/L de 2,4,5 T (2,4,5 Triclorofenoxiacético). Se logró, además, desarrollar enraizamiento adventicio aplicando pulsos de IBA (Ácido Indol Butírico) a 0.5mg/L y 0.5g/L durante un minuto. Las plantas enraizadas se llevaron a una mezcla de tierra: arena (1:1) para su adaptación ex vitro, obteniéndose un 66% de plantas aclimatadas. Los estudios histológicos mostraron diferentes características típicas del desarrollo embriogénico. Este es el primer reporte en el que se logra de manera exitosa la conversión hasta plántula (68%) y la adaptación ex vitro de una variedad colombiana de cacao vía embriogénesis somática primaria y secundaria.

In this research we evaluate two protocols of propagation via somatic embryogenesis from floral explants using two elite clones BIOB and ICS95 of Theobroma cacao L. We obtained 50 and 32% of embryogenic callus on ICS95 and BIOB respectively with Fontanel et al., (2002) protocol modified after three months of culture. The embryos went through four phases; Induction, Formation, Maduration and Mantenimiento which corresponded each one with different media culture. For secondary somatic embryogenesis we obtained 23% of embryos from primary somatic embryos in a medium with 1mg/L of 2,4,5 T (2,4,5 Triclorofenoxiacetic). Also we obtained plants that developed new roots applying pulses with IBA (Indol Butiric Acid) 0.5mg/L and 0.5g/L for a minute. The developed plants were moved to a mix of potting soil and sand (1:1) for their ex vitro adaptation, getting 66% of acclimatized plants. The histological analysis showed the typical characteristics of the embryogenic development. This is the first report where it is achieved the successful conversion to plantlets (68%) and ex vitro adaptation of a colombian cocoa variety via primary and secondary embryogenesis.

Acción biocida de plantas de Piper tuberculatum Jacq. sobre Diatraea saccharalis (Lepidóptera, Pyralidae)

En el presente trabajo evaluamos la acción biocida sobre larvas del III estadío de Diatraea saccharalis, usando extractos acuoso, diclorometano-metanol (DCM:MeOH, 2:1) y alcohólico (EtOH, 96%) de hojas, tallos y espigas maduras (con frutos y semillas) de Piper tuberculatum, en larvas del III estadío. El método de inoculación del extracto, previamente eluido con agua destilada, fue de aplicación tópica en el mesotorax de las larvas. Solamente los extractos DCM:MeOH y EtOH de espigas maduras y extracto DCM:MeOH de plantas in vitro mostraron niveles significativos de mortalidad larval. El mayor efecto tóxico correspondió a extractos de espigas maduras respecto a plantas in vitro y a extracto EtOH respecto a extracto DCM:MeOH, tal como lo expresan los resultados de las concentraciones letales a 50% (CL50) y 90% (CL90), en 72 h de exposición. Así tenemos que en el caso de espigas maduras fue: CL50 (0,11 mg/mL con EtOH y 0,16 mg/mL con DCM:MeOH) y CL90 (0,35 mg/mL con EtOH y 0,55 mg/mL con DCM:MeOH); en el caso de plantas in vitro, unicamente con DCM:MeOH, fue: CL50 0,39 mg/mL y CL90 2,62 mg/mL. Los resultados de las rectas valores probitos-mortalidad expresaron la misma tendencia.

The biocid action of DCM:MeOH (2:1), EtOH and aqueous extracts of leaves, stems and mature spikes (with fruits and seeds) of field plants and DCM:MeOH (2:1) extract of in vitro plants of Piper tuberculatum on III larval stage of Diatraea saccharalis was evaluated. The method was by inoculating the previously eluted extract with distillate water as topic applications on the larval mesothorax. Only DCM:MeOH and EtOH extracts of mature spikes and DCM:MeOH extract of in vitro plants showed significant levels of larval mortality. The corresponding highest toxic effect was (a) for mature spikes respect to in vitro plants and (b) EtOH extract respect to DCM:MeOH extract, according to the results showed for the lethal concentration to 50% (LC50) and 90% (LC90), in 72 hours of exposure. Thus, in the case of mature spikes was: LC50 0,11 mg/mL with EtOH and 0,16 mg/mL with DCM:MeOH) and LC90 (0,35 mg/mL with EtOH and 0,55 mg/mL with DCM:MeOH); and, in the case of in vitro plants, only with DCM:MeOH extract, was: LC50 0,39 mg/mL and LC90 2,62 mg/mL. The results of probit values-mortality lines showed the same tendency.

Propagación in vitro de Phalaenopsis (Orchidaceae) a partir de protocormos, mediante el sistema de inmersión temporal RITA / In vitro propagation of Phalaenopsis (Orchidaceae) from protocorms, using the temporary inmersion system RITA

Protocormos in vitro de Phalaenopsis de tres meses de edad se transfirieron a contenedores RITA® con el fin depropagarlos masivamente. Los factores evaluados fueron la concentración de sacarosa en el medio y la frecuencia de inmersión. Se dispusieron cinco pares de contenedores RITA® con medio de cultivo líquido a concentraciones de sacarosa de 0, 15, 30, 45 y 60 g/L. El medio utilizado fue el MS a la mitad de la concentración de las sales, suplementado con vitaminas y tidiazuron (5 mg/L). El experimento se realizó en dos etapas, cada una con duración de dos meses. La primera etapa con una frecuencia de inmersión de cuatro horas y la segunda con una frecuencia de inmersión de ocho horas, ambas con un tiempo de inmersión de un minuto. Los resultados mostraron que la mejor respuesta proliferativa, con 8,2 protocormos adventicios por protocormo por mes, se obtuvo en el medio con 15 g/L de sacarosa y un tiempo de inmersión de un minutocada cuatro horas.

In order to massively propagate Phalaenopsis orchids, three months old in vitro protocorms were transferred to RITA® vessels. The evaluation factors were the sucrose concentration in the culture medium and the frequency immersion. There was a set of five pairs of RITA® vessels with liquid culture medium containing sucrose at 0, 15, 30, 45, 60 g/L. A half-strength MS medium plus vitamins, supplemented with vitamins and thidiazuron (5 mg/L) was used. The experiment had two stages, each lasting two months. Each stage had a one minute immersion. The first stage had a four hour immersion frequency and the second one had an eight hour immersion frequency. Results showed that the best proliferating response was reached in a 15 g/L of sucrose medium with one minute of immersion time every four hours, resulting in 8,2 adventitious protocorms per protocorm per month.