ABSTRACT
La vainilla es la única especie como producto comestible entre las orquídeas. Su cultivo en Colombia se está promoviendo como alternativa a los tradicionales; especialmente entre pequeños y medianos agricultores. El cultivo actual adolece de una angosta base genética y por lo tanto es susceptible al estrés biótico, especialmente el causado por virus y hongos. Las vainillas silvestres son posible fuente de variabilidad que podría ayudar a ampliar su acervo genético y a su vez, podrían aportar microorganismos endófitos naturalmente asociados a ellas que tuviesen propiedades como antagonistas de los patógenos de la vainilla cultivada. En este estudio, se evidenció el conocimiento del cultivo de la vainilla como la diversidad del género Vanilla en Colombia. Como resultado de esta primera fase de investigación, se encontraron: veinte especies de vainillas colombianas y más de 60 morfoespecies de microorganismos endófitos. Se discutió la relevancia de estos hallazgos y su posible impacto en la promoción del cultivo de la vainilla, así como también se planteó el uso de estas plantas como un grupo modelo en investigación básica.
Among orchids, vanilla is the only species that is an edible product. Its farming is being promoted in Colombia as an alternative to traditional crops, especially among small and medium farmers. Existing crops have a limited genetic base and are therefore susceptible to biotic stress, particularly those caused by viruses and fungi. Wild vanilla can be a source of variability that could help increase its gene pool and could also provide naturally associated endophyte microorganisms with antagonistic properties to fight pathogens of farmed vanilla. In this study we assessed the understanding of vanilla cultivation as well as the diversity of the genus Vanilla in Colombia. As a result of this first phase of research, we found twenty species of Colombian vanilla and 60 morphospecies of endophytic microorganisms. We discuss the relevance of these findings and their potential impact on promoting vanilla farming, and also discussed the use of these plants as a model group for basic research.
A baunilha é a única espécie de produto comestível entre as orquídeas. O seu cultivo em Colômbia está sendo promovido como alternativa aos tradicionais; especialmente entre pequenos e médios agricultores. O cultivo atual carece de uma forte base genética, portanto é suscetível ao estrese biótico, especialmente causados por vírus e fungos. As baunilhas silvestres são uma possível fonte de variabilidade que poderia ajudar a ampliar o acervo genético e a sua vez, poderiam contribuir com microrganismos endófitos naturalmente associados a elas que tivessem propriedades como antagonista dos patógenos da baunilha cultivada. Neste estudo, se evidenciou o conhecimento do cultivo da baunilha como a diversidade do género Baunilha em Colômbia. Como resultado desta primeira fase de investigação, se encontraram: vinte espécies de baunilhas colombianas e mais de 60 morfoespecies de microrganismos endófitos. Discutiu-se a relevância destes resultados e o seu possível impacto na promoção do cultivo da baunilha, assim como também se evidenciou o uso destas plantas como um grupo modelo em investigação básica.
ABSTRACT
El cultivo de vainilla es altamente promisorio en Colombia, pero se requiere mayor conocimiento de su manejo agronómico y de los microorganismos que crecen asociados a su rizosfera, de los cuales depende esta planta para su nutrición y crecimiento. En este trabajo se realizaron aislamientos de microorganismos de la rizosfera de plantas de vainilla en un cultivo piloto ubicado en el municipio de Sopetrán (Antioquia, Colombia). Los microorganismos se aislaron en medios selectivos de crecimiento para evaluar su capacidad para descomponer celulosa, proteínas, solubilizar fosfato inorgánico y orgánico (fitato) y fijar nitrógeno en forma asimbiótica. Una vez aislados y purificados, se obtuvieron un total de 109 aislamientos, de los cuales se seleccionaron 52 morfotipos para su identificación molecular por secuenciación de las regiones ITS y 16S del ADN ribosomal para hongos y bacterias, respectivamente. Se encontró una alta variedad de microorganismos en la rizosfera de plantas de vainilla, destacándose las bacterias Bacillus megaterium, Pseudomonas koreensis y Acinetobacter sp. y el hongo Plectosphaerella sp., por su potencial para ser utilizados como biofertilizantes destinados a mejorar la nutrición y el crecimiento de estas plantas.
The cultivation of vanilla (Vanilla planifolia) is highly promising in Colombia, but more research is needed on its agronomical management and beneficial microorganisms that grow associated to its rhizosphere, on which the plant depends for its nutrition and growth. This study involved the identification of microorganisms associated to the rhizosphere of vanilla plants in a crop located in Sopetrán, Colombia. The microbes were isolated in selective media for functional groups such as cellulolytic, proteolytic, inorganic and organic phosphate (phytate) solubilizers, and asymbiotic nitrogen fixing bacteria. After isolation and purification, 109 microbial isolates were obtained. DNA was extracted from 52 selected isolates for molecular identification based on ITS and 16S rDNA sequencing, for fungi and bacteria, respectively. The diversity of rhizosphere microorganisms found was significant. Bacteria such as Bacillus megaterium, Pseudomonas koreensis and Acinetobacter sp., and the fungus Plectosphaerella sp., may have a high potential to be used as biofertilizers to improve vanilla plant nutrition and growth.
ABSTRACT
El cultivo de la vainilla se lleva a cabo ampliamente por medio de propagación clonal, de manera asexual por cortes de tallos y la producción de frutos se realiza por autopolinización. Esta práctica inhibe la variación genética y la emergencia de nuevos individuos por recombinación sexual. Por lo anterior, se considera necesario realizar cruzas por propagación sexual entre especies para obtener nuevos individuos con características deseables para el cultivo. En el presente trabajo se obtuvieron híbridos de dos especies de vainilla como parte de un programa de mejoramiento genético. En general, las semillas híbridas obtenidas que presentaron mayor porcentaje de germinación fueron las cruzas interespecíficas interespecíficos de V. planifolia y V. pompona (85%), seguido de la cruza inversa V. planifolia y V. pompona (57,9%). Las semillas producto de V. pompona autopolinizada obtuvieron valores muy bajos de germinación (10,8%), mientras que las obtenidas de V. planifolia autopolinizada no presentaron germinación. El medio de cultivo más eficiente en todos los tratamientos fue el Murashige & Skoog (MS) adicionado con 400 mg/L-1 de glutamina y 80 mg/L-1 de sulfato de adenina.
The cultivation of vanilla is extensive clonal asexual propagation by cuttings and fruit production by artificial self-pollination. This feature tends to inhibit the genetic variation and the emergence of new individuals by sexual recombination. Therefore, sexual propagation between species it is considered necessary to obtain new individuals with desirable characteristics for cultivation. In this paper we were able to obtain hybrids of two species of vanilla. In general, the hybrids seeds obtained whit the higher germination percentage were interspecific crosses of V. planifolia and V. pompona (85%), followed by reverse cross V. planifolia and V. pompona (57.9%). Seeds obtained of V. pompona self-pollination were very low germination (10.8%) while those obtained from V. planifolia self-pollination showed no germination in any media culture. The most efficient medium for all treatments was the Murashige & Skoog (MS) supplemented whit 400 mg/L-1glutamine and 80 mg/L-1 of adenine sulfate.