RESUMO
Existen varios protocolos de regeneración de plantas vía embriogénesis somática de Sorghum bicolor (L.) Moench, sin embargo los porcentajes de formación de callos con estructuras embriogénicas y regeneración de plantas son bajos. Es por ello que esta investigación tuvo como objetivo generar embriones somáticos en sorgo rojo variedad CIAP 132-R. Se ensayaron diferentes concentraciones de 2,4-D para la formación de callos, así como tres concentraciones de ácido ascórbico para eliminar la exudación de compuestos fenólicos por el explante. También para la formación de los embriones somáticos a partir de los callos se evaluaron diferentes concentraciones de 2,4-D y 6-BAP. El mayor porcentaje de formación de callos (57,5 %) se alcanzó con 18,1 µM de 2,4-D. Con la adición al medio de cultivo de 50,0 mg.l-1 de ácido ascórbico fue posible eliminar los compuestos fenólicos en el explante y en el medio de cultivo, además permitió incrementar el porcentaje de formación de callos con estructuras embriogénicas hasta un 95 %. El número mayor de embriones somáticos por callo se alcanzó en el medio de cultivo con concentraciones de 4,52 µM de 2,4- D, combinada con 2,22 µM de 6-BAP. Por primera vez, se logró la formación eficiente de embriones somáticos a partir de los callos obtenidos de semillas inmaduras germinadas como explante inicial en la variedad CIAP 132-R.
Several protocols of plant regeneration via somatic embryogenesis from Sorghum bicolor (L.) Moench have been development, however the percentage of calluses with embryogenic structures and plant regeneration are low. Therefore this study aimed to generate somatic embryos in red sorghum variety CIAP 132-R. Different concentrations of 2,4-D for callus formation, and three concentrations of ascorbic acid to remove phenolics exudation were assayed by explant. For the formation of embryos different concentrations of 2,4-D and 6-BAP were evaluated. The highest percentage of callus formation (57.5 %) was achieved with 18.1 µM 2,4-D. With the addition to the culture medium of 50.0 mg.l-1 of ascorbic acid was possible to eliminate the phenolic compounds in the explant and in the culture medium; also it allows increasing the percentage of calluses with embryogenic structures up to 95 %. The highest number of somatic embryos per callus was achieved with a reduction in the culture medium of 2,4-D to 4.52 µM in combination with 2.22 µM 6-BAP. For the first time, the efficiency of somatic embryo formation was obtained from the freshly germinated sprouts of immature seeds as initial explant CIAP 132-R.
RESUMO
El trabajo se realizó con el objetivo de obtener brotes in vitro vía organogénesis directa en sorgo variedad CIAP 2E-95, para la formación de callos con estructuras embriogénicas. Se tomaron semillas maduras de plantas que crecían en condiciones controladas, las que se desinfectaron y fueron colocadas a germinación en un medio de cultivo con las sales MS, mioinositol 100 mg L-1, sacarosa 3%, pH 5,7, Fitagel 2,5 g L-1. Para la multiplicación de los brotes, se estudiaron diferentes concentraciones de 6 Bencilaminopurina (6-BAP) y kinetina. El empleo en el medio de cultivo de multiplicación con las sales MS y 6- BAP 0,22 mg L-1, incrementó el número de brotes por explante y se observó la presencia de oxidación fenólica. La oxidación fenólica se contrarrestó con la adición al medio de cultivo de 50 mg L-1 de ácido ascórbico y se incrementó significativamente el número de brotes, altura y número de hojas. En la obtención de brotes in vitro de calidad para la formación de callos, estos fueron engrosados con las sales MS, sin reguladores de crecimiento, ácido ascórbico 50 mg L-1, Fitagel 2,5 g L-1, pH 5,7 y 40 g L-1 de sacarosa. La formación de callos con estructuras embriogénicas a partir del cilindro central de las hojas enrolladas del segmento más próximo a la base de los brotes engrosados se alcanzó a los 45 días de cultivo. Los segmentos del cilindro central de las hojas enrolladas constituyen una fuente segura y promisoria de explantes para la formación de callos embriogénicos.
The current work aimed to obtain in vitro shoots by direct organogenesis from sorghum variety CIAP 2E-95, for the formation of calluses with embryogenic structures. Mature seeds were collected from plants grown under controlled conditions, which were disinfected and were placed in a germination medium with MS salts, myo-inositol 100 mg L-1, 3% sucrose, pH 5.7, phytagel 2.5 g L-1. Different concentrations of 6-benzylaminopurine (6-BAP) and kinetin were studied for shoot multiplication. Using 6 - BAP 0.22 mg L-1 in the multiplication culture medium increased the number of shoots per explant, showing phenolic oxidation. Adding 50 mg L-1 of ascorbic acid to the culture medium resisted phenolic oxidation and the number of sprouts (5.0), height and number of leaves increased significantly. Quality in vitro buds for callus formation were obtained stimulating the thickening by using MS salts, without growth regulators, ascorbic acid 50 mg L-1, phytagel 2.5 g L-1 and pH 5.7 and 40 g L-1 of sucrose. The largest diameter of shoots, height, number of leaves and roots of in vitro plants, was achieved after 21 days of cultured in MS salts with 40 g L-1 sucrose. Calluses formation with embryogenic structures from the central cylinder of curled leaves of the nearest segment to the base of thickened shoots was achieved after 45 days of culture. Segments from the central cylinder of the curled leaves are a safe source for the formation of embryogenic calli.