Efectos de nitratos y sacarosa en la propagación in vitro de tres variedades de papa nativa / Effect of nitrates and sucrose on the in vitro propagation of three cultivars of venezuelan potatos

RESUMEN En Venezuela es prioridad rescatar las papas nativas por representar un gran alimento y un valioso recurso genético. Pero, desafortunadamente estas papas fueron desplazadas por variedades comerciales introducidas y las pocas semillas existentes están degeneradas y reutilizadas en continuos ciclos de siembra, No obstante, estandarizar las condiciones del cultivo aséptico es garantía de "semillas" rehabilitadas con mejor calidad fitosanitaria. Se planteó, entonces investigar el efecto de distintas concentraciones de nitratos y sacarosa en la propagación in vitro de variedades venezolanas ̀̀Cucubaʹ ̀̀Arbolona Negraʹ y ̀̀Rosadaʹ. Segmentos uninodales fueron cultivados e incubados en fotoperíodo de16 horas de luz (76 μmol m-2 s-1) y temperatura 19º C ± 1. Fue implementado el diseño estadístico factorial, estableciendo tres tratamientos partiendo del medio básico Murashige & Skoog (MS), sólido. Hubo un efecto significativo entre los tratamiento, al menos una de las medias es diferente a las otras, para las tres variedades la mayor inducción de crecimiento ocurrió, al modificar MS aumentando sus concentraciones de nitrato de amonio a 1,98 g L-1, nitrato de potasio 2,28 g L-1y bajando sacarosa a 20 g L-1, los vástagos desarrollaron 5,82 cm. de longitud promedio y las raíces 3 cm. Mientras, el MS (tratamiento control), presentó vástagos de 2,94cm. longitud promedio y sin enraizar. Entre las variedades ̀̀Cucuba´ obtuvo el mayor crecimiento. Posteriormente, las vitroplántulas resultantes, tratadas en MS líquido, con sacarosa al 8 % fueron inducidas a producir microtubérculos a los 90 días. Obteniendo así resultados prometedores para la propagación in vitro de las papas nativas.

ABSTRACT The recovery of native potato varieties is a current priority in Venezuela, given their value as a genetic resource of high nutritional quality. Unfortunately, native potato varieties were progressively replaced by exotic commercial, varieties. To date, the limited existing germplasm of native potato varieties is impoverished and of low quality, due to its continual reutilization in crop cycles. Nevertheless, efforts can be made to recover and standardize the production of quality propagules under adequate sanitary conditions. The aim of this study was to assay the effect of varying concentrations of nitrates and saccharose in tissue culture media of three Venezuelan varieties "Cucuba", "Arbolona Negra" and "Rosada". Unimodal segments were planted and incubated using a photoperiod of 16 h light (76 μmol photon m-2 s-1) at 19 ± 1 ºC. The experiment was designed following a standard factor analysis, consisting of three treatments, parting from the basic Murashige & Skoog (MS) medium and data were submitted to an multifactor ANOVA. Our findings indicate significant statistical differences amongst all of the treatments assayed, confirming that all of the varieties reached maximum physiological response under increasing concentrations of nitrates. Such was the case with 1.98 g L-1 ammonium nitrate and 2.28 g L-1 potassium nitrate using a concentration of saccharose 20g L-1. Mean shoot and root lengths under optimal concentrations were 5.82 cm and 3.0 cm, respectively. In contrast, MS basic culture media represented the treatment of least growth induction; yielding un rooted shoots of a mean length of 2.94 cm. Of these three native varieties, "Cucuba" proved to have the highest growth rates. All of the Vitroplantlets were then transferred to liquid MS media, with a saccharose concentration of 8 %, originating microtubers after 90 days. We conclude that these findings may be of use for massive in vitro production of native potato varieties.

Efecto de Dicamba y de ácido 2,4 diclorofenoxiacético sobre la embriogénesis somática en caña de azúcar / Effect of Dicamba and 2,4 dichlorophenoxiacetic acid on sugarcane somatic embryogenesis

El cultivo in vitro de la caña de azúcar ha sido establecido en muchas variedades comerciales con el propósito de producir material libre de enfermedades microbianas, conservar germoplasma, detectar resistencia a enfermedades y plagas, etc. En este sentido, el objetivo de este trabajo fue analizar la efectividad de las auxinas sintéticas ácido 2,4-diclorofenoxiacético (2,4D) y ácido 3,6-dicloro-2-metoxibenzoico (Dicamba), en la inducción del proceso de embriogénesis somática y la regeneración de vitroplántulas de distintas variedades de caña de azúcar (C26670, RB855546, V99245, V756, V781, V0050, CC8592, CC8475). Para esto se cultivaron discos de hojas en fase de macollamiento, de 1 cm de diámetro y 2 mm de grosor, en medio Murashige-Skoog, 1962 (MS) suplementado con 50 ml.l-1 agua de coco, 30 g.l-1 sacarosa y dos tratamientos diferentes: 3 mg.l-1 2,4-D ó 6.63 mg.l-1 Dicamba, ambos en completa oscuridad a 25ºC, durante 1 mes. Los callos obtenidos se colocaron en medio de regeneración, conteniendo ½ sales MS, 200 ml.l-1 agua de coco y 60 g.L-1 sacarosa, incubándose bajo luz continua, 25ºC, por 2 meses. El mayor porcentaje de callo embriogénico se obtuvo en medios suplementados con Dicamba un promedio de 70,83 % de callo embriogénico por variedad ; mientras que en los medios con 2,4D se obtuvo 62,08 % de callo embriogénico por variedad. Se obtuvo un promedio de 89,00 % de plantas regeneradas a partir de los callos obtenidos en medios con Dicamba y 66,12 % de plantas a partir de callos obtenidos en medios con 2,4D. Con el uso de Dicamba se estableció un sistema eficiente de embriogénesis somática para estas variedades de caña de azúcar.

In order to conserve sugarcane germplasm, produce microbial disease-free material, detect resistance to diseases and pests, etc., in vitro propagation of sugarcane has been established in many commercial varieties. In this sense, the aim of this work was to analyze the efficiency of 2,4-dichlorophenoxyacetic acid (2,4D) and 3,6-dichloro -2- methoxybenzoic acid (Dicamba) to induce somatic embryogenesis and regeneration of plantlets from sugarcane varieties C26670, RB855546, V99245, V756, V781, V0050, CC8592, CC8475. For induction of embryogenic callus, leaf discs in tillering stage of 1 cm diameter and 2 mm thick, were inoculated on Murashige-Skoog, 1962 medium (MS), supplemented with 50 ml.l-1 coconut water, 30 g.l-1sucrose and two different treatments: 3 mg.l-1 2,4D or 6.63 mg.l-1 Dicamba, both of them in total darkness at 25 °C, during 1 month. For plant regeneration, embryogenic calli were transferred to ½ MS salts supplemented with coconut water 200 ml.l-1 and sucrose 60 g.l-1 and incubated under continuous light, 25 °C, for 2 months. The highest percent of embryogenic callus induction was obtained in media supplemented with Dicamba, an average of 70.83 % of embryogenic callus by variety, while in media with 2,4-D, 62.08 % of embryogenic callus was obtained by variety. An average of 89,00 % of plantlets was obtained from calli induced on media with Dicamba and an average of 66.12% of plantlets was obtained from calli induced on media supplemented with 2,4D. Using Dicamba it was possible to establish an efficient somatic embryogenesis protocol for these sugarcane varieties.

Effect of culture medium consistence and silver nitrate on micropropagation of two potato (Solanum tuberosum) cultivars / Efecto de la consistencia del medio de cultivo y del nitrato de plata en la micropropagación de dos cultivares de papa (Solanum tuberosum)

Potato (Solanum tuberosum L.) is one of the main crops of the Andes region in Venezuela where some S. tuberosum ssp. andigena cultivars are used, including Arbolona negra. Since 1946, the Andean cultivars have been slowly substituted with foreign potato seeds, for example cv. Granola from Germany. Potato micropropagation is an excellent alternative for the conservation of native cultivars, for the massive production of potato seeds and for the production of plantlets with adequate growth parameters that allow the study of potato-pathogen interactions. However, potato's vitroplants frequently show symptoms caused by ethylene accumulation in the culture flasks. In this work, we compare the in vitro response of Granola and Arbolona negra cultivars using MS semi-solid or liquid medium supplemented or not with AgNO3. These potato cultivars did not show epinasty or hyperhidricity symptoms caused by ethylene when were cultivated on MS (1962) semi-solid medium supplemented with AgNO3 2 mg l-1. Under these conditions, leaf area shows the highest values for both cultivars, but there were no differences in others growth parameters such as stem length or leaf number in comparison with plantlets cultivated on medium without AgNO3. These results allowed us to recommend the use of semi-solid medium supplemented with AgNO3 for the micropropagation of these two cultivars.

La papa (Solanum tuberosum L.) es uno de los principales cultivos de la región de los Andes de Venezuela, donde algunos cultivares de S. tuberosum ssp. andigena se utilizan, entre ellos, Arbolona negra. Desde 1946, los cultivares andinos han sido poco a poco sustituidos por cultivares comerciales, por ejemplo Granola de Alemania. La micropropagación es una excelente alternativa para la conservación de cultivares nativos de papa, para la producción masiva de semillas y para la producción de vitroplantas con parámetros de crecimiento adecuados que permitan el estudio de la interacción papa-patógeno. Sin embargo, las vitroplantas de papa frecuentemente muestran síntomas causados por la acumulación de etileno en los envases de cultivo. En este trabajo, se compara la respuesta in vitro de los cultivares Granola y Arbolona negra en medio MS semisólido o líquido suplementado o no con AgNO3. Estos cultivares no presentaron síntomas de hiperhidricidad o epinastia causados por el etileno cuando se cultivaron en medio MS (1962) semisólido suplementado con AgNO3 2 mg·l-1. Bajo estas condiciones el área foliar mostró los valores más altos para ambos cultivares, pero no hubo diferencias en los otros parámetros de crecimiento medidos tales como la longitud del tallo o el número de hojas en comparación con vitroplántulas cultivadas en medio sin AgNO3. Estos resultados nos permiten recomendar la utilización del medio semisólido suplementado con AgNO3 para la micropropagación de estos dos cultivares.