Embriogénesis somática en Agave tequilana con fines de propagación comercial

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Juan Carlos Carmona Valdéz
hace 5 años
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1 Omar López Martínez Matrícula: Teléfono: Licenciatura en Biología División: CBS Unidad: Iztapalapa Trimestre: 06 O Título proyecto de investigación: Embriogénesis somática en Agave tequilana con fines de propagación comercial Título del trabajo del servicio social: Técnicas de cultivo in vitro de agave Nombre del asesor interno: Dra. Leticia Ponce de León García Nombre de asesor externo: Dr. Manuel L. Robert Díaz Lugar de realización: Universidad Autónoma Metropolitana lab. De Ecofisiología y Unidad de Biotecnología del Centro de Investigación Científica de Yucatán ( CICY ).

2 Embriogénesis somática en Agave tequilana con fines de propagación comercial Lugar y periodo de realización: Universidad Autonoma Metropolitana Lab. de Ecofisiología y Unidad de Biotecnología del Centro de Investigación Científica de Yucatán (CICY), Periodo del 30 de noviembre de 2005 al 24 de julio de Nombre del asesor externo: Dr. Manuel L. Robert Díaz Nombre del asesor interno: Dra. Leticia Ponce de León García Introducción: La micropropagación es la técnica de multiplicación vegetativa de plantas por medio del cultivo in vitro de células, tejidos u órganos vegetales. Esta técnica es utilizada en la actualidad en laboratorios de todo el mundo para la producción de millones de plantas de interés comercial. El gran potencial de esta técnica radica, no solo en la rapidez del proceso de propagación, sino en la calidad de los materiales que se producen, los cuales deben ser genéticamente homogéneos y estar libres de patógenos. La mayoria de los procesos de micropropagación se llevan a cabo en medios de cultivo semisólido al que se le adiciona un agente gelificante, creando un sustrato sobre el que las plantas crecen y se multiplican. Otro tipo de cultivo es el que se hace en medio liquido el cual brinda condiciones mas homogéneas que facilitan la disponibilidad de nutrientes y ofrece ventajas adicionales como una mayor simplicidad en el manejo que disminuye la mano de obra y elimina el uso del gelificante; sin embargo, presenta el problema de que los tejidos sumergidos por largos periodos de tiempo se vitrifican y las plantas difícilmente sobreviven al ser sacadas del medio de cultivo. Objetivos: Iniciar estudios sobre el establecimiento de técnicas cultivo in vitro de embriones somáticos de Agave tquilana Weber, para mejorar la producción de plantas destinadas al establecimiento de plantaciones mejoradas. Aprender las técnicas de cultivo in vitro de Agave en medio semisólido y medio líquido en cajas magenta y en biorreactores de inmersión temporal.

3 Metodología: 1.- Preparación de medio de cultivo MSB (Murashige y Skoog, 1962) modificado en la fuente de nitrógeno (NH4NO3, 5mM; KNO3, 18mM), que se utiliza en todas las fases del cultivo in vitro de Agave tequilana Weber, (Robert et al 1987;1992). 2.- Esterilización de medio de cultivo semisólido en cajas magenta y medio líquido, así como de los biorreactores, esto se lleva a cabo en una autoclave a una temperatura de 121º C por un tiempo de 15 minutos. 3.- Siembra y resiembra de Agave tequilana, este debe realizarse en condiciones asépticas para evitar la contaminación de bacterias y hongos. Para tal fin se debe disponer de una campana de flujo laminar, un mechero y un equipo de disección compuesto por pinzas y bisturí, previamente esterilizados en una autoclave. 4.- Incubación, los biorreactores y las cajas magenta deben ser instalados en cuartos de cultivo que cuenten con siguientes características: Mantener un rango de temperatura constante de 25-30º C. Controlar la humedad relativa por arriba del 60%. Acceso restringido. Preferentemente que tenga luz natural a través de ventanas o tragaluces. Actividades Realizadas: Revisión bibliográfica. Inducción de cultivos. Preparación de medio de cultivo MSB-1 y MSB-10 semisólido y líquido en distintas concentraciones para encontrar el más eficiente. Siembra y resiembra de Agave tequilana en medio semisólido en cajas magenta. Siembra y resiembra de Agave tequilana en medio liquido en biorreactores. Experimentos en biorreactores con variables de concentración de sales y densidad de plantas para encontrar un método adecuado para su micropropagación. Microscopía óptica y de barrido de las estructuras de los embriones. Análisis y presentación de resultados. Fueron reportadas en su oportunidad en las bitácoras correspondientes. Objetivos y metas alcanzadas: Se aprendieron con exactitud las técnicas de cultivo in vitro de Agave tequilana para la micropropagación en medio semisólido en cajas magenta y en medio líquido para los biorreactores de inmersión temporal.

4 Se llevaron a cabo experimentos para lograr importantes avances en el mejoramiento de la técnica para la micropropagación de Agave tequilana con fines comerciales. Resultados y Conclusiones: Se logró el rescate de numerosas clonas de ejemplares selectos de Agave tequilana de interés para la industria. Al mismo tiempo se adecuaron las técnicas empleadas de propagación. Quedaron por precisarse experimentalmente algunas propuestas para mejorar estas técnicas. El cultivo in vitro de Agave en forma mixta (medio semisólido y líquido) trae grandes ventajas a la producción de plantas con fines comerciales y alto valor agregado, estas ventajas son: la producción de plantaciones homogéneas, se reducen los tiempos en el crecimiento de esta al tener condiciones controladas no se ven afectadas por el clima solo se utilizan plantas elite para la micropropagación. Se participo además en la resiembra de clonas de henequén para poder transferirse a los biorreactores. Recomendaciones: La única recomendación por destacar en este proyecto es promover mejoras en el diseño del biorreactor para evitar la contaminación por bacterias y hongos que causan mortandad en las plantas. Se propone que el tamaño de la boca del vaso sea más pequeño. Otra fuente de contaminación resulta de la frecuente caída de la rejilla dentro del vaso en el momento de cerrar el reactor. Por lo que proponemos que la rejilla se mantenga más estable o que sea fija. Bibliografía: Herrera Herrera José Luis, Robert Manuel L ; Manual de procedimiento del sistema de micropropagación de Agave tequilana Weber empleando biorreactores BioMINT; Publicación del Centro de Investigación Científica de Yucatán, 2005, Merida Yuc. México. Robert, M.L. Herrera- Herrera J.L., Herrera Alamillo M. A., Quijano Ramayo A., Balam Uc E Manual for in vitro culture of Agaves. Common Fund for Commodities, Vienna, Austria. UNIDO, Technical Paper No. 38, 148p.. Manuel L. Robert et al. 2005; A New Temporary Immersion Bioreactor System for Micropropagation. Methods in Molecular Biology, Vol. 318: Plant Cell Culture Protocols, Second Edition, Human Press Inc., Totowa NJ. USA.

5 Firma Asesor Externo Dr. Manuel L. Robert. CICY Firma Asesor Interno Dra. Leticia Ponce de León García UAM

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