Descarga la aplicación para disfrutar aún más
Vista previa del material en texto
EVALUACIÓN DEL CRECIMIENTO IN VITRO DE MARACUYÁ AMARILLA (Passiflora edulis SIMS FORMA FLAVICARPA) A PARTIR DE SEGMENTOS NODALES MEDIANTE LA TÈCNICA DE ORGANOGÈNESIS LIZETH PAOLA ORTIZ RODRIGUEZ UNIVERSIDAD DE SANTANDER FACULTAD DE CIENCIAS EXACTAS, NATURALES Y AGROPECUARIAS PROGRAMA DE MICROBIOLOGÍA INDUSTRIAL BUCARAMANGA 2019 ii EVALUACIÓN DEL CRECIMIENTO IN VITRO DE MARACUYÁ AMARILLA (Passiflora edulis SIMS FORMA FLAVICARPA) A PARTIR DE SEGMENTOS NODALES MEDIANTE LA TECNICA DE ORGANOGENESIS LIZETH PAOLA ORTIZ RODRIGUEZ TRABAJO DE GRADO Presentado como requisito Para optar al título de MICROBIÓLOGO INDUSTRIAL Director CHRISTIAN ANDREI CHACIN ZAMBRANO Ing. MSc en Biotecnología Microbiana UNIVERSIDAD DE SANTANDER FACULTAD DE CIENCIAS EXACTAS, NATURALES Y AGROPECUARIAS PROGRAMA DE MICROBIOLOGÍA INDUSTRIAL BUCARAMANGA 2019 iii iv . AGRADECIMIENTOS A Dios por darme la vida, sabiduría en este camino. A mis padres y mis hermanos y sobrino, que más que una inspiración, se han convertido en mis asesores académicos y personales brindándome en todo momento para convertirme en un gran ser humano. A John Edward Montes por su respaldo y apoyo incondicional Agradezco a mi tutor Christian Andrei Chacín Zambrano y María Cañas por brindarme el apoyo y guiarme en este proceso, por hacerme parte de este proyecto por brindarme todo su apoyo y comprensión. Al SENA Tecnoparque nodo Bucaramanga por su apoyo financiero para el desarrollo de este proyecto. v DEDICATORIA A Dios por la sabiduría y la paciencia para continuar trabajando con esfuerzo alcanzando triunfos a mis padres a quienes agradezco todas sus enseñanzas, por guiarme en cada paso a dar y ese apoyo en cada una incondicional, a mis hermanos y sobrino por acompañarme y alegrarme la vida en esta etapa culminada. Y a mi familia por su apoyo incondicional. vi TABLA DE CONTENIDO 1 INTRODUCCIÓN .................................................................................................................... 1 2 PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA ................................................................................. 4 3 PREGUNTA DE INVESTIGACIÓN ....................................................................................... 6 4 JUSTIFICACIÓN ..................................................................................................................... 7 5 MARCO TEÓRICO .................................................................................................................. 8 5.1 Descripción botánica ......................................................................................................... 8 5.2 Origen y taxonomía ........................................................................................................... 8 5.2.1 Clasificación taxonómica ......................................................................................... 9 5.3 Cultivo ............................................................................................................................... 9 5.4 Fenología ......................................................................................................................... 10 5.4.1 Etapa vegetativa ..................................................................................................... 10 5.4.2 Etapa reproductiva ................................................................................................ 10 5.4.3 Etapa productiva .................................................................................................... 10 5.5 Morfología ...................................................................................................................... 11 5.6 Raíz ................................................................................................................................. 11 5.7 Tallo ................................................................................................................................ 11 5.8 Hojas ............................................................................................................................... 11 5.9 Zarcillos .......................................................................................................................... 12 5.10 Flores ............................................................................................................................... 12 5.11 Fruto ................................................................................................................................ 12 5.11.1 Exocarpio ................................................................................................................ 12 5.11.2 Mesocarpio .............................................................................................................. 13 5.11.3 Endocarpio .............................................................................................................. 13 5.12 Cultivo de Tejidos Vegetales .......................................................................................... 13 5.13 Etapas de la micropropagación ....................................................................................... 14 5.13.1 Etapa 0 ..................................................................................................................... 14 5.13.2 Etapa 1 ..................................................................................................................... 14 vii 5.13.3 Etapa 2 ..................................................................................................................... 15 5.13.4 Etapa 3 ..................................................................................................................... 15 5.13.5 Etapa 4 ..................................................................................................................... 15 7 HIPÓTESIS ................................................................................................................................. 19 8 OBJETIVOS ................................................................................................................................ 20 9 METODOLOGÍA ................................................................................................................... 21 9.1 TIPO DE INVESTIGACIÓN ......................................................................................... 21 9.2 Fases de investigación. .................................................................................................... 21 9.2.1 FASE I. Estandarización del proceso de desinfección ........................................ 21 9.2.1.1 Obtención y preparación del material vegetal ....................................................... 21 9.2.1.2 Obtención y preparación del material vegetal ....................................................... 21 9.2.2 FASE II. Establecimiento del cultivo .................................................................... 24 9.2.3 Análisis Estadístico. ................................................................................................ 24 10 RESULTADOS Y DISCUSIÓN ............................................................................................ 25 10.1 FASE I. Desinfección de explantes de maracuyá amarilla ............................................ 25 10.2 FASE II. Establecimiento del cultivo de maracuyá amarilla ........................................ 31 11 CONCLUSIONES .................................................................................................................. 36 12 RECOMENDACIONES .........................................................................................................37 13 BIBLIOGRAFIA .................................................................................................................... 38 14 ANEXOS ................................................................................................................................ 42 viii LISTA DE FIGURAS Figura 1 Porcentaje de contaminación de explantes de maracuyá . ............................................. 22 Figura 2 A.Descripción macroscópica: de color blanco, aspecto algodonoso con consistencia blanda. B.Descripción microscópica: no se observa ninguna estructura reproductiva siendo clasificado como Micelio esterilia. . .............................................................................................. 24 Figura 3 Porcentaje de oxidación de explantes de maracuyá. ...................................................... 24 Figura 4 A. Oxidación total de los explantes de maracuyá sin la aplicación de ácido cítrico en el proceso de desinfección. B. Explantes de maracuyá con aplicación de ácido cítrico en el proceso de desinfección. ............................................................................................................................. 26 Figura 5 Porcentaje de explantes vivos de maracuyá. .................................................................. 26 Figura 6 Porcentaje de formación de botes de maracuyá.. ........................................................... 27 Figura 7 Porcentaje de número de botes de maracuyá ................................................................. 29 Figura 8 Promedio largo de hojas de botes de maracuyá . ........................................................... 30 Figura 9 Explante de hoja de maracuyá del T4 ............................................................................ 31 file:///E:/Corrección%20tesis%20final%20yulieth%202999%20nov.docx%23_Toc531457205 file:///E:/Corrección%20tesis%20final%20yulieth%202999%20nov.docx%23_Toc531457206 file:///E:/Corrección%20tesis%20final%20yulieth%202999%20nov.docx%23_Toc531457206 file:///E:/Corrección%20tesis%20final%20yulieth%202999%20nov.docx%23_Toc531457206 file:///E:/Corrección%20tesis%20final%20yulieth%202999%20nov.docx%23_Toc531457207 file:///E:/Corrección%20tesis%20final%20yulieth%202999%20nov.docx%23_Toc531457208 file:///E:/Corrección%20tesis%20final%20yulieth%202999%20nov.docx%23_Toc531457208 file:///E:/Corrección%20tesis%20final%20yulieth%202999%20nov.docx%23_Toc531457208 file:///E:/Corrección%20tesis%20final%20yulieth%202999%20nov.docx%23_Toc531457209 file:///E:/Corrección%20tesis%20final%20yulieth%202999%20nov.docx%23_Toc531457210 file:///E:/Corrección%20tesis%20final%20yulieth%202999%20nov.docx%23_Toc531457211 file:///E:/Corrección%20tesis%20final%20yulieth%202999%20nov.docx%23_Toc531457212 file:///E:/Corrección%20tesis%20final%20yulieth%202999%20nov.docx%23_Toc531457212 ix LISTA DE TABLAS Tabla 1 Componentes del tratamiento 1 de desinfección para explantes de maracuyá .............. 19 Tabla 2 Componentes del tratamiento 2 de desinfección para explantes de maracuyá .............. 19 Tabla 3 Componentes del tratamiento 3 de desinfección para explantes de maracuyá .............. 19 Tabla 4 Componentes del tratamiento 4 de desinfección para explantes de maracuyá .............. 20 Tabla 5 Fórmula de los porcentajes de protocolos de desinfección (Braun & Zucari, 2014) .... 20 Tabla 6 Formulación del medio de cultivo a partir del medio basal MS (Murashige Skoog 1962). Para los explantes del maracuyá in vitro ..................................................................................... 44 file:///E:/Corrección%20tesis%20final%20yulieth%202999%20nov.docx%23_Toc531457212 file:///E:/Corrección%20tesis%20final%20yulieth%202999%20nov.docx%23_Toc531457212 file:///E:/Corrección%20tesis%20final%20yulieth%202999%20nov.docx%23_Toc531457212 file:///E:/Corrección%20tesis%20final%20yulieth%202999%20nov.docx%23_Toc531457212 file:///E:/Corrección%20tesis%20final%20yulieth%202999%20nov.docx%23_Toc531457212 file:///E:/Corrección%20tesis%20final%20yulieth%202999%20nov.docx%23_Toc531457212 file:///E:/Corrección%20tesis%20final%20yulieth%202999%20nov.docx%23_Toc531457212 x LISTA DE ANEXOS Anexo 1 Análisis de varianza del porcentaje de contaminación. .................................................. 38 Anexo 2 Análisis de varianza del porcentaje de oxidación. ......................................................... 39 Anexo 3 Análisis de varianza de la variable prósperos. ............................................................... 40 Anexo 4 Análisis de varianza de formación de brotes. ................................................................. 41 Anexo 5 Análisis de varianza de número de brotes. ..................................................................... 42 Anexo 6 Análisis de varianza de largo de hojas. .......................................................................... 43 Anexo 7. Formulación del medio de cultivo a partir del medio basal MS (Murashige Skoog 1962) …………………………………………………………………...………….............................…44 file:///E:/Corrección%20tesis%20final%20yulieth%202999%20nov.docx%23_Toc531457212 file:///E:/Corrección%20tesis%20final%20yulieth%202999%20nov.docx%23_Toc531457212 file:///E:/Corrección%20tesis%20final%20yulieth%202999%20nov.docx%23_Toc531457212 file:///E:/Corrección%20tesis%20final%20yulieth%202999%20nov.docx%23_Toc531457212 file:///E:/Corrección%20tesis%20final%20yulieth%202999%20nov.docx%23_Toc531457212 file:///E:/Corrección%20tesis%20final%20yulieth%202999%20nov.docx%23_Toc531457212 file:///E:/Corrección%20tesis%20final%20yulieth%202999%20nov.docx%23_Toc531457212 file:///E:/Corrección%20tesis%20final%20yulieth%202999%20nov.docx%23_Toc531457212 file:///E:/Corrección%20tesis%20final%20yulieth%202999%20nov.docx%23_Toc531457212 file:///E:/Corrección%20tesis%20final%20yulieth%202999%20nov.docx%23_Toc531457212 file:///E:/Corrección%20tesis%20final%20yulieth%202999%20nov.docx%23_Toc531457212 file:///E:/Corrección%20tesis%20final%20yulieth%202999%20nov.docx%23_Toc531457212 xi RESUMEN Titulo: Evaluación del crecimiento in vitro de maracuyá amarilla (passiflora edulis sims forma flavicarpa) a partir de segmentos nodales mediante la técnica de organogénesis. Autor: Lizeth Paola Ortiz Rodriguez Palabras clave: Cultivo in vitro, maracuyá, segmentos nodales,6-BAP, desinfección, Arginina Descripción: Los cultivos de maracuyá se han logrado beneficiar gracias a su gran demanda de exportación a nivel internacional. En Colombia los cultivos de maracuyá entre los años 2014-2018 han aumentado de manera significativa. En el departamento de Santander se han presentado factores como enfermedades causadas principalmente por Fusarium oxysporum y Fusarium solani. Llevando esto a la baja producción en los cultivos de maracuyá generando pérdidas hasta una 60% de la producción, con el fin de presentar una alternativa viable para la multiplicación de forma sana, libre de patógenos y genéticamente uniformes, este trabajo tiene el objetivo evaluar el crecimiento in vitro de maracuyá amarilla a partir de segmentos nodales mediante la técnica de organogénesis. Por esta razón se estableció un proceso de desinfección con diferentes tipos de compuestos y tiempo de exposición donde se evidenció que T4 presento bajos índices de contaminación, oxidación y explantes prósperos, de igual forma se estableció un medio de cultivo donde se estableció que a bajas concentraciones 0,2 mg/l de 6-BAP se logra generar la formación de brotes con un porcentaje de 97% y un promedio de número de hojas de 1,80 por segmento nodales, igual manera la aplicación de arginina en concentración de 30 mg/l genera un mayor largo de las hojas de 2,9 cm. xii ABSTRACT Title: Evaluation of the in vitrogrowth of yellow passion fruit (passiflora edulis sims flavicarpa form) from nodal segments using the organogenesis technique. Author: Lizeth Paola Ortiz Rodriguez Key words: In vitro culture, passion fruit, nodal segments,6-BAP, disinfection, arginine. Description: Passion fruit cultivation has been successful thanks to its great export demand internationally. In Colombia, the cultivation of passion fruit between 2014-2018 has significantly increased the production of passion fruit. In the department of Santander, factors such as diseases caused mainly by Fusarium oxysporum and Fusarium solani have been presented. Leading to low production in passion fruit crops, generating losses of up to 60% of crop production, in order to present a viable alternative for the massive multiplication of progenies in a healthy way, free of pathogens and genetically uniform, this project will be developed where the main objective is to evaluate the in vitro growth of yellow passion fruit from nodal segments through the technique of organogenesis. For this reason, a disinfection process was established with different types of compounds and time of exposure where T4 showed low levels of contamination, oxidation and prosperous explants, in the same way a culture medium was established where it was established that at low concentrations 0.2 mg / l of 6-BAP is achieved generating the formation of shoots with a percentage of 97% and an average number of leaves of 1.80 per nodal segment, the same way the application of arginine in concentration of 30 mg / l generates a greater length of the leaves of 2.9 cm 1 1 INTRODUCCIÓN Las Passifloraceae, pertenecen a una familia de plantas con una distribución geográfica tropical, esta comprende de 17 géneros y de más de 660 especies esta es originaria de Brasil, donde llego a ser extendida Australia. En América (Perú, Ecuador, Venezuela y Colombia) se encuentran localizados más de 4 géneros y alrededor de 500 especies en su gran mayoría Passifloras (Marín, Caetano, & Posada, 2009). La gran demanda presentada por exportación de estos cultivos a nivel internacional, ha permitido que diferentes países extiendan las áreas de cultivos logrando aumentar investigaciones referentes a la fisiología, control de plagas y enfermedades que afectan los cultivos. (Delgado, Castaño, & Villegas, 2013). Colombia ha logrado destacarse como un país tropical con gran diversidad de fuentes biológicas y frutales esto dado por sus diferentes climas y ecosistemas presentes en los territorios colombianos, el crecimiento de la actividad fructífera en Colombia es considerada como una actividad con mayor potencialidad, por su gran expansión a nivel internacional esto dado por connotación y preponderancia en la dieta alimenticia de la población (Hermandez, 2009) El maracuyá (Pasiflora edulis Sims forma flavicarpa) que logran crecer en forma de enredadera su crecimiento optimo oscila entre 24 y 28ºC, cuando se presentan temperaturas por encima el crecimiento vegetativo de la planta es acelerada, pero logran disminuir su producción debido a que las altas temperaturas donde logra deshidratarse el líquido estigmático, la cual no realiza una fecundación de las flores (Fischer, Casierra, & Piedrahíta, 2009). 2 En Colombia los cultivos de maracuyá entre los años 2014- 2018 ha aumentado de manera significativa la producción del maracuyá llegando a producir 241.393 toneladas y un área de 14,17 toneladas/área. El departamento de Antioquia se convirtió en el principal producto a nivel nacional, con una producción de 33.500 toneladas, en segundo lugar, se encuentra el departamento del Meta con una producción de 32.345 toneladas, en el tercer puesto el departamento del Huila con una producción de 25.871 toneladas y en el cuarto lugar el departamento del Valle del Cauca con una producción de 11,110 toneladas en quinto lugar el departamento de Santander con un 5,8% en producción 5.791 toneladas (Minagricultura, 2018). En el sector fructífero en el departamento de Santander, presenta un aumento en los últimos años con un área de sembrada total 646.306 toneladas producidas, en la Provincia de Soto se encuentra la mayor producción de cultivos de maracuyá donde Girón, Piedecuesta, Lebrija, Rionegro, El Playón y Los Santos presenta un 75% de cultivos de maracuyá, la siembra de estos cultivos presenta grande demanda gracias a que sus suelos presentan potencial para la siembra de cítricos tecnificados (Asohofrucol, 2016) El cultivo in vitro logra brindar posibilidades para la propagación y el mejoramiento de las plantas, mejorando la calidad y garantizando una mejor producción, mostrándose como una alternativa, para la producción de plantas uniformes con altos estándares de calidad para el establecimiento de cultivos comerciales; por esto la propagación, logra ser una alternativa en cuanto a la producción de material vegetal, el maracuyá se presenta como un cultivo con una diversidad genética, la cual permita una micropropagación para la obtención de plantas libres de patógenos (Manjarrés & Perea, Establecimiento de un protocolo de propagación de Gulupa (Passiflora edulis SIMS) a partir 3 de embriones cigóticos y yemas axilares, 2012) mediante el crecimiento de esta forma evaluar el crecimiento in vitro de maracuyá amarilla (Pasiflora edulis Sims forma flavicarpa) a partir de la técnica de organogénesis. Este trabajo está estructurado en varios capítulos donde en la primera parte se realiza una introducción acerca de la importancia de los cultivos de maracuyá logrando servir como base para futuros estudios e investigaciones, como segundo capítulo se realiza la descripción del planteamiento de problema, justificación, pregunta problema, antecedentes, se establecerán los objetivos específicos y general del trabajo de investigación. Como tercer capítulo se planteará la metodología implementada en tres fases y por último capítulo los resultados, discusión, conclusiones, bibliografía y anexos. 4 2 PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA En los últimos años los cultivos de maracuyá se han logrado beneficiar gracias a la gran demanda de importación de 50 toneladas y exportación de 9.486 toneladas para el 2017 donde este es llevado para el consumo fresco (supermercados, plazas de mercado) o incluso es llevado para procesos agroindustriales (suplementos vitamínicos, néctares, jugos multivitamínicos). Dentro de los países que es exportado la maracuyá se encuentra Alemania con 5691.5 toneladas, Bélgica 226,8 toneladas, Canadá con 217,2 toneladas entre otros, en cuanto a importación se encuentra Ecuador 188 toneladas (Minagricultura, 2018). En nuestro país, el cultivo de maracuyá se ha visto afectando por el fenómeno de la niña generando una serie de enfermedades fitosanitarias afectando de manera directa la calidad y el rendimiento de la producción (Mora, 2011). En segundo semestre del 2010 al 2011 se generaron perdidas parciales y totales en los cultivos de maracuyá, pasando de un rendimiento en el 2010 de 35 toneladas a 8.6 toneladas para el 2011 (Dane, 2011). Es de interés para el agrónomo implementar estrategias alternativas para sus cultivos y evitar así la pérdida total de la producción de maracuyá (Pasiflora edulis Sims forma flavicarpa) (Jaramillo, Cárdenas, & Orozco, 2009). En el departamento de Santander hay factores que han contribuido a la baja producción en los cultivos de maracuyá amarilla (Pasiflora edulis Sims forma flavicarpa); una de ellas son las enfermedades causadas principalmente por Fusarium oxysporum y Fusarium solani, agentes de la pudrición a nivel radicular que en su mayoría generando pérdidas hasta una 30% de la producción en los cultivos. 5 El control de las enfermedades se basa en la práctica de manejo convencional que resulta costosa para los agricultores,teniendo que recurrí a la aplicación de fungicidas que en ocasiones resulta ser ineficientes y a su vez incrementando los costos de producción hasta de un hasta de 70% del cultivo y contribuyendo a la contaminación ambiental de la biota del suelo (Cubillos, Paez, Valero, Mejia, & Gámez, 2008) además disminuyendo la biodiversidad asociada del mismo y arriesgando la salud del suelo , animales y seres humanos que se logren encontrar en su alrededor (Fao, 2015) Por otro lado, la falta de apoyo gubernamental en la tecnificación de los cultivos y las inadecuadas buenas prácticas agrícolas (BPA), como también la ausencia de bancos de germoplasma en el departamento de Santander a nivel de campo que logren estar orientados en la masificación de variedades con un interés agronómico y económico importante para el productor. 6 3 PREGUNTA DE INVESTIGACIÓN ¿Es posible realizar propagación in vitro a partir de maracuyá (Pasiflora edulis Sims forma flavicarpa) a partir de segmentos nodales mediante de la técnica de organogénesis? 7 4 JUSTIFICACIÓN Se desarrollará este proyecto con el fin de evaluar el crecimiento in vitro de explantes de maracuyá amarilla (Pasiflora edulis Sims forma flavicarpa) a partir de la técnica de organogénesis, como una alternativa viable para la multiplicación masiva de explantes de forma sana, libre de patógenos y genéticamente uniformes. Así mismo, se generará nuevo conocimiento por cuanto ésta es la primera investigación in vitro de maracuyá en Santander quedando como guía para estudios posteriores mediante el desarrollo de protocolos para los procesos de desinfección y micropropagación vegetal. Santander cuenta, con una alta producción de maracuyá. Para ello el gobierno departamental y asohofrucol departamental formulación en plan de desarrollo del año 2016-2019 que Santander aplicará nuevas tecnologías tales como la propagación in vitro para la conservación de especies de interés agrícola para la región de Santander como lo es el maracuyá amarillo (Pasiflora edulis Sims forma flavicarpa), destacando que los primeros beneficiados sean los agricultores, y sus ingresos en la producción del fruto serán elevados, reduciendo los costos en la aplicación de químicos (fertilizantes, insecticidas e fungicidas), buscando aumentar así la producción para el año 2020, logrando que Santander se convierta en la tercera potencia frutícola a nivel nacional. A su vez, se seguirá alimentando el banco de germoplasma del laboratorio de tejidos vegetales ubicado en la Universidad de Santander. Igualmente, se contribuirá en la formación del recurso humano del área de cultivos in vitro de tejidos vegetales. 8 5 MARCO TEÓRICO 5.1 Descripción botánica El maracuyá (Passiflora edulis Sims forma flavicara) se caracteriza por ser una planta trepadora semileñosa, y de gran vigor vegetativo. Su propagación es sexual (hermafroditas) lograda mediante semillas, la flor prospera a partir de las axilas de las hojas logrando ser vigorosa de color blanco con rayas púrpuras de 7 cm de ancho; presenta sépalos y pétalos con finos vellos siendo suaves y tupidos. El tallo es redondo, raíz ramificada, las hojas crecen de 5 a 11 cm de largo y el zarcillo axilares largos enrollado en la parte superior son de color verde y presentan una apariencia rojiza o incluso violeta. Así mismo, sus hojas son alternas trilobadas de base acorazonada y bordes ligeramente cortantes. El fruto es de forma de ovoide de 4 a 10 cm de largo y un diámetro de 4 a 20 cm, lo que logra equivaler entre 100 g y 130 g. La base y el ápice son redondos su corteza de color amarillo, de consistencia dura, lisa y cerosa, la semilla en forma ovalada de 5 a 6 mm de largo y de ancho 3 a 4 mm con retículas de color negro o incluso marrón. La floración o apertura de la flor logra ser dada únicamente en las tardes, y de acuerdo a las condiciones ambientales inicialmente la lluvia durante el periodo de floración de la planta y a su adecuado manejo (Jaramillo, Cárdenas, & Orozco, 2009) 5.2 Origen y taxonomía El maracuyá (Passiflora edulis Sims forma flavicara) es originario de América específicamente de Brasil, aunque fue difundida a Australia, y pasando luego por Hawái, este tipo de cultivo se ve en gran extensión en climas tropicales, es casual encontrar en climas fríos. (Amaya, 2009) 9 5.2.1 Clasificación taxonómica División Espermatofita Subdivisión Angiosperma Clase Dicotiledónea Subclase Arquiclamídea Orden Perietales Suborden Flacourtinae Familia Plassifloraceae Genero Pasiflora Especie Edulis Variedad Flavicarpa Fuente: (Amaya, 2009) 5.3 Cultivo En Colombia, la maracuyá se cultiva desde una altura entre los 800 y 1.200 msnm; sin embargo las mejores condiciones para el desarrollo del cultivo esta los 400 y 800 msnm, con temperaturas que varían entre 21 y 25Cº, el clima es un factor importante para este tipo de cultivo este se desarrolla en un clima cálido (Jaramillo, Cárdenas, & Orozco, 2009). El área destinada para la producción de maracuyá en Colombia, en el año 2011, fue de 5.950 hectáreas, de las cuales 3.065 hectáreas se encontraban en edad productiva. Huila, contribuye con el 26% de hectáreas siendo el principal departamento productor de este fruto (Dane, 2011). 10 5.4 Fenología En cultivo de maracuyá en su desarrollo fenológico resalta la polinización como una práctica exigida, por genética las plantas de maracuyá presentan una condición de autoincompatibilidad por lo que las flores no polinizan solas; dado esto por la posición de anteras, éstas solo logran permanecer viable en el día en ese momento se realiza la polinización artificial llevando el polen de una flor a otra con los dedos o por insectos siendo este el método más efectivo. La etapa de desarrollo del cultivo de maracuyá es de 20 meses y presenta 3 etapas en condiciones óptimas que son: etapa vegetativa, reproductiva y productiva (Betancur, y otros, 2014) 5.4.1 Etapa vegetativa Inicia con la germinación de manera sexual (semillas) siendo trasplantada, y llevada a siembra hasta el momento de la floración, tiene un tiempo de duración de 180 días (Betancur, y otros, 2014) 5.4.2 Etapa reproductiva Esta inicia con la formación de la yema floral hasta la polinización, esta etapa es de 420 días, equivalentes a 14 meses, se considera que la cosecha grande tiene una duración de dos meses, intercalados con dos cosechas pequeñas de cuatro meses (Betancur, y otros, 2014) 5.4.3 Etapa productiva Inicia con la polinización hasta la cosecha del fruto, comprendiendo así la etapa completa del cultivo que esta entre dos a tres años, donde si las buenas prácticas agrícolas son adecuadas este logra una vida útil de cuatro años en producción (Betancur, y otros, 2014). 11 5.5 Morfología El maracuyá se caracteriza por ser una planta trepadora que llega a alcanzar unos 9 metros de altura, de igual forma, por tener raíz ramificada, tallos redondos, zarcillos, hojas ovaladas, flores hermafroditas, frutos redondos y semillas de color negro o incluso marrones (Betancur, y otros, 2014). 5.6 Raíz Su sistema radicular es totalmente ramificado, superficial y distribuido en un 90% a los 0.15 a 0.45 cm de profundidad, por esta razón es importante el realizar cuidadosamente al realizar deshierbadas y demás labores que remuevan el suelo para no causar daño al sistema radicular (Betancur, y otros, 2014). 5.7 Tallo Esta planta se caracteriza por ser trepadora, la base del tallo es leñoso a medida que se acerca al ápice logra perder consistencia (EnColombia, 2018). 5.8 Hojas Son de color verde profundo, brillantes en el haz y pálidas en el envés, simples, alternas comúnmente trilobuladas con márgenes finamente dentados, néctares redondos en la base del foliolo,lamina foliar palmeada y mide entre 7 a 20 cm de largo (Betancur, y otros, 2014). 12 5.9 Zarcillos Son redondos y en forma espiral, algunos alcanzan longitudes de 0.30 a 0.40 cm, una parte se origina en las axilas de las hojas junto a las flores estos son las responsables de que la planta tenga crecimiento trepador (EnColombia, 2018). 5.10 Flores Son hermafroditas y auto incompatibles, dentro del androginóforo se encuentra el órgano masculino (androceo), siendo formado por 5 estambres con anteras, los cuales obtienen granos de polen de color amarillo una de sus desventajas es muy pesado lo cual dificulta la polinización con el viento, nacen solitarias en las axilas sostenidas por 3 brácteas verdes, con 3 pétalos de color blanco verdoso 5 pétalos y una corona formada por un abanico filamentoso de color púrpura en la base y blanca en el ápice la cual atrae insectos para la polinización. La estructura gineceo (femenina) está ubicada en la parte superior de los estambres (En Colombia 2018). 5.11 Fruto Es una baya redonda u ovalada de color entre verde intenso a amarillo al momento de la maduración, posee pequeñas semillas miden entre 6 a 7 cm de diámetro y entre 6 a 12 cm de longitud por fruto, de color oscuro estas semillas contienen alto contenido de aceite con grandes valores nutricionales este fruto se diferencia en 3 partes: 5.11.1 Exocarpio Cascara o corteza, su característica es lisa y brillante por la cera natural, el color puede llegar variar desde verde a amarillo de acuerdo al estado de maduración. 13 5.11.2 Mesocarpio Es aquella parte blanca y porosa y de color blanco, compuesta principalmente de pectina, al entrar en contacto con el agua, se reblandece con facilidad. 5.11.3 Endocarpio Es aquella envoltura que cubre la semilla generalmente de color pardo oscuro, el jugo es de color amarillo caracterizado por ser acido, aromático, y de gran sabor agradable (Amaya, 2009). 5.12 Cultivo de Tejidos Vegetales El cultivo de tejidos, cosiste en tomar una fracción de planta (explante) el cual es cultivado de manera aséptica logrando así, explantes libres de contaminantes, estos cultivados en un medio artificial en condiciones físicas y químicas donde la célula logra su potencial intrínseco siendo llevados condiciones ambientales controlas (Roca & Mroginski, 1991). En los últimos años la técnica del cultivo “in vitro” ha logrado posicionarse con gran interés para el establecimiento de diversas plantas; la producción de compuestos útiles, incrementado así la variabilidad genética, para la obtención de plántulas libre de patógenos, propagación de plantas y conservación e intercambio de germoplasma (Roca & Mroginski, 1991). Micropropagación Es una aplicación más generalizada del cultivo “in vitro” la cual permite cultivar células, tejidos, órganos, semillas embriones y de esta manera generar explantes de manera rápida y de descendencia uniforme. Por otra parte, el medio a utilizarse se compone de una mezcla de sales minerales, vitaminas, reguladores de crecimiento, azúcar, agua y agar y condiciones ambientales 14 controladas (temperatura, humedad y luz). Esto de acuerdo a la especie vegetal y de la etapa del proceso, logrando ser una herramienta muy útil para el mejoramiento, y la producción de plantas con calidad uniforme a escala comercial, partiendo de un genotipo selecto y una tasa de multiplicación ilimitada, todo esto es dado gracias a la propiedad totipotencial que presentan las células vegetales generando plantas completas. (Aguinaga, 2013). 5.13 Etapas de la micropropagación 5.13.1 Etapa 0 5.13.1.1 Preparación de la planta madre Para establecer el cultivo en condiciones de asepsia, los explantes deben tener las siguientes características; sanas, vigorosas, fuera de estrés, nivel nutricional adecuado y un grado de desarrollo adecuado para lograr así explantes en condiciones sanitarias óptimas, con un crecimiento vigoroso y libre de contaminantes (Castillo, 2014). 5.13.2 Etapa 1 5.13.2.1 Establecimiento de un cultivo aséptico Una vez elegida la planta madre, seleccionar los fragmentos (yemas, trozos de hojas, porciones de raíces, semillas, entre otros), la asepsia de los explantes y las condiciones de esterilidad, son de vital importancia para el cultivo. Una vez extraído el material de los explantes la realización de una adecuada desinfección de los fragmentos de la planta, logrando la eliminación de contaminantes 15 (hongos, bacterias) que habitan de forma natural en el ambiente. Una vez realizada la desinfección del material vegetal, se deben mantener en condiciones de asepsia controladas (Castillo, 2014). 5.13.3 Etapa 2 5.13.3.1 Multiplicación Mantener y aumentar la cantidad para los nuevos ciclos de multiplicación de brotes, puede llevarse a cabo, partiendo de tres enfoques: proliferación y crecimiento de meristemos de brotes y axilares de la planta de la madre, inducción de meristemos adventicios a través de organogénesis (directa o indirecta) o incluso por embriogénesis somática, o explantes directamente de órganos, tejidos o células (Castillo, 2014). 5.13.4 Etapa 3 5.13.4.1 Enraizamiento Durante esta fase se espera que los brotes derivadas de las etapas 1 y 2 que se logren desarrollar raíces adventicias, el enraizamiento in vitro puede llegar a emplear diferentes tipos de sustratos (medios solidificado y reguladores de crecimiento (Auxinas) promoviendo la rizogénesis (Castillo, 2014). 5.13.5 Etapa 4 5.13.5.1 Aclimatación de los explantes Los explantes enraizados son muy sensibles a los cambios ambientales, los brotes se han desarrollado en condiciones de alta humedad y baja intensidad de luz las características de las hojas 16 obtiene menos ceras epicuticulares, en comparación con las sembradas en condiciones externas. En pocos días son capaces de adaptarse para así producir su propio recurso de carbono, ya que al ser cultivadas de manera in vitro logran ser suplementadas con sacarosa y se mantiene en poca luz, por lo que no dependerá totalmente de su fotosíntesis. (Felix, 2018). 17 6 MARCO REFERENCIAL En los últimos años el estudio de la biotecnología vegetal se ha logrado generar gran interés en investigaciones buscando respuestas a las necesidades según el material vegetal a evaluar. Por esto, la Universidad Centroccidental Lisandro Alvarado a través investigador Víctor Otahola (Otahola, 2000) con el fin de determinar la regeneración de la maracuyá, Passiflora edulis flavicarpa a partir de explantes foliares donde se trabajó con diferentes concentraciones de 6-BAP (0; 0,3; 0,6; 0,9 y 1,2 mg/l) en medio MS utilizando explantes foliares circulares utilizaron un diseño estadístico de bloque al azar con cinco repeticiones, se encontraron diferencias significativas en la formación de callos a los 15,25 y 35 días y a su vez la formación de yemas a los 25 y 35 días la mayor formación de yemas se presentó con la dosis de 0.6 mg/l. La revista colombiana de biotecnología (Cecilia Severin, 2011) observó la respuesta in vitro de diferentes biotipos y explantes de Passiflora caerulea L. Utilizando dos tipos de explantes (entrenudos y segmentos nodales), en medio de cultivo MS, suplementado con vitaminas y 1mg/l- 1 de 6-BAP. Las respuestas fueron diferentes según el genotipo y el explante, los entrenudos ubicados tanto horizontal como verticalmente en medio de cultivo generaron callos como única respuesta. A través de estudios histológicos se determinó que en medio de cultivo MS con 1 mg/L- 1 de 6-BAP, los segmentos nodales de P. caerulea originan brotes a partir de las yemas axilares preformadas y raíces que parten de callos en la base de los mismos. En iguales condiciones, los entrenudos originan callo como única respuesta. Tiempo después en Colombia laUniversidad Nacional con el trabajo de Manjares Hernández Elsa y Perea Dallos Margarita (Manjarrés & Perea, 2012) con establecimiento del protocolo de 18 propagación de gulupa Passiflora edulis. Sims partiendo de embriones cigóticos y yemas axilares. Donde evaluaron diferentes concentraciones de hipoclorito de sodio para desinfección de semillas observando que a concentraciones de 1 y 2% logra ser eficientes para la desinfección. En el establecimiento del cultivo de embriones cigóticos se observó que la imbibición de las semillas es dada a concentraciones de 4,33 µm AG3 y además con 6,66 µm 6-BAP. La proliferación de brotes y su elongación se observó que con la adición de tiamina 3 mg/L, AG3 0,58 µm, 6-BAP 4,44 µm y kinetina 4,65 µm. 19 7 HIPÓTESIS Hipótesis nula No se desarrolla propagación in vitro de Maracuyá amarilla (Pasiflora edulis Sims forma flavicarpa) a partir de segmentos nodales mediante la técnica de la organogénesis Hipótesis alterna Se desarrolla propagación in vitro de Maracuyá amarilla (Pasiflora edulis Sims forma flavicarpa) a partir de segmentos nodales mediante la técnica de la organogénesi 20 8 OBJETIVOS Objetivo general. General: Evaluar el crecimiento in vitro de maracuyá amarilla (Pasiflora edulis Sims forma flavicarpa) a partir de segmentos nodales mediante la técnica de organogénesis. Objetivos específicos Estandarizar el proceso de desinfección de explantes de maracuyá amarilla (Passiflora edulis Sims forma flavicarpa) para lo obtención libre de patógenos. Establecer la fase de multiplicación de los explantes de maracuyá amarilla (Passiflora edulis Sims forma flavicarpa) para la formación de brotes in vitro. 21 9 METODOLOGÍA 9.1 TIPO DE INVESTIGACIÓN El proyecto es experimental, lo cual permite evaluar el desarrollo de la investigación que se llevó a cabo en el laboratorio de tejidos vegetales, ubicado en el la Universidad de Santander, Campus Lagos del Cacique –Bucaramanga, Colombia. 9.2 Fases de investigación. Para el desarrollo del proyecto se realizaron las siguientes etapas de investigación: 9.2.1 FASE I. Estandarización del proceso de desinfección 9.2.1.1 Obtención y preparación del material vegetal La obtención de los segmentos nodales de maracuyá amarilla (Pasiflora edulis Sims forma flavicarpa), fueron suministrados por el SENA seccional Rionegro, Santander con una temperatura de 25°C y una altitud de 590 m.s.n.m. Para la recolección del material vegetal, se tendrá en cuenta que el material no presentará daños aparentes en los tejidos y con una buena calidad fitosanitaria. Dicho material se llevará al laboratorio de tejidos vegetales en bolsas ziploc a una temperatura de 10°C y almacenados en nevera hasta su utilización. 9.2.1.2 Protocolo de desinfección Se evaluaron cuatro (4) protocolos de desinfección donde varió el tipo de desinfectante, las concentraciones y tiempos de aplicación. De esta forma, se buscó asegurar la asepsia de los explantes durante todo el proceso. 22 Tratamiento (1): Compuesto Tiempo (min) Agua 10 Alcohol al 70% 2 Hipoclorito de sodio 3% 15 Cloranfenicol 3 Tabla 1. Componentes del tratamiento 1 de desinfección para explantes de maracuyá Tratamiento (2): Compuesto Tiempo (min) Hipoclorito de sodio 2% 20 10 gotas de Tween 80 15 Cloranfenicol 5 Tabla 2. Componentes del tratamiento 2 de desinfección para explantes de maracuyá Tratamiento (3): Compuesto Tiempo (min) 70 gotas de Yodopovidona 30 Alcohol al 70% 1 Timsen 10 Tabla 3. Componentes del tratamiento 2 de desinfección para explantes de maracuyá 23 Tratamiento (4): Compuesto Tiempo (min) Agua + Solución Jabonosa 5 Timsen 10 40 gotas Yodopovidona 10 Hipoclorito de sodio 5% + 2 gotas de Tween 80 10 Tabla 4. Componentes del tratamiento 2 de desinfección para explantes de maracuyá Nota: Se realizaron lavados de agua destilada estéril para los tratamientos 1 y 2 en cada paso y los tratamientos 3 y 4 se realizó el lavado con agua destilada + ácido crítico por 3 (min) con el fin de eliminar residuos de las soluciones desinfectantes. Para la lograr determinar el mejor tratamiento se tendrán en cuenta las variables de medición como es el porcentaje de explantes oxidados, porcentaje de explantes contaminados y porcentaje de explantes prósperos. (Ver tabla 5). Variables de medición Formula de variables Porcentaje de explantes oxidados (%EO) Porcentaje de explantes contaminados (%EC) Porcentaje de explantes prósperos (%EP) Tabla 5. Fórmula de los porcentajes de protocolos de desinfección (Braun & Zucari, 2014) 24 9.2.2 FASE II. Establecimiento del cultivo En esta fase se determinó la formulación del medio a partir del medio basal MS (Murashige Skoog 1962). Para ello, se estableció cuatro (4) medios de cultivos. Tabla 6 los cuales variaron en la concentración de soluciones como auxinas, citoquininas, vitaminas y hormonas de crecimiento vegetal, cabe resaltar que estos medios son formulados en el laboratorio de Tejidos Vegetales. Ver anexo (7). Para determinar cuál es la mejor formulación se realizará medición de las siguientes variables: Número de brotes, largo de las hojas y tiempo de brotación. 9.2.3 Análisis Estadístico. Para el análisis estadístico se realizó un diseño estadístico factorial 3x3 a partir de ANOVA obteniendo así diferencias significativas para la comparación de los resultados se utilizó el método de Turkey en un software Infostat. 25 10 RESULTADOS Y DISCUSIÓN 10.1 FASE I. Desinfección de explantes de maracuyá amarilla (Passiflora edulis Sims forma flavicarpa) De acuerdo a la figura 1 se observan diferencias significativas entre los tratamientos (p<0,05). Ver anexo (1), se evidencia que el tratamiento T1 obtuvo un mayor porcentaje de contaminación con un valor del 67% en comparación a los tratamientos T3 con 58%, T2 con 42% y T4 con 2 Figura 1. Porcentaje de contaminación de explantes de maracuyá. Es posible que el T4 evidenció bajos índices de contaminación por la aplicación del fungicida Timsen (N-aquil dimetil amonio clorado) en donde se presentó una disminución del 25% de contaminación con respecto al T1, el cual posee porcentajes de contaminación altos, el timsen es considerado un agente no oxidante cuya acción biocida, es dada por la alteración del metabolismo al contacto de la célula. Esta acción del timsen se atribuye principalmente a la ruptura de la 26 membrana, la reactivaciónde las enzimas productoras de energía y a la desnaturalización de las proteínas esenciales de la célula (Negroni, 2009). Según (Nel, Steinberg, Labuschagne, & & Viljoen, 2007) el timsen es considerado como un desinfectante de acción rápida y es activo a concentraciones bajas, mediante investigaciones realizadas se observó que posee una eficacia alta contra conidios de Fusarium oxysporum, Fusarium cubense en un tiempo de 30 segundos de exposición en cultivo de banano. Otros estudios realizados por (Hernández & González, 2010) demostraron que la aplicación de fungicidas logran disminuir o eliminar de manera parcial la acción de microorganismos fungosos en las plantas durante la fase cero o incluso en la fase preparativa de micropropagación de la planta. Se observó con la aplicación del fungicida logró disminuir de manera rápida la presencia de hongos y bacterias en un tiempo de exposición de 10 minutos, este tiempo en comparación con otros tiempos usados en otras investigaciones es alto; pero con esto asegura que su efecto sea el adecuado en los cultivos de maracuyá sin embargo se deben realizar estudios que optimicen el tiempo v.s las concentraciones del desinfectante. Otros autores como (Rebolledo, Aparicio, & Cruz, 2006)y (Guerrero, Basantez, Rafael, & Idalmis, 2016) utilizaron hipoclorito de sodio en el proceso de desinfección donde obtuvieron bajos porcentajes de contaminación al respecto es importante tener en cuenta que al aumentar la concentraciones y el tiempo de exposición del hipoclorito de sodio los explantes presentaron necrosis. En este trabajo de investigación se observó que al disminuir la concentración del hipoclorito de sodio y aumentar el tiempo de exposición, el porcentaje de contaminación aumenta. 27 En relación al tratamiento T4 en el que se aumenta la concentración del hipoclorito de sodio y se baja el tiempo de exposición se disminuyó el porcentaje de contaminación de los explantes. La mayor incidencia de contaminación que se presentó en el proceso fue dada por la presencia del hongo Micelio esterilia, con un porcentaje del 100% como se observa en la figura 2 donde se muestra el crecimiento de la contaminación presente en la desinfección de marcuya in vitro. A B 28 Figura 2. A. Descripción macroscópica: de color blanco, aspecto algodonoso con consistencia blanda. B. Descripción microscópica: no se observa ninguna estructura reproductiva siendo clasificado como Micelio esterilia. Figura 3. Porcentaje de oxidación de explantes de maracuyá En cuento al porcentaje de oxidación en la figura 3, se observan diferencias significativas entre los tratamientos (P<0.05).Ver anexo (2) donde se presenta un 0% de oxidación en los tratamientos T3 y T4, seguido por el T1 con un 25% y por último tratamiento T2 con un porcentaje de oxidacion de 58%; resultado que obedece a la aplicación de acido citrico como enjuague en los trataminetos T3 y T4, lo que influyó en la reduccion de oxidación o fenolizacion en los explantes de maracuya. En este sentido ácido cítrico es el encargado de inhibir o atrasar el oscurecimiento que se pueden presentar en frutas y verduras. Para los procesos de desinfección en el cultivo de células vegetales in vitro, redujo la oxidación de fenoles al momento de realizar los cortes o heridas al cultivo (Meza Sosa, 2003). La adición de ácido cítrico como antioxidante en el proceso de desinfección, influyo en una mayor supervivencia de los explantes de maracuyá. Mediante la aplicación del ácido cítrico como enjuague se evidenció una gran ventaja en comparación con los otros tratamientos. Otro 29 comportamiento de efectividad se vio por la combinación de procesos y condiciones de cultivos óptimos (tiempo, compuestos inhibidores de crecimiento, y por último la aplicación de soluciones antioxidantes), establecidos durante la estandarización del proceso de desinfección para el cultivo de maracuyá. (Ancasi, Montero, Ferreira, & Muñoz, 2016) en su trabajo observaron que la aplicación de ácido cítrico obtuvo menor grado de oxidación reduciendo el complejo de fenólico logrando la supervivencia de los explantes de plátano de manera in vitro, evidenciando que la aplicación del ácido cítrico figura 4, es uno de los antioxidantes más comunes en cultivos in vitro para evitar la oxidación de tejidos como es en los segmentos nodales del cultivo de maracuyá. 30 Figura 4. A. Oxidación total de los explantes de maracuyá sin la aplicación de ácido cítrico en el proceso de desinfección. B. Explantes de maracuyá con aplicación de ácido cítrico en el proceso de desinfección. Figura 5. Porcentaje de explantes vivos de maracuyá B A 31 Respecto al porcentaje de explantes vivos en la figura 5, se observa una diferencia significativa para cada uno de los tratamientos (P<0,05). Ver anexo (3), donde el tratamiento T4 presenta el 75% de explantes vivos, seguido por el tratamiento T3 con un 42%, tratamiento T1 con un 8% y por último el tratamiento T2 con un porcentaje 0%. A partir de los segmentos nodales de maracuyá, se realizó el proceso de desinfección, encontrando que una de las causas de baja contaminación en el tratamiento T4 es la aplicación de fungicidas Timsen y como agente antioxidante la aplicación de ácido cítrico, combinación que permitió obtener explantes vivos de maracuyá. 10.2 FASE II. Establecimiento del cultivo de maracuyá amarilla (Passiflora edulis Sims forma flavicarpa) Figura 6. Porcentaje de formación de brotes de maracuyá 32 En la figura 6, se observa el promedio de formación de brotes a partir de los segmentos nodales de maracuyá, donde se evidencia diferencias significativas entre cada tratamiento (p<0,05). Ver anexo (4). El tratamiento T4 presentó un promedio de 0,93 de brotes formados, seguido por T3 con un promedio de 0,67, el tratamiento T2 con un 0,33 y por último T1 con un promedio de 0,00, siendo el tratamiento T4 el de mayor efectividad en formación de brotes de maracuyá. El alto promedio de formación de brote obtenido puede estar atribuido al efecto del 6- Bencil aminopurina (6-BAP) a bajas concentraciones en el medio de cultivo. Según (Chamoro, Martinez, Fernendez, & Mosquera, 2007) en su investigación demostraron que a bajas concentraciones de 6-BAP logra ser más eficiente la formación de brotes, de Limonium; estimulando la proliferación de tejidos; esto corrobora lo obtenido en el presente estudio, donde el T4 generó un 97% de formación de brotes de maracuyá a partir de los segmentos nodales a una concentración de 0,2 mg/L de 6-BAP. El 6- BAP es un citoquinina que interviene principalmente en la promoción de la división celular, su actividad puede variar de acuerdo al estado de diferenciación celular induciendo la formación de órganos, desarrollo de brotes, estimulación de nutrientes y síntesis de clorofila (Vilchez, Rivas, Albany, Molina, & Martínez, 2009). (Nasib & Ali, Pakistan Journal of Botany), en su estudio trabajaron con diferentes concentraciones de 6-BAP, para evaluar porcentaje de brotes de Codiaeum variegatum, donde al trabajar con concentraciones menores a 0,5 mg/l, mostró un incremento significativo en la formación de brotes, así mismo, valores por encima de 0,5 mg/l no lograron mostrar de manera significativa la inducción de brotes. (Paneque, Milanés, Pupo, Reyes, & Pompa, 2003), demostraron que al trabajar con una concentración de 0,2 mg/l de 6-BAP, se logró la proliferación de brotes de boniato. 33 Figura 7. Promedio de número de brotes de maracuyá En la figura 7, evidencia el promedio de numero de brotes, presentando diferencias significativas entre cada tratamiento (p<0,05). Ver anexo (5), en donde el tratamientoT4 con un promedio de 1,80, generó el mayor número de brotes, seguidos del T3 con un 0,60, T2 con un 0,27 y el T1 presentó un 0,00. En este trabajo se observó que al trabajar con concentraciones bajas de 6-BAP a 0,2 mg/l se generó la mayor cantidad de brotes y número de brotes sanos con características uniformes entre ellas.Por el contrario, se observó que al aumentar la concentración de 6-BAP se inhibió el crecimiento de los mismos, (Borges, y otros, 2011) en su estudio tuvo como propósito optimizar el medio de cultivo in vitro para la micropropagación de Dioscorea alata L conocido como ñame donde evaluaron diferentes concentraciones de 6-BAP, observando que a una concentración de 0,01 mg/l de 6-BAP incrementa el desarrollo de brotes y numero de hojas, resultados similares al estudio se encontró que a bajas concentraciones de 6-BAP logra generar o aumentar de manera significativa el promedio de brotes y número de hojas para la propagación de maracuyá. 34 Figura 8. Promedio largo de hojas de botes de maracuyá De acuerdo a la figura 8, se observan diferencias significativas entre los tratamientos (p<0,05). Ver anexo (6), donde el tratamiento T4 fue el mejor tratamiento en cuanto al crecimiento de hojas con un promedio de 2,93 centímetros, seguido por el T3 con un promedio de 1,69; el T2 con promedio de 0,32 y el T1 no evidenció brotes en los explantes de maracuyá respectivamente. El alto promedio del crecimiento de hojas puede estar atribuido al efecto de la adición de la arginina en el medio de cultivo. (Harty, 1985), en su estudio, trabajaron con una concentración de 40 mg/l de arginina, el cual dio como resultado un promedio de 6,1 de crecimiento donde se muestra que con la aplicación de arginina al medio de cultivo se logra estimular la expansión de las hojas. 35 Así mismo, (Rodríguez, Capote, & Zamora, 1999) en su investigación de aguacatero (Persea americana Mill.) demuestra que al trabajar con una concentración de 40 mg/l de arginina en el medio, se favorece el crecimiento y desarrollo de la lámina foliar. Esto corrobora con los resultados obtenidos en el presente estudio, en donde el T4 y T3 se le adicionó arginina al medio establecido para maracuyá, presentándose un crecimiento notorio de las hojas en cada uno de los explantes con respecto a los otros tratamientos. Siendo el T4 el de mayor crecimiento foliar figura 9, ya que se adicionó mayor proporción de arginina (30 mg/L). Figura 9. Explante de hoja de maracuyá del T4 36 11 CONCLUSIONES El método de desinfección más eficiente para los segmentos nodales de maracuyá, fue el tratamiento T4, donde los componentes y sus tiempos fueron agua + solución jabonosa por 5 minutos, timsen por 10 minutos, yodopovidona 10 minutos e hipoclorito de sodio al 5% + tween 20 por 10 minutos y enjuagues con ácido cítrico por 3 minutos obteniendo explantes libre de patógenos. En la fase de establecimiento de cultivo se observó, que tratamiento T4 con la concentración de 0.2 mg/L de 6-BAP, generó una mayor respuesta en el porcentaje de formación de brotes con un 97%, un promedio en número de brotes de 1,80 por segmento nodal y un tamaño de hoja de 2,9 cm con concentraciones de 30 mg/l de arginina. 37 12 RECOMENDACIONES Se sugiere aumentar los tiempos de exposición y variar los componentes para el protocolo de desinfección de los tratamientos T1 y T2 logrando así una disminución de contaminación fúngica presente en los cultivos de maracuyá. Evaluar el efecto de otros reguladores de crecimiento a diferentes concentraciones para estimular proliferación de los explantes a partir de los segmentos nodales. 38 13 BIBLIOGRAFÍA Aguinaga, M. G. (2013). Evaluación Agronómica y Pomológica de Clones Experimentales de Mora de Castilla (Rubus flaucus Benth) en Cotacachi. Recuperado el 2016, de Ibarra - Ecuador : http://repositorio.utn.edu.ec/bitstream/123456789/2305/1/03%20AGP%20160%20TESIS %20FINAL.pdf Amaya, R. J. (2009). El cultivo de maracuya (Passiflora edulis Sims f. flavicarpa Deg.). Obtenido de Gerencia regional agraria la libertad : http://www.agrolalibertad.gob.pe/sites/default/files/MANUAL%20DEL%20CULTIVO% 20DE%20MARACUYA_0.pdf Ancasi, E. R., Montero, T. ,., Ferreira, C. ,., & Muñoz, G. ,. (2016). Determinación un mejor medio de cultivo en la fase de establecimiento para la propagación. Selva Andina Research Society, 104- 111. Asohofrucol. (Noviembre de 2016). Desarrollo de la Fruticultura en Santander. Obtenido de Desarrollo de la Fruticultura en Santander: http://www.asohofrucol.com.co/archivos/biblioteca/biblioteca_114_Plan%20Nal%20frur- santander.pdf Azofeifa, Á. (2009). Ploblemas de oxidacion y oscurecimiento de explantes cultivados in vitro . Agronomía mesoamericana, 153-157 . Betancur, C. E., Garcia, V. E., Giraldo, F. M., Quejada, R. O., Rodriguez, H., & Arroyave, I. (2014). Manual Técnico del Cultivo de Maracuyá. Borges, G. M., Destrade, B. R., Meneses, R., Gómez, K. R., Malaurie, B., Perla, H., & Charles, D. L. (2011). Optimización de un medio de cultivo para plantas micropropagadas de Dioscorea alata L. Revista Colombiana de Biotecnología, 221-228. Castillo, A. (2014). Propagación de plantas por cultivo in vitro: una biotecnología que nos acompaña hace mucho tiempo. Cecilia Severin, M. B. (2011). Respuesta in vitro de diferentes biotipos y explantos de Passiflora caerulea L. Revista Colombiana de Biotecnología, 73-79. Chamoro, H. A., Martinez, S. L., Fernendez, J. C., & Mosquera, T. (2007). Evaluación de diferentes concentraciones de algunos reguladores de crecimiento en la multiplicación y enraizamiento in vitro de Limonium var. Misty blue. Agronomia Colombiana, 47-53. 39 Cubillos, J., Paez, A., Valero, N., Mejia, L., & Gámez, R. (2008). Efecto biocontrolador de Trichoderma harzianum frente a Fusarium oxysporum causante de la secadera del maracuyá en la zona bananera del Magdalena, Colombia. Fitopatología Colombiana, 19-23. Dane. (2011). Resultados encuesta nacional agopecuaria. Obtenido de Resultados encuesta nacional agopecuaria: https://www.dane.gov.co/files/investigaciones/agropecuario/enda/ena/doc_anexos_ena_20 11.pdf Delgado, M. C., Castaño, Z. J., & Villegas, E. B. (2013). Caracterizacion del agente causal de la roña del maracuya (Passiflora edulis f, flavicarpa) en Colombia . Revista de la Academia Colombiana de Ciencias Exactas, Físicas y Naturale, 215- 227. EnColombia. (2018). En Colombia. Obtenido de https://encolombia.com/economia/agroindustria/cultivo/cultivodemaracuya/ Fao. (2015). Suelos y biodiversidad los suelos albergan una cuarta parte de la biodiversidad de nuestro planeta. Obtenido de http://www.fao.org/3/a-i4551s.pdf Felix, V. (2018). Etapas de la Micropropagacion . Tecnoagro. Fischer, G., Casierra, P. F., & Piedrahíta, W. (2009). Ecofisiología de las especies pasifloráceas cultivadas en Colombia. Sociedad Colombiana de Ciencias Hortícolas, 45.67. Guerrero, M., Basantez, K., Rafael, G., & Idalmis, B. (2016). Establecimiento in vitro de brotes de Vasconcellea x helbornii. Biotecnologia Vegetal , 67-72. Harty, P. A. (1985). Propagation of avocado by tissue culture: development of a culture medium for multiplication of shoots. . South African Avocado Growers’ Association Yearbook, 70- 71. Hermandez, G. R. (2009). Importancia socioeconomica del sector fructicola en Colombia . Hoyos, J. L., Pera, R. C., & Velasco, R. (2008). Hoyos, J. L., Roman, C. P., & Velasco, R. (2008). Evaluación del efecto de diferentes concentraciones de fitohormonas en la micropropagación del plátano dominico Hartón (Musa AAB Simmonds). 99-104. Jaramillo, V. J., Cárdenas, R. J., & Orozco, Á. J. (Mayo de 2009). Manual sobre el cultivo del maracuyá (Passiflora edulis) en Colombia. Obtenidode Manual sobre el cultivo del maracuyá (Passiflora edulis) en Colombia: https://repository.agrosavia.co/bitstream/handle/20.500.12324/13329/43718_55460.pdf?s equence=1&isAllowed=y 40 Manjarrés, H. E., & Perea, D. M. (2012). Establecimiento de un protocolo de propagación de Gulupa (Passiflora edulis SIMS) a partir de embriones cigóticos y yemas axilares. Agronomia, 53-64. Marín, T. M., Caetano, C. M., & Posada, T. C. (2009). Caracterizaciòn morfologica de especies del gènero Passiflora en Colombia. Acta agronomica, 117-125. Meza Sosa, R. M. (2003). Evaluación del efecto de la temperatura de concentración en los compuestos bioactivos y capacidad antioxidante en pulpa concentrada de tuna anaranjada (Opuntia spp.). Bogota . Minagricultura. (Mayo- Junio de 2018). Cadena de Pasifloras Indicadores e instrumentos. Obtenido de https://sioc.minagricultura.gov.co/Pasifloras/Documentos/002%20- %20Cifras%20Sectoriales/002%20-%20Cifras%20Sectoriales%20- %202018%20Mayo%20Pasifloras.pdf Mora, C. D. (2011). El cultivo de maracuya Passiflora edulis en temporada invernal . Obtenido de El cultivo de maracuya Passiflora edulis en temporada invernal : https://www.ica.gov.co/getattachment/a814b577-c0c0-4369-8ecd-4f01f971cf99/El- cultivo-de-maracuya-en-temporada-invernal.aspx Nasib, A., & Ali, K. K. (Pakistan Journal of Botany). In vitro propagation of croton (Codiaeum variegatum). Pakistan Journal of Botany, 99. Negroni, M. (2009). Microbiología estomatológica: fundamentos y guía práctica. Editorial Médica Panamericana, 635. Nel, B., Steinberg, C., Labuschagne, N., & & Viljoen, A. (2007). Evaluation of fungicides and sterilants for potential application in the management of Fusarium wilt of banana. Crop Protection. Department of Microbiology and Plant Pathology, Forestry and Agricultural, 697-705. Otahola, V. (2000). Regeneración de plantas de parchita (Passiflora edulis f. flavicarpa) a partir del cultivo in vitro de discos de hojas. Bioagro, 71-74. Paneque, G. ,., Milanés, V., Pupo, S., Reyes, E. A., & Pompa, A. L. (2003). eterminación de las concentraciones adecuadas de 2, 4-D y 6-BAP para la inducción de callos morfogénicos de boniato. Biotecnología Vegetal, 25-29. Ramos, V. A., Bustamante, R. S., & Rincón, V. J. (2015). Identificación, establecimiento in vitro y análisis fitoquímico preliminar de especies silvestres de ñame (Dioscorea spp.) empleadas con fines medicinales. Revista Colombiana de biotecnologia, 9-17. Rebolledo, V., Aparicio, A., & Cruz, H. (2006). ESTUDIO PRELIMINAR PARA LA PROPAGACIÓN in vitro DE DOS ESPECIES DE PINOS. Redalyc, 27-32. 41 Roca, W., & Mroginski, L. (1991). Cultivo de tejidos en la agricultura fundamentos y aplicaciones. Obtenido de http://ciat- library.ciat.cgiar.org/Articulos_Ciat/biblioteca/Cultivo_de_tejidos_en_la_agricultura.pdf Rodríguez, N., Capote, M., & Zamora, V. (1999). Cultivo in vitro del aguacatero (Persea americana Mill.). Revista Chapingo Serie Horticultura, 231-237. Vilchez, J., Rivas, Y., Albany, N., Molina, M., & Martínez, L. (2009). Efecto de la N6- bencilaminopurina sobre la multiplicación in vitro de ocumo criollo (Xanthosoma sagittifolium L. Schott). Revista de la Facultad de Agronomía, 212-222. 42 14 ANEXOS Anexo 1 43 Anexo 2 44 Anexo 3 45 Anexo 4 46 Anexo 5 47 Anexo 6 48 Anexo 7 Tabla 6. Formulación del medio de cultivo a partir del medio basal MS (Murashige Skoog 1962). Para los explantes del maracuyá in vitro. Formulación de medios para 200 ml Composición T1 T2 T3 T4 Solucione A 5000 µl 5000 µl 5000 µl 5000 µl Solucione B 2000 µl 2000 µl 2000 µl 2000 µl Solucione C 560 µl 560 µl 560 µl 560 µl Solucione D 200 µl 200 µl 200 µl 200 µl Solucione E 2000 µl 2000 µl 2000 µl 2000 µl Ácido ascórbico 0,004 g 0,004 g 0,004 g Mionositol 0,02 g 0,02 g 0,015 g 0,02 g Ácido cítrico - - 0,015 g - Glicina - - 15 µl - Piridoxina - - 105 µl - Arginina - 40 µl 30 µl Riboflavina 0,02 g 0,02 g - 0,02 g Sacarosa 6 g 6 g 4,5 g 6 g pH 5,8 5,8 5,8 5,8 Agar 1,4 g 1,4 g 1.8 g 1,4 g 6-BAP 50 µl 40 µl 10 µl 20 µl Tiamina 100 µl 100 µl 120 µl 100 µl AIA - - 75 µl - Ácido nicotínico 36 µl 36 µl - 36 µl Antibiótico 0,016 g 0,016 g 0,012 g 0,016 g Orthocide 0,016 g 0,016 g 0,012 g 0,016 g
Compartir