Natalia Raquel Dolce Doctorado en el Área de Recursos Naturales.
23
Natalia Raquel Dolce Doctorado en el Área de Recursos Naturales. Facultad de Ciencias Agrarias. UNNE. “Conservación del germoplasma para el mejoramiento de cultivos vegetales.” CABBIO 2008
description
CABBIO 2008. “Conservación del germoplasma para el mejoramiento de cultivos vegetales.”. Natalia Raquel Dolce Doctorado en el Área de Recursos Naturales. Facultad de Ciencias Agrarias. UNNE. “Conservación in vitro de germoplasma de especies del género Ilex (Aquifoliaceae).”. - PowerPoint PPT Presentation
Transcript of Natalia Raquel Dolce Doctorado en el Área de Recursos Naturales.
Natalia Raquel Dolce
Doctorado en el Área de Recursos Naturales.
Facultad de Ciencias Agrarias. UNNE.
“Conservación del germoplasma para
el mejoramiento de cultivos vegetales.”
CABBIO 2008
“Conservación in vitro de germoplasma de especies
del género Ilex (Aquifoliaceae).”
Dirección de Tesis: Dra. Hebe Y. Rey
Ing. Agr. Luis A. Mroginski
Lugar de Trabajo: Laboratorio de Cultivo de Tejidos Vegetales.
Instituto de Botánica del Nordeste (IBONE)
Facultad de Ciencias Agrarias. UNNE.
El género Ilex pertenece a la familia Aquifoliaceae y
comprende unas 600 especies distribuidas principalmente en las
regiones tropicales y subtropicales del mundo.
Aproximadamente 220 especies son nativas de Sudamérica, de
las cuales la que presenta mayor valor económico es Ilex
paraguariensis (yerba mate).
“Conservación in vitro de germoplasma de especies
del género Ilex (Aquifoliaceae).”
Esta especie crece espontáneamente y es extensivamente
cultivada en el NE de Argentina, E de Paraguay y SE de Brasil.
En esta región también existen otras especies nativas del
género casi simpáticas con I. paraguariensis, como ser
I. brasiliensis, I. brevicuspis, I. dumosa e I. theezans.
“Conservación in vitro de germoplasma de especies
del género Ilex (Aquifoliaceae).”
La actual crisis generalizada de la biodiversidad ha
transformado a estas especies en recursos fitogenéticos del
cultivo de yerba mate. Todas las regiones de distribución de
estas especies, particularmente el territorio brasilero (que es
cuantitativamente más rico en especies de Ilex), están
sufriendo un acelerado reemplazo de la pluvisilva subtropical
por áreas agrícolas.Ilex dumosa Ilex brevicuspis
“Conservación in vitro de germoplasma de especies
del género Ilex (Aquifoliaceae).”
De lo expuesto anteriormente se desprende la necesidad de
la creación y mantenimiento de bancos de germoplasma
de yerba mate y especies afines, con el fin de preservar la
variabilidad genética de las poblaciones así como para su uso
en mejoramiento y en estudios básicos.
Por otra parte, a medida que mejoramos una especie
obteniendo variedades “superiores”, su variabilidad natural es
progresivamente reducida.
“Conservación in vitro de germoplasma de especies
del género Ilex (Aquifoliaceae).”
Sumado a ello, las semillas de estas especies son muy
sensibles al desecamiento, característica por la cual no pueden
ser conservadas secas y frías tal como se conserva
convencionalmente el germoplasma de la mayoría de las
especies vegetales.
Los bancos ex situ de germoplasma existentes consisten en
colecciones a campo, debido a que las semillas de la mayoría de
las especies tropicales y subtropicales del género Ilex contienen
embriones rudimentarios y presentan bajo porcentaje de
germinación.
“Conservación in vitro de germoplasma de especies
del género Ilex (Aquifoliaceae).”
En estos casos la conservación in vitro de germoplasma (bajo
condiciones de crecimiento mínimo o a la temperatura ultrabaja
del nitrógeno líquido) se presenta como una valiosa alternativa.
En el IBONE, desde hace algunos años se viene trabajando en
la conservación y crioconservación de germoplasma vegetal.
Para el género Ilex, los únicos antecedentes referidos a la
crioconservación de germoplasma fueron realizados en dicho
Instituto.
Objetivos del trabajo:
Establecer procedimientos que permitan la conservación in vitro
de germoplasma de especies del género Ilex, a mediano y largo
plazo.
Estudiar la incidencia de diversos factores sobre la
conservación y criopreservación de varios explantes (embriones
cigóticos inmaduros, embriones somáticos, frutos, ápices,
segmentos uninodales) de Ilex paraguariensis y especies afines.
“Conservación in vitro de germoplasma de especies
del género Ilex (Aquifoliaceae).”
Material vegetal:
Frutos (polidrupas) de Ilex brasiliensis, I. brevicuspis,
I. dumosa, I. integerrima, I. paraguariensis, I.
pseudoboxus, I. taubertiana e I. theezans provistos por la
EEA INTA de Cerro Azul (Misiones, Argentina).
Otros explantes: embriones somáticos, segmentos
uninodales y ápices caulinares provenientes de vástagos
regenerados in vitro o de plantas mantenidas en invernadero.
“Conservación in vitro de germoplasma de especies
del género Ilex (Aquifoliaceae).”
Pirenos llenosPirenos vanos
3 mm
Pirenos vanosPirenos llenos
Ilex brevicuspis
Ilex dumosa
3 mm
3 mm
3 mm
“Conservación in vitro de germoplasma de especies
del género Ilex (Aquifoliaceae).”
A
B
F
C D
E
Estadios de desarrollo embrionario en frutos maduros de Ilex dumosa: A- Globular; B- Corazón; C- Post-corazón; D- Torpedo; E, F- Cotiledonar.
Globular:
Corazón:
Post-corazón:
Torpedo:
Cotiledonar:
0 %
24,7 %
62,5 %
10,9 %
1,9 %
I. brevicuspis
6,7 %
43,2 %
31,6 %
11,2 %
7,2 %
I. dumosa I. paraguariensis
“Conservación in vitro de germoplasma de especies
del género Ilex (Aquifoliaceae).”
2,6 %
70,2 %
23,3 %
2,6 %
0,9 %
Problemas abordados:
Optimizar la metodología de cultivo in vitro de embriones,
ápices y segmentos nodales.
Determinar el grado de sensibilidad a la deshidratación de las
semillas y la tolerancia a bajas temperaturas de
almacenamiento.
Estudiar la factibilidad de conservar y crioconservar diferentes
explantes de estas especies.
“Conservación in vitro de germoplasma de especies
del género Ilex (Aquifoliaceae).”
embrión
Optimización de la metodología de cultivo in vitro de embriones.
Cultivo de embriones y pirenos partidos de Ilex pseudoboxus
en MS/4 (3% sac) + 0,1 mg/L de Zea
30 días oscuridad + 60 días luz a 27ºC
Cultivo de pirenos partidos de Ilex theezans en ¼ MS
30 días oscuridad + 60 días luz a 27ºC
“Conservación” in vitro de pirenos enteros de Ilex pseudoboxus a 5ºC
MS/460 días 5ºC en oscuridad
+ 30 días 27ºC en luzMS/4
180 días 5ºC en oscuridad+ 30 días 27ºC en luz
MS/490 días oscuridad + 30 días luz a 27ºC
MS/4
120 días luz a 27ºC
“Conservación” in vitro de pirenos enteros de Ilex pseudoboxus 27ºC
80 % germinación 73 % germinación
Pirenos enteros Pirenos partidos
60 días oscuridad + 60 días luz a 27º C
Cultivo de pirenos de Ilex pseudoboxus en germinadores estériles
Conservación de pirenos: Tolerancia a la deshidratación y a las bajas temperaturas
Los pirenos fueron deshidratados con soluciones salinas saturadas
de distinta presión de vapor relativa (H.R.) y mantenidos a 27ºC, 4ºC
(-20ºC y -70ºC):
27ºC 4ºC
NaCl (H.R. 75%): 11,3 % 15,1 %
MgNO3 (H.R. 59%): 9,8 % 11,3 %
MgCl2 (H.R. 33%): 7,7 % 9,4 %
CH3COOK (H.R. 23%): 5,7 % 6,6 %
LiCl (H.R. 11%): 2,8 % 3,4 %
NaOH (H.R. 7%): 2,6 % 3 %
Crioconservación de pirenos empleandola técnica de desecación
Los pirenos fueron deshidratados en cámaras herméticamente cerradas
conteniendo Sílicagel durante 0 – 15 h e inmersos directamente en NL
(enfriamiento rápido).
Ilex theezans
0
10
20
30
40
50
0 5 10 15 20 25 30 35 40
Deshidratación (hs)
Co
nte
nid
o d
e H
um
edad
(%
)
Es necesario optimizar los protocolos de establecimiento y brotación de
ápices y segmentos nodales para su uso en la conservación a corto,
mediano y largo plazo.
Crioconservación
Se emplearon las técnicas de Vitrificación y Encapsulaciòn-Deshidratación
con ápices caulinares de Ilex paraguariensis provenientes de plantas
mantenidas en invernadero, sin obtener sobrevivencia luego de la
exposición al NL.
Cultivo in vitro de ápices y segmentos nodales.
Uso de técnicas de crioconservación.
MUCHAS GRACIAS!!
