REVISTA

JUVENTUD Y CIENCIA SOLIDARIA:

En el camino de la investigación

Evaluación de tres formulaciones para

la inducción de organogénesis a partir

de hojas de orquídea

Amanda Martina Togra Fereño

Mi nombre es Amanda Martina Togra Fereño, tengo 17 años de edad y estudió en la Unidad Educativa Agronómico Salesiano.

Me encanta leer libros, escuchar música y bailar danza folclórica. También me gusta crear nuevas experiencias y viajar a nuevos lugares. Lo más importante para mí es mi familia.

Resumen

La proliferación de plantas a través del cultivo in

vitro constituye una herramienta esencial en la biotec-Palabras clave: cultivo in vitro, hojas, orquídeas, nología, particularmente en la generación de plántulas phalaenopsis, plántulas.

a partir de secciones vegetales, que no se reproducen

con facilidad por métodos convencionales. Por ello,

el presente proyecto se desarrolló con el objetivo de Explicación del tema

evaluar tres formulaciones de medios de cultivo para Las orquídeas son plantas monocotiledóneas que provocar el crecimiento de plántulas de dos variedades pertenecen a la familia Orchidaceae. Se estima que de phalaenopsis (Albufeira - White Apple) a partir tienen entre 25 y 35.000 especies caracterizadas por de hojas mediante diferentes concentraciones de hor-sus diferentes formas, colores o aromas. No obstante, monas y con una correcta incubación en condiciones la pérdida de orquídeas endémicas y silvestres se ha controladas. visto amenazada por el comercio ilegal en donde pese

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a tener leyes vigentes que prohíben esta práctica, las tanto del material vegetal como de los instrumentos y plantas se continúan recolectando y perjudicando di-superficies de trabajo. Asimismo, los operarios deben rectamente la estabilidad, disponibilidad y abundancia utilizar el equipo de protección personal correspondi-de dicho recurso. Esto, como se indica en [1] genera en ente —mandil, guantes, mascari- lla y cofia— a fin el ecosistema un desequilibrio e incluso la desaparición de mantener condiciones de asepsia durante todo el de poblaciones. Además, una condición biológica im-procedimiento experimental.

portante que limita la propagación de las orquídeas es La generación de plántulas a través de la organogé-la no presencia de reservas nutricionales que permita la nesis sigue un protocolo de diferentes pasos: fácil germinación y multiplicación junto al embrión [2].

Por lo que, es importante proponer estrategias que 1. Desarrollo de los medios de cultivo, los cuales con-busquen la conservación, con la necesidad de generar tienen todos los nutrientes necesarios para que el investigación, conocimiento y estandarización de pro- explante (porción de tejido a utilizar como ma-cesos de propagación en ambientes controlados [3]. terial vegetal a experimentar) actúe de acuerdo Una de las estrategias empleadas para la propa- al propósito requerido.

gación de plantas de orquídeas en condiciones contro-

ladas es el cultivo , técnica de reproducción in vitro 2. Los reactivos previamente se pesan en una balan-za de acuerdo a las formulaciones previstas, para que permite obtener ejemplares en tiempos reducidos

ser colocadas en un Erlenmeyer junto con agua

y en cantidades considerables. En [4] señalan que la

destilada.

organogénesis es una herramienta biotecnológica ori-

entada a regenerar plantas a partir de una porción de 3. Colocación de las hormonas con sumo cuidado tejido vegetal mediante el uso de reguladores de crec- y de una forma lenta para que pueda disolverse imiento. Sin embargo, en [5] destacan que su efectivi- completamente con las sales minerales y la saca-dad depende del tipo de corte, la posición del explante, rosa.

la concentración de citoquininas y las condiciones fisi-

coquímicas del medio. Por lo tanto, el presente estudio 4. Medición del pH con las tirillas de papel hasta tiene como objetivo evaluar la eficiencia de tres for- obtener un valor entre 5.7 a 5.8.

mulaciones en la regeneración in vitro de plántulas a

5. Colocación del agente gelificante (Agar Agar)

partir de hojas de orquídea.

para luego ser sellado con algodón y papel de

El trabajo experimental se llevó a cabo en el

aluminio y llevado a la autoclave durante 15

Laboratorio de Meristemas de la Unidad Educativa

minutos a 120ºC

Agronómico Salesiano e inició con la preparación de

los medios de cultivo. La metodología empleada se 6. Finalmente se dispensa en las cajas de Petri den-basó en diversos autores, tales como [6–8], quienes rea- tro de la cámara de flujo laminar.

lizaron estudios sobre diferentes especies de orquídeas

mediante el método de organogénesis in vitro. Además, Es importante recalcar que, los medios contenían entre los materiales utilizados se destaca el uso de hor-Bencilaminopurina (BAP), agua de coco (AC) y ácido monas como citoquininas y auxinas, con el propósito 2,4-diclorofenoxiacético (2,4 D) como reguladores de de inducir la formación de brotes. Para garantizar la crecimiento, estos se colocaron en diferentes concentra-efectividad del proceso de cultivo in vitro, es impre- ciones detalladas en la siguiente tabla en donde LB1: scindible evitar cualquier tipo de contaminación. Por Laboratorio Meristemas 1, LB2: Laboratorio Meris-esta razón, se lleva a cabo una desinfección rigurosa temas 2:

Una vez que se tiene los medios de cultivo esteriliza-de las dos variedades de orquídeas en cuadrados de dos, se procede con la siembra de los explantes. El corte aproximadamente tres a cinco cm de lado, (véase en para estos se desarrolla de las hojas de mayor tamaño la Figura 1). Luego se disponen cinco hojas por cada En el camino de la investigación 97

Tabla 1. Tratamientos evaluados de medios de cultivo para el brotamiento en hojas de orquídeas, expuestos en ml.

Tratamiento Formulación BAP 2-4 D AC

T1 LB1 10 40

T2 MS 1/2 2 2

T3 LB2 5 5 30

una en las cajas de Petri con la ayuda de una pinza

quirúrgica. Este proceso se repite para las tres formu-

laciones.

Figura 3. Posibles respuestas de los explantes en los medios de cultivo Fuente: Autora

Finalmente, el material trabajado se colocó en el

Figura 1. área de incubación, debidamente rotulado con su res- Diagramación del Corte de la hoja a utilizar

Fuente: Autora pectivo nombre y fecha de producción. Asimismo, se registró la cantidad de explantes utilizados y se man-

tuvo una temperatura constante entre 23 °C y 26 °C,

con una humedad relativa del 60 % al 80 %. Además,

Para finalizar, las cajas de Petri se cierran con fue necesario garantizar la oscuridad del entorno para

el área de trabajo y los materiales empleados. Este dos en las hojas, lo que permitió observar dos posibles respuestas en el proceso de regeneración (véase Figura papel plástico, se extrae todo y se procede a limpiar favorecer la acción de las hormonas en los cortes realiza-

procedimiento se puede observar en la Figura 2. 4).

Figura 4. Presencia de hongos en el tratamiento 3 Fuente: Autora

Transcurridas 24 y 72 horas, se procedió a evaluar

Figura 2. Desarrollo de siembra de explantes en medios la presencia de contaminación en los tres tratamien-de cultivo tos, evidenciándose su ausencia en todos los casos. Sin Fuente: Autora embargo, al cabo de 38 días se observó contaminación A: Difusión de alcohol al material a utilizar, B: Corte de fúngica en dos de los tratamientos. Posteriormente, se explantes, C: Colocación de explantes en medio de cultivo, registró la contaminación y oxidación —manifestada D: Etiquetado (nombre, fecha, medio, número de como pardeamiento del explante— en la totalidad del explantes) tratamiento 3 (véanse Tablas 2 y 3). 98 Juventud y Ciencia Solidaria:

Tabla 2. Porcentaje de contaminación de la variedad Albufeira

Tratamiento 1 Tratamiento 2 Tratamiento 3

Contaminación Contaminación Contaminación Contaminación Variedad: Albufeira 15 explantes 15 explantes 15 explantes % Contaminación 33.33% 33.33% 100%

Tabla 3. Porcentaje de contaminación en la variedad White Apple

Tratamiento 1 Tratamiento 2 Tratamiento 3

Contaminación Contaminación Contaminación Contaminación Variedad: White Apple 15 explantes 15 explantes 15 explantes % Contaminación 0% 0% 66.66%

En el tratamiento 1, transcurridos 40 días después Los nuevos brotes se observan inicialmente como de la siembra, se obtuvieron resultados satisfactorios, pequeñas circunferencias transparentes alrededor de la evidenciándose el desarrollo de plántulas en el 60 % de hoja, las cuales posteriormente adquieren una tonali-los explantes correspondientes a la variedad Albufeira dad verde claro, indicando el inicio del desarrollo de y en el 20 % de los explantes de la variedad White brotes. Para una mejor comprensión del proceso des-Apple. crito, consúltese la Figura 6.

Figura 5. Porcentaje de brotamiento para las dos variedades con los tres tratamientos Fuente: Autora

Figura 6. Resultados del tratamiento 1 con explantes procedentes de Albufeira Fuente: Autora

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Conclusiones L. E. Vanegas M., “Inducción de organogénesis in vitro con 6-bencilaminopurina en Cattleya trianae

Al finalizar este proyecto experimental, se puede con- Linden & Rchb.f.” Revista U.D.C.A Actualidad & cluir que la organogénesis o cultivo in vitro constituye Divulgación Científica, vol. 22, no. 2, Sep. 2019.

una técnica exitosa y eficiente para la obtención de [Online]. Available: https://shorturl.at/J3Z6K

brotes, así como un método factible para la multi-

plicación controlada de orquídeas. No obstante, para [3] K. Bustamante, S. P. Rocha, S. E. Sharry, M. P.

alcanzar resultados satisfactorios, esta metodología de- Guerra, and F. O. Niella, “Organogénesis directa pende de diversos factores, entre ellos el uso adecuado e indirecta a partir de segmentos nodales, hojas de hormonas, la correcta selección del material vegetal y raíces de Eugenia involucrata DC,” Revista

y el mantenimiento de condiciones ambientales y de de la Facultad de Agronomía, vol. 121, no.

asepsia apropiadas. Especial 2, p. 102, Nov. 2022. [Online]. Available: Por otro lado, es importante señalar que, a pesar de https://shorturl.at/171W2

las interrupciones eléctricas ocasionadas por el estiaje [4] E. F. George, M. A. Hall, and G.-J. De Klerk, nacional y de los episodios de contaminación que re- Plant propagation by tissue culture: volume 1. the

trasaron el desarrollo del proyecto, la técnica demostró background. Springer Science & Business Media, tener un alto potencial, ya que se observaron respues- 2007, vol. 1.

tas significativas —dos positivas y una negativa— en

los tres tratamientos aplicados a las dos variedades de [5] C. C. Blackburn and N. R. Manley, “Develop-orquídeas Phalaenopsis. La variedad Albufeira mostró ing a new paradigm for thymus organogenesis,”

un mejor desempeño que White Apple, pues al exponer Nature Reviews Immunology, vol. 4, no. 4, los explantes a las diferentes concentraciones de hor- pp. 278–289, Apr. 2004. [Online]. Available: monas y agua de coco presentó un mayor porcentaje de https://shorturl.at/7wJl7

brotamiento de plántulas, mientras que White Apple [6] R. A. Ríos-Villanueva, G. C. Sánchez-López, evidenció un nivel más alto de oxidación. Finalmente, O. Gregorio-Ramírez, C. A. Dávila-Figueroa, se concluye que el tratamiento LB2 + 5BAP + 5 2,4D E. Villalobos-Amador, A. Santiago-Martínez, + 30AC (Tratamiento 3) no es recomendable, ya que, M. M. Camacho-Martínez, and G. González-al desarrollarse en un medio líquido, favorece la pro- Adame, “ESTABLECIMIENTO DE CULTIVOS

liferación de contaminantes y provoca la muerte del IN VITRO DE PLANTAS MODELO, PLAN-explante. TAS MEDICINALES DE LA SIERRA JUÁREZ

Y ORQUÍDEAS DE VALLE NACIONAL, OAX-

Referencia ACA.”

[1] A. Emeterio-Lara, V. Palma-Linares, L. Vázquez-[7] M. Sugiyama, “Organogenesis in vitro,” Current García, and J. Mejía-Carranza, “USOS Y COMER- opinion in plant biology, vol. 2, no. 1, pp. 61–64, CIALIZACIÓN DE ORQUÍDEAS SILVESTRES 1999, iSBN: 1369-5266 Publisher: Elsevier.

EN LA REGIÓN SUR DEL ESTADO DE

MÉXICO,” , vol. 0, no. 42, Jul. 2016. Polibotánica [8] J. Shin, S. Bae, and P. J. Seo, “De novo shoot organogenesis during plant regenera-

[Online]. Available: https://shorturl.at/UPnJS

tion,” Journal of Experimental Botany, vol. 71,

[2] A. I. Gil C., C. A. Araiza C, L. M. Castillo T., no. 1, pp. 63–72, Jan. 2020. [Online]. Available: L. E. Salgado D., L. Branda Sánchez, and https://shorturl.at/ZbGDw