Multiplicación in vitro de ocumo y taro

Juan Matehus*, Gustavo Romay* y María A. Santana**

* Profesional Asociado a la Investigación. Instituto de Estudios Avanzados (IDEA). Laboratorio de Biotecnología Agrícola. Centro de Biotecnología. E-mail: jmatehus@idea.org.ve, gromay@idea.org.ve

** Profesor Asociado. Universidad Simón Bolívar (USB). Departamento de Biología Celular. División de Ciencias Biológicas. E-mail: msantana@usb.ve

RESUMEN

El ocumo, Xanthosoma sagittifolium (L.) Schott, y el taro, Colocasia esculenta (L.) Schott son plantas herbáceas de la familia de las Aráceas. Son plantas perennes que crecen en zonas tropicales, y cuya importancia radica en el consumo del cormo o tallo subterráneo modificado como órgano de reserva. El método de multiplicación comúnmente utilizado es por fracciones vegetativas, lo que conlleva a una baja tasa de multiplicación y a la dispersión de enfermedades. La importancia del establecimiento y multiplicación in vitro de plantas de ambas especies con el objeto de producir semilla libre de patógenos. El objetivo del trabajo fue estudiar las condiciones óptimas para la multiplicación in vitro de plantas de ocumo y taro. Cormos de ambas especies fueron sometidos a desinfección superficial con detergentes líquidos, alcohol y cloro comercial (2,5%). Para el establecimiento inicial de las especies, los meristemas fueron colocados en medio MS-2% sacarosa y concentraciones hormonales de 0,1 mg l^-1 bencil aminopurina (BAP) y 0,01 mg l^-1 ácido naftalenacético (ANA). En cuanto a la proliferación de brotes, se diseñaron medios de cultivo con 1 mg l^-1 BAP, 2 mg l^-1 BAP, 1 mg l^-1 BAP–3 mg l^-1 AG₃, 1 mg l^-1 BAP–0,05 mg l^-1 AG₃–0,02 mg l^-1 ANA y 1 mg l^-1 BAP–0,5 mg l^-1 AG₃–0,02 mg l^-1 ANA. Los resultados mostraron que la mejor tasa de proliferación se logra con el medio MS-2% sacarosa-1 mg l^-1 BAP con valores similares de las tasas de multiplicación en ambas especies (4,6-4,7 plántulas/explante/4 semanas). Los medios y las condiciones de cultivo señaladas han permitido la multiplicación rutinaria de las especies por un período mayor a los 4 años.

Palabras Clave: Micropropagación; cultivo in vitro; Xanthosoma sagittifolium; Colocasia esculenta.

In vitro micropropagation of cocoyam and taro

SUMMARY

Cocoyam, Xanthosoma sagittifolium (L.) Schott and taro, Colocasia esculenta (L.) Schott are edible herbaceous plants of the Aracea family. They grow in the tropics and their modified stems or corms, are consumed as a staple due to their high starch content. The most common reproduction method for these species is by vegetative cuttings, with low propagation rates and disease dissemination, requiring the procurement of pathogen free plants of both species. The aim of this work was to study optimal conditions for in vitro micropropagation of cocoyam and taro plants. In order to reach the aim, corms of both species were surface sterilized with dish liquid detergent, alcohol and bleach (2,5%). To establish the species in vitro, meristems were cultured in MS-2% sucrose and 0,1 mg l^-1 BA - 0,01 mg l^-1 NAA. Shoot proliferation was induced in MS-2% sucrose media supplemented with 1 mg l^-1 BA, 2 mg l^-1 BA, 1 mg l^-1 BA–3 mg l¹ AG3, 1 mg l^-1 BA–0,05 mg l^-1 GA3–0,02 mg l^-1 NAA y 1 mg l^-1 BA–0,5 mg l¹ GA3–0,02 mg l^-1 NAA. Results showed that the best proliferation rates were obtained with MS-2% sucrose -1 mg l^-1 BA. Similar multiplication rates were obtained for both species (4,6-4,7 plants/explant/4 weeks). The methodology presented in this paper allowed the maintenance of cocoyam and taro for more than four years.

Key Words: Micropropagation; in vitro culture; Xanthosoma sagittifolium; Colocasia esculenta.

RECIBIDO: febrero 20, 2006.

INTRODUCCIÓN

El ocumo, Xanthosoma sagittifolium (L.) Schott y el taro, Colocasia esculenta (L.) Schott, son plantas perennes de los trópicos y zonas húmedas pertenecientes a la familia de las Aráceas y consumidas por el hombre desde tiempos remotos por el alto valor nutritivo de sus cormos. Comúnmente se reproducen de forma vegetativa y una de las principales limitantes del cultivo es la carencia de semilla de alta calidad.

El cultivo in vitro ofrece nuevas alternativas para el mejoramiento de la productividad y la producción de material de siembra sano (García et al., 1999). El objetivo del presente trabajo fue estudiar las condiciones óptimas para la multiplicación, crecimiento y mantenimiento de plantas in vitro de ocumo y taro (Montaldo et al., 2004).

MATERIALES Y MÉTODOS

Cormos de ocumo y taro fueron sometidos a desinfección superficial con detergentes líquidos, alcohol (70%) y cloro comercial (2,5%). Para el establecimiento in vitro de ambas especies, los meristemas fueron colocados en medio MS-2% sacarosa y concentraciones hormonales de 0,1 mg l^-1 bencil aminopurina (BAP) y 0,01 mg l^-1 ácido naftalenacético (ANA) por 8-12 semanas. Para la proliferación de brotes se evaluaron 5 diferentes medios de cultivo con 1 mg l^-1 BAP, 2 mg l^-1 BAP, 1 mg l^-1 BAP–3 mg l^-1 AG₃, 1 mg l^-1 BAP–0,05 mg l^-1 AG₃–0,02 mg l^-1 ANA y 1 mg l^-1 BAP–0,5 mg l^-1 AG₃–0,02 mg l^-1ANA. Las condiciones de crecimiento durante todo el proceso fueron 26-30 ºC y fotoperíodo de 12 horas luz 12 horas oscuridad (Murashige y Skoog, 1962). Posteriormente y de acuerdo a los resultados obtenidos en el primer ensayo en taro, se evaluó la tasa de proliferación de brotes para ocumo y taro bajo las mismas condiciones de cultivo.

RESULTADOS Y DISCUSIÓN

Los resultados de la fase del establecimiento in vitro hasta la fase de multiplicación de los explantes de ocumo y taro pueden observarse en la Figura 1.

En la Figura 2 se muestran los resultados del número de plántulas de taro producidas a las 8 semanas de su cultivo en medio Murashige y Skoog (1962) suplementado con 2% sacarosa y reguladores de crecimiento según los diferentes medios ensayados. Se puede observar que el medio suplementado con 2 mg l^-1 de BAP fue el que dio mayor número de brotes, sin embargo el suplementado con 1 mg l^-1 de BAP obtuvo el mayor número de plantas mayores de 1 cm, lo cual permite obtener plantas de mayor calidad manteniendo una buena relación del número de brotes por explante.

En el Cuadro se comparan las tasas de multiplicación estimadas del ocumo y taro, encontrándose valores promedio muy similares para ambas especies de 4,6 y 4,7 plantas/explante a las 4 semanas de cultivo, respectivamente. Trabajos con dichos cultivos muestran la idoneidad del uso del cultivo in vitro y la biotecnología para la producción de material de siembra sano y aumentar las tasas de multiplicación (Salazar, 1991; García et al., 1999). En el laboratorio la presente metodología ha sido utilizada para la multiplicación y mantenimiento de 4 variedades de Aráceas por más de cuatro años.

CONCLUSIONES

-El medio MS-2% sacarosa-1 mg l^-1 BAP permitió obtener tasas de proliferación promedio estimadas de 4,6 plantas/explante para taro y 4,7 plantas/explante para ocumo a las 4 semanas de cultivo.

-Los resultados obtenidos en este trabajo han contribuido a la limpieza, recuperación y colección in vitro de varios materiales pertenecientes a estas especies.

-Estas actividades forman parte de un programa de conservación de la biodiversidad y producción de semilla sana de raíces y tubérculos en Venezuela.

BIBLIOGRAFÍA

1. GARCÍA, M., S. RODRÍGUEZ, V. MEDERO, J. LÓPEZ, J. VENTURA, M. CABRERA, A RAYAS y D. GONZÁLEZ. 1999. Investigación Participativa en Fitomejoramiento y Producción de Semilla de Aráceas (Xanthosoma y Colocasia) Aplicando la Biotecnología. In: Simposio Internacional y Talleres sobre Fitomejoramiento Participativo en América Latina y el Caribe. http://www.prgaprogram.org/cds/fmp/NADINE-PDF/ GARCIA.pdf (Página consultada en Octubre, 2005).         [ Links ]

2. MONTALDO, A., J. MANTILLA, C. ZAMBRANO y P. ZÁRRAGA. 2004. Las aráceas comestibles: Ocumo y Taro. Luis Fuenmayor Toro, Editor. UCV. Ediciones OPSU. Primera Edición. Caracas, Venezuela. 1-250 pp.         [ Links ]

3. MURASHIGE, T. and F. SKOOG. 1962. A revised medium for rapid growth and bio- assays with tobacco tissue cultures. Physiol. Plant. 15:473-496.         [ Links ]

4. SALAZAR, S. 1991. Micropropagación de aráceas comestibles. In: Roca, W y L. Mroginski (eds). Cultivo de tejidos en la Agricultura. Centro Internacional de Agricultura Tropical (CIAT), Cali, Colombia. p. 469-480.         [ Links ]