In vitro propagation of Quercus sideroxyla from mature acorns

• Jessica Barragán-Zúñiga ^[1] ; Nuria E. Rocha-Guzmán ^[1] ; José B. Montoya-Ayón ^[2] ; José A. Gallegos-Infante ^[1] ; Martha R. Moreno-Jiménez ^[1] ; José Á. Sigala-Rodríguez ^[3] ; Cecilia Pulido-Díaz ^[4] ; Jorge A. Chávez-Simental ^[4] ; Rubén F. González-Laredo ^[1]
  1. [1] Instituto Tecnológico de Durango

     Instituto Tecnológico de Durango

     México

     
  2. [2] TecNM-Instituto Tecnológico del Valle del Guadiana, Durango, México
  3. [3] Campo Experimental Valle del Guadiana (INIFAP), Durango, México
  4. [4] nstituto de Silvicultura e Industria de la Madera (ISIMA-UJED), Durango, México

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• Localización: Agrociencia, ISSN 2521-9766, ISSN-e 1405-3195, Vol. 54, Nº. 1, 2020, págs. 129-145
• Idioma: inglés
• Títulos paralelos:
  • Propagación in vitro de Quercus sideroxyla a partir de bellotas maduras.
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• Resumen
  • español

    Quercus sideroxyla se utiliza para producir leña, carbón y celulosa para papel. No hay programas de manejo para reemplazar plantas, por lo tanto, su conservación está en peligro en algunas áreas de México. El objetivo de este estudio fue desarrollar una metodología eficiente para la propagación in vitro de Q. sideroxyla . Las bellotas se cosecharon en etapa de fructificación y después se analizaron con rayos X. Los embriones se indujeron a germinación (etapa 1), producción de brotes múltiples (etapa 2) y enraizamiento en medio de cultivo (etapa 3). Cuatro concentraciones de medio Quoirin-Lepoivre (QL 10, 20, 30 y 40%) se usaron con y sin carbón activado (CA), así como nanopartículas de plata (AgNp) en la etapa 1. Mientras en la etapa 2 y etapa 3, solo la concentración de medio QL con mejor resultado se probó con tres concentraciones de 6-bencilaminopurina (BAP) y ácido naftaleno acético (ANA) como promotores del crecimiento. El análisis estadístico de germinación se realizó como un diseño de bloques completos aleatorizados, 16 tratamientos con cinco repeticiones y la prueba de Fisher (p 0.05). El análisis conjunto de la germinación con la etapa de inducción de brotes incluyó componentes principales (PCA); la inducción y el enraizamiento de brotes se analizaron con la prueba por pares de Wilcoxon. Los mejores resultados en germinación correspondieron al tratamiento QL 30%, con el 70% de explantes germinados. No hubo diferencia estadística entre este tratamiento y el QL 40%, el cual produjo aproximadamente el 65% de germinación. En las demás concentraciones los explantes se oxidaron por completo, así que la correlación medio-germinación fue negativa. En la etapa de inducción de brotes múltiples, el mejor tratamiento fue la concentración menor de BAP:ANA y mostró un comportamiento positivo en presencia de carbón activado. El carbón activado en medios de cultivo, inhibió la oxidación de las bellotas y promovió los brotes adventicios y el crecimiento de las raíces. Este es el primer informe sobre micropropagación exitosa de Q. sideroxyla . El uso del medio QL, carbón activado, nanopartículas de plata y reguladores del crecimiento promovió la germinación del explante, el enraizamiento y el desarrollo vegetativo.

  • English

    Quercus sideroxyla is used to produce firewood, carbon and paper pulp. However, there are no management programs for replacing plants, so their conservation status is in danger in some areas of Mexico .

    The aim of this study was to develop an efficient methodology for in vitro propagation of Q. sideroxyla . Acorns in the fruiting season were harvested and then analyzed by X-ray.

    The embryos were induced to germination (stage 1), induction of adventitious shoots (stage 2) and rooting in culture media (stage 3).

    Four concentrations of Quoirin-Lepoivre medium (QL 10, 20, 30, 40%) were used with and without activated carbon (AC), as well as silver nanoparticles (AgNp) in stage 1. Whilst in stage 2 and stage 3, only the best resulting QL concentration was tested with three concentrations of 6-benzylaminopurine (BAP) and naphthalene acetic acid (NAA) as growth promotors. Experimental analysis in germination was carried out as a completely randomized block design, 16 treatments with five replicates and the Fisher test (p 0.05) for means. Joint analysis of germination and shoots induction included a principal component analysis (PCA);

    induction and rooting of shoots were analyzed with the Wilcoxon paired analysis. The best results in the germination stage were observed in the treatment QL 30%, where 70% of germinated explants were obtained; but this treatment was not statistically different to the treatment QL 40%, which produced about 65% germination. In the remaining concentrations, explants oxidized completely; thus, a negative correlation medium-germination was observed. For multiple shoots induction stage, the best treatment was the lowest concentration of BAP:NAA which showed a positive behavior in the presence of activated carbon. Activated carbon on culture media, inhibited the oxidation of acorns and promoted the adventitious shoots and roots growth. This is the first report of the successful micropropagation of Q. sideroxyla .

    Using QL medium, activated carbon, silver nanoparticles and growth regulators promoted explant germination, rooting and vegetative development.