Evaluación y determinación de técnicas de cultivo in vitro para la propagación de filodendro xanadu philodendron xanadu

• Autores: Moisés Lara Ascencio
• Directores de la Tesis: María Andrade Rodríguez (dir. tes.)
• Lectura: En la Universidad Autónoma del Estado de Morelos ( México ) en 2021
• Idioma: español
• Enlaces
  • Tesis en acceso abierto en: riaa.uaem.mx
• Resumen
  • español

    The production of ornamentals in Morelos is estimated at 3,000 ha with a production value of $ 61,538 per ha / year; the philodendron is one of the species that appears within the most important; the sale price varies from 0.44 to 0.56 dollars at the seedling stage in containers of 72, 98 and 128 cavities; while in pot it ranges from 1.8 to 6.2 dollars, according to the points of sale and size of the plant. Most of the commercialized philodendron plants are propagated by in vitro tissue culture. In vitro culture is an asexual reproduction technique under aseptic conditions, which exploits the capacity of each plant cell to generate genetically identical individuals. The production of ornamental plants has used this technique to multiply plants with a high degree of uniformity and health. The general objective of this research was to establish the in vitro propagation protocol of philodendron xanadu, during the different phases of in vitro culture, from the establishment of aseptic culture with the use of sanitizing products, composition of the culture medium, growth regulators, gelling agents and substrate mixtures during acclimatization. To meet the general objective and achieve the successful and profitable micropropagation of philodendron xanadu, protocols were developed for the different phases of in vitro culture, such as the establishment of aseptic culture, through the phytosanitary treatment of explant donor mother plants; shoot multiplication phase where culture media supplemented with eight concentrations of benzyladenine were studied; for the growth of shoots, modified culture media were evaluated in relation and nutrient concentration; the use of alternative gelling agents to agar was also studied; likewise, the rooting of shoots was studied with 3-indolebutyric acid and 3-indoleacetic acid; finally, nine substrate mixtures were studied during the acclimatization period. Philodendron xanadu seedlings obtained by tissue culture were used as plant material. The culture medium used was Murashige and Skoog (MS: 1962). The in vitro establishment was successfully achieved with the joint action of sanitizing products in the treatment of mother plants and the addition of silver nanoparticles to the culture medium for seven days, generating 100% aseptic explants. During the multiplication phase, the highest multiplication rate was 4 shoots at 63 days and was obtained in the culture medium supplemented with 3 mg L-1 of benzyladenine. During the shoot growth phase, culture medium 7 prepared with commercial grade non-reactive fertilizers (14, 0.75, 5.25, 8.27, 7 and 4.73 me L-1) and medium 2 (10, 1.25, 8.75, 7, 9 and 4 me L-1) of NO3-, H2PO4-, SO42-, K+, Ca2+ y Mg2+, microelements Fe, 5; B, 0.5; Mn, 0.5; Zn, 0.05; Cu, 0.045 y Mo, 0.01 me L-1, and vitamins of the MS medium allowed in vitro growth with the same or greater efficiency than the conventional MS culture medium (1962). During the evaluation of gelling agents, the culture medium solidified with Phytagel at 1.5 g L-1 had a greater positive effect on plant growth, where plants with a height of 3.3 cm with 7.6 leaves, 1.2 roots with 12.4 cm in length were obtained and with more chlorophyll (40.6 spad units), as well as the lower cost of the gelling product ($ 0.9 per liter of culture medium), consequently, it was considered the most appropriate product to replace agar and is also less costly. In the rooting phase, it was observed that optimal rooting occurred at 17 days in the culture medium supplemented with 0.5 mg L-1 of 3-indole butyric acid, where 6.6 roots were obtained with 6 cm in length, as well as plants of 4.1 cm with 9.8 leaves and more chlorophyll (36.6 spad units). Finally, during the acclimatization of shoots, the plants were successfully acclimatized to 100% in greenhouse conditions in a mixture of substrates composed of 70 % ground ochochal, 10 % coconut powder, 10 % peat and 10 % agrolite, where it is the mixture presented better qualities for acclimatization by promoting a faster growth initiation response and generating taller plants, number of leaves, stem diameter, relative chlorophyll content and number of roots.

  • español

    La producción de ornamentales en Morelos se estima en 3000 ha con un valor de la producción de 61,538 dólares por ha/año; el filodendro es una de las especies que figuran dentro de las más importantes; el precio de venta varia de 0.44 a 0.56 dólares en etapa de plántula en contenedores de 72, 98 y 128 cavidades; mientras que en maceta oscila entre los 1.8 a 6.2 dólares, de acuerdo a los puntos de venta y tamaño de la planta. La mayoría de plantas del género filodendro comercializadas, son propagadas mediante cultivo de tejidos in vitro. El cultivo in vitro es una técnica de reproducción asexual en condiciones asépticas, que utiliza la capacidad de cada célula vegetal para generar individuos genéticamente iguales. La producción de plantas ornamentales ha empleado esta técnica para multiplicar plantas con alto grado de uniformidad y sanidad. El objetivo general de la presente investigación fue establecer el protocolo de propagación in vitro de filodendro xanadu, durante las diferentes fases del cultivo in vitro, desde el establecimiento del cultivo aséptico con el empleo de productos sanitizantes, composición del medio de cultivo, reguladores del crecimiento, agentes gelificantes y mezclas de sustratos durante la aclimatación. Para cumplir con el objetivo general y lograr la micropropagación exitosa y rentable de filodendro xanadu, fueron desarrollados protocolos para las diferentes fases del cultivo in vitro: el establecimiento del cultivo aséptico, mediante el tratamiento fitosanitario de plantas madre donantes de explantes; fase de mutiplicación de brotes, donde se estudiaron medios de cultivo suplementados con ocho concentraciones de benciladenina; para el crecimiento de brotes se evaluaron medios de cultivo modificados en relación y concentración nutrimental; también se estudió el empleo de agentes gelificantes alternativos al agar; se estudio el enraizamiento de brotes con ácido 3-indolbutírico y ácido 3-indolacético; finalmente, se estudiaron nueve mezclas de sustratos durante el periodo de aclimatación. Como material vegetal se utilizaron plántulas de filodendro xanadu obtenidas por cultivo de tejidos. El medio de cultivo empleado fue el Murashige y Skoog (MS:1962). El establecimiento in vitro se logró en forma exitosa con la acción conjunta de los productos sanitizantes en el tratamiento de plantas madre y la adición de nanopartículas de plata al medio de cultivo por siete días, generando el 100 % de explantes asépticos. Durante la fase de multiplicación, la tasa de multiplicación más alta fue de 4 brotes a los 63 días y se obtuvo en el medio de cultivo suplementado con 3 mg L-1 de benciladenina. Durante la fase de crecimiento de brotes, el medio de cultivo 7 preparado con fertilizantes comerciales grado no reactivo (14, 0.75, 5.25, 8.27, 7 y 4.73 me L-1) y medio 2 (10, 1.25, 8.75, 7, 9 y 4 me L-1) de NO3-, H2PO4-, SO42-, K+, Ca2+ y Mg2+, microelementos Fe, 5; B, 0.5; Mn, 0.5; Zn, 0.05; Cu, 0.045 y Mo, 0.01 me L-1, y vitaminas del medio MS, permitieron el crecimiento in vitro con la misma o mayor eficiencia que el medio de cultivo convencional MS (1962). Durante la evaluación de agentes gelificantes, el medio de cultivo solidificado con Phytagel a 1.5 g L-1 tuvo mayor efecto positivo en el crecimiento de las plantas, donde se obtuvieron en promedio plantas con altura de 3.3 cm, con 7.6 hojas, 1.2 raíces con 12.4 cm de longitud y con más clorofila (40.6 unidades spad), por consiguiente, se consideró como el producto más apropiado para sustituir del agar y además es de menor costo ($ 0.9 por litro de medio de cultivo). En la fase de enraizamiento, se observó que el óptimo enraizamiento ocurrió a los 17 días en el medio de cultivo suplementado con 0.5 mg L-1 de ácido 3-indolbutírico, donde se obtuvieron 6.6 raíces con 6 cm de longitud, así como plantas de 4.1 cm con 9.8 hojas y con más clorofila (36.6 unidades spad). Finalmente, durante la aclimatación de brotes, las plantas fueron aclimatadas en forma exitosa al 100 % en condiciones de invernadero en una mezcla de sustratos compuesta por ocochal molido 70 %, polvo de coco 10 %, turba 10 % y agrolita 10 %, donde esta mezcla presentó mejores cualidades para la aclimatación al promover una respuesta de inicio de crecimiento más rápida y generar plantas de mayor altura, número de hojas, diámetro de tallo, contenido relativo de clorofila y número de raíces.