2. Primary dispersal
2.5. Discussion
2.5.5. Management implications
Robert Ortiz Vidal
Escuela Militar de Ingeniería-Dirección Nacional de Investigación Ciencia y Tecnología- Ingeniería Agronómica
RESUMEN
La producción de plátanos y bananos en nuestro país, tiene una gran importancia, por constituir el grupo de alimentos base en la dieta de muchos hogares. El plátano (Musa ABB) y el banano (Musa AAA), son frutos tropicales de gran aceptación en el mercado interno como externo, constituyéndose en importante fuente de ingresos en los países productores dedicados a su exportación.
La Biotecnología, ha desarrollado técnicas muy importantes para la multiplicación de plantas de banano, así como la propagación rápida mediante cultivo de tejidos en medios de cultivo artificial.
En ese sentido, el presente trabajo, se logró determinar una metodología adecuada para la micropropagación del banano en Fase II (de multiplicación). El material vegetal con el que se trabajó pertenece al grupo Cavendish, del cual se tomaron tres cultivares: Willams, Gran Enano y Guayaquil.
La técnica utilizada fue la micropropagación in vitro a partir de ápices meristemáticos en medios de cultivo artificial, método por el cual, en corto tiempo, es posible lograr la obtención de material vegetal sano, libre de nematodos, hongos y bacterias en gran cantidad.
Los medios de cultivo utilizados para el ensayo fueron los siguientes: En Fase I, se utilizó las sales minerales y constituyentes orgánicas del medio basal formuladas por MurashigeSkoog, para los tres cultivares en común. En Fase II, fueron cinco los medios basales utilizados para incentivar la formación de brotes en condiciones de laboratorio. Los medios de cultivo utilizados para la formación de brotes fueron los formulados por: Jorge Sandoval (1991), Krikorian y Cronaurer (1984), Rodolfo Darias (1993), Vuylsteke (1989) con dos tipos de formulación.
El mejoramiento de la producción agropecuaria y la situación alimentaria- nutricional, depende de los recursos de tierras, agua y energía, que son
considerados generalmente como
limitantes. Las posibilidades en el aumento de estos, dependen, de un estudio y
tratamiento específico para su
mejoramiento.
Este mejoramiento depende también, de los recursos de origen biológico renovable, tales como las plantas cultivadas, los
animales domésticos y los
microorganismos. El aumento de
productividad de microorganismos, es decir, la productividad biológica, está apoyada por investigaciones activas, técnicas biotecnológicas que contribuyen cada vez más a la creación y propagación de nuevas variedades cultivadas de
plantas, así como el mejoramiento de sus propiedades nutricionales.
El aumento desproporcionado de la población humana con relación a la producción de alimentos, produce una demanda creciente de los mismos. Hasta hace poco tiempo atrás, esta demanda estaba cubierta con la obtención de variedades de periodos fenológicos cortos y mayor rendimiento.
En la actualidad, la técnica anteriormente mencionada es insuficiente para satisfacer una población con elevados índices de crecimiento demográfico. Para contrarrestar este problema, la Biotecnología, abre la posibilidad de multiplicar el material vegetal en forma rápida y efectiva. De tal manera, que la producción de alimentos vaya en crecimiento acorde con las exigencias de una población en constante crecimiento.
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El cultivo in vitro de las plantas superiores
ha experimentado un espectacular
desarrollo. En los laboratorios de investigación se han desarrollado los métodos para el cultivo de plantas. Para el proceso se utilizan las semillas, embriones, ápices caulinares, meristemos, tejidos, células y protoplastos. Los medios nutritivos estériles permiten la reproducción y regeneración de individuos viables de muchas especies de plantas.
El propósito del trabajo de Investigación fue:
Evaluar cinco medios de cultivo en la formación de brotes de tres cultivares de banano del grupo Cavendish (Musa AAA), con la finalidad de generar un proceso de transferencia de tecnología y de material genético en la producción comercial de bananos a partir de plantas multiplicadas in vitro, a la vez, lograr la optimización del protocolo para fase de multiplicación de bananos in vitro.
El ensayo, se llevó a cabo en la localidad de Chulumani, capital de la provincia Sud Yungas del departamento de La Paz, en el Laboratorio de Biotecnología de la “Granja Mejillones”, dependiente de la Escuela Militar de Ingeniería, Mcal. Antonio José de Sucre.
La Granja Mejillones, está ubicada a 5 Km de la localidad de Chulumani, a una altura de 2208 m.s.n.m., entre los 16º23´51” de latitud Sur, y 67º23´58” de longitud Oeste
Se utilizaron explantes de banano (Musa AAA), tres tipos de cultivares: Gran enano, Willams y Guayaquil.
Una de las mayores fuentes de dispersión de plagas y enfermedades en los cultivos es justamente la distribución por medio de colinos o rizomas. Por ello, la micropropagación de material sano es una valiosa herramienta de control preventivo. Permite, además, el intercambio de germoplasma dentro de un país y entre diferentes países, así como su evaluación agronómica.
Se tomaron como características
principales de evaluación agronómica en cultivares de Musa sp. los siguientes: el
número de manos, el número de dedos por mano, el diámetro y la altura del pseudotallo (que son un factor de resistencia al volcamiento); la resistencia, la tolerancia o susceptibilidad a patógenos comunes como la sigatoka, sigatoka negra y moko; y algunas características organolépticas.
En la Fase I ó establecimiento, la implantación de meristemos apicales de los tres cultivares en un medio de cultivo común, mostró reacciones diferenciadas, especialmente el cultivar guayaquil, que tuvo un elevado porcentaje de necrosamiento. Los cultivares Willams y Gran enano alcanzaron al 10% cada uno, mientras que el cultivar Guayaquil llegó al 27% de necrosamiento.
Gráfico 1. Porcentajes de contaminación y pérdida de material vegetal en Fase I.
1. Porcentaje de contaminación. 2. Porcentaje de material desechado por contaminación. 3. Porcentaje de material desechado por necrosamiento.
En Fase II ó multiplicación, los tres cultivares tuvieron diferentes tratamientos. Cada uno de ellos, fueron sometidos a cinco tratamientos diferentes (ó cinco medios de cultivo diferentes) introduciendo diez meristemos apicales provenientes de Fase I. Los medios de cultivo utilizados para la propagación del material vegetal en Fase II fueron los formulados por: Jorge Sandoval en 1991, KriKorian y Cronaurer en 1984, Rodolfo Darias en 1993 y dos medios de cultivo para Fase de multiplicación formulados por Vuylsteke en 1989.
Se realizaron tres réplicas consecutivas (o subcultivos) en la Fase II, con el material vegetal obtenido en la Fase de Multiplicación. El análisis estadístico realizado, se efectuó de dos formas: Un análisis grupal de los tres
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cultivares con los cinco medios de cultivo y otro análisis individual de cada cultivar también con los cinco medios de cultivo.
Gráfico 2. Promedio de número de brotes por medio de cultivo utilizado
De acuerdo al análisis estadístico realizado, se determinó que los medios de cultivo más adecuados para los tres cultivares en común fueron los formulados por KriKorian y Cronaurer con un promedio de brotes por cada plántula de 3,67; Rodolfo Darias con un promedio de 3,49 brotes; Vuylsteke (a) con un promedio de 3,11 y el medio de cultivo formulado por Jorge Sandoval con un promedio en formación de brotes por plántula de 3,10.
Se determinaron también, los medios de cultivo más adecuados para la formación de brotes en cada cultivar específicamente. En el cultivar Willams, los mejores medios de cultivo en la formación de brotes fueron los formulados por KriKorian –Cronaurer con un promedio de cuatro brotes por plántula y Vuylsteke, con un promedio de 3,83 brotes por plántula.
Gráfico 3. Promedio de número de brotes por medio de cultivo utilizado en el cultivar Willams
En el cultivar Gran Enano, los medios de cultivo más adecuados para la formación de brotes son los formulados por Jorge Sandoval que alcanzó un promedio de 3,49 por plántula.
El medio de cultivo formulado por Rodolfo Darias alcanzó un promedio de 3,36 brotes por plántula. El medio de cultivo formulado por KriKorian-Cronaurer logró un promedio en formación de brotes de 3,29 y el medio de cultivo formulado por Vuylsteke (a), alcanzó un promedio en la formación de brotes de 3,16 por plántula.
Gráfico 4. Promedio de número de brotes por medio de cultivo utilizado en el cultivar Gran Enano.
En el caso del cultivar Guayaquil no se pudo determinar ningún medio de cultivo para la formación de brotes, porque se perdió el material vegetal en el transcurso del ensayo, por contaminación el 31,03% y por necrosamiento el 32,8%.
El análisis estadístico también se realizó con el tamaño de los brotes, de la misma forma que para el número de brotes, en forma general para los tres cultivares con los cinco medios de cultivo utilizados y en forma específica con cada cultivar con los cinco medios de cultivo en Fase II.
CONCLUSIONES
La revisión y el análisis de los datos del presente ensayo, permite llegar a las siguientes conclusiones:
Las yemas apicales introducidas a Fase I de los tres cultivares en estudio, tuvieron el siguiente comportamiento al medio de cultivo artificial:
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En el cultivar Willams, de las 60 yemas apicales introducidas a Fase I, el 10% no reaccionó al medio de cultivo, por tanto, presentó necrosamiento gradual a partir de la superficie exterior del implante.
En el cultivar Gran Enano, al igual que el anterior, el porcentaje de yemas apicales que no reaccionaron al medio de cultivo artificial en Fase I también fue del 10% (de un total de 60). En este cultivar, se observó necrosamiento gradual a partir de la superficie exterior del implante. El 3,3%, fueron desechados por contaminación con hongos.
En el cultivar Guayaquil, la reacción al medio de cultivo artificial de Fase I fue aún más negativo. El porcentaje de explantes que no reaccionaron al medio de cultivo de Fase I fue del 26,67%, de un total de 60 yemas apicales inoculadas.
Los explantes introducidos en medios de cultivo artificial para Fase de multiplicación de los tres cultivares, tuvieron también respuestas diferenciadas, especialmente en la formación de brotes y en el tamaño de los mismos.
Se puede concluir también, que sí existen diferencias entre los cultivares utilizados en el ensayo, puesto que cada cultivar tuvo comportamientos diferentes dentro de los tratamientos. Por tanto, esta afirmación rechaza la segunda hipótesis nula.
Los tres cultivares mostraron
comportamientos diferentes en cuanto a la formación de brotes de acuerdo al medio de cultivo utilizado. Por el análisis realizado en forma individual por cultivar, se puede concluir lo siguiente:
Para el cultivar Willams, el mejor medio de cultivo para la formación de brotes fue el medio “B”, propuesto por KriKorian y Cronaurer en 1984. Sobre la base de M&S, con la adición de 40 g de azúcar, 5 mg de BAP, 100 mg de Inositol, 1,0 mg de Tiamina en un pH de 5,8, se logra un promedio en la formación de brotes de 4 por explante.
Con el medio de cultivo “D”, propuesto por Vuylsteke en 1989, también sobre la base
de M&S con la adición de 10 mg de IBA y 10 mg de BAP con un pH de 5,8, se logró un promedio de 3,83 brotes por explante.
Para el cultivar Gran Enano, el mejor medio de cultivo para la formación de brotes fue el medio “A”, propuesto por Jorge Sandoval en 1991, cuya preparación consiste en agregar 5 mg de BAP por litro a M&S, promoviendo una formación de 3,49 brotes promedio por explante. En el medio de cultivo “C”, propuesto por Rodolfo Darias en 1993, cuya preparación consiste en agregar a M&S 4 mg de BAP, 1 mg de AIA, 1 mg de Tiamina y 30 g de sacarosa en un pH de 5,8, se logró un promedio de 3,36 brotes por explante.
Con el medio de cultivo “B”, se logró un promedio de 3,29 brotes por explante, cuya combinación fue propuesta por KriKorian y Cronaurer en 1984. Sobre la base de M&S, con la adición de 40 g de azúcar, 5 mg de BAP, 100 mg de Inositol, 1,0 mg de Tiamina en un pH de 5,8.
El medio de cultivo “D” propuesto por Vuylsteke en 1989, sobre la base de M&S, con la adición de 10 mg de IBA y 10 mg de BAP con un pH de 5,8, se logró un promedio de 3,16 brotes por explante.
En el cultivar Guayaquil, no se pudo determinar el medio de cultivo adecuado para formación de brotes en Fase II, por haberse perdido el material vegetal antes de la conclusión del ensayo.
Los cinco medios de cultivo utilizados, tuvieron una incidencia diferenciada en los tres cultivares de banano utilizados en el ensayo. Cada uno de ellos tuvo influencia en la formación de brotes y en la elongación o el tamaño de los brotes, por lo cual, se rechaza también la tercera hipótesis nula.
Los tres cultivares también mostraron comportamientos diferentes en cuanto al tamaño de brotes de acuerdo con el medio de cultivo utilizado. Por el análisis realizado en conjunto, se puede concluir lo siguiente: De acuerdo con el análisis realizado en conjunto para determinar el tamaño de los brotes, el cultivar que alcanzó los mayores promedios en tamaño de brotes, fue Willams,
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alcanzando a un promedio de 3,46 cm a la conclusión del ensayo.
Hasta donde se logró tomar los datos en el cultivar Guayaquil, el tamaño de los brotes alcanzaron a un promedio de 2,86 cm
En el cultivar Gran Enano, se registró un promedio en el tamaño de los brotes de 2,42 cm
El análisis realizado en conjunto, nos
permite realizar las siguientes
conclusiones:
El medio de cultivo que promovió más la elongación de brotes en forma general fue el medio “E”, propuesto por Vuylsteke en 1989, agregando a M&S 2,5 mg de KIN, 160 mg de Adenina y 2 mg de IBA con un pH de 5,8, alcanzando a un promedio en tamaño de 4,51 cm
El siguiente medio de cultivo que promovió la elongación de brotes, fue el medio “A”, propuesto por Jorge Sandoval, que consiste en la adición de 5 mg de BAP por litro a M&S; el promedio registrado en tamaño de brotes fue de 2,9 cm, como se puede observar existe una diferencia considerable con el medio “E”.
El medio de cultivo “B” propuesto por KriKorian y Cronaurer en 1984, tiene un promedio de 2,63 cm; el medio de cultivo “C” propuesto por Rodolfo Darias en 1993, promovió la elongación de los brotes hasta 2,56 cm en promedio.
El medio de cultivo que promovió menos la elongación de los brotes fue el medio “D”, con un promedio de 2,08 cm
Del análisis realizado en forma individual a los tres cultivares de banano para determinar el promedio del tamaño de brotes, se puede concluir lo siguiente:
En el cultivar Willams, el medio de cultivo que promovió más la elongación de brotes, fue el medio “E”, propuesto por Vuylsteke en 1989, agregando a M&S 2,5 mg de KIN, 160 mg de Adenina y 2 mg de IBA con un pH de 5,8,
alcanzando a un promedio en tamaño de 6,58 cm
El siguiente medio de cultivo que promovió la elongación de brotes, fue el medio de cultivo “C” propuesto por Rodolfo Darias en 1993, registrando 3,0 cm en promedio.
El medio “A”, propuesto por Jorge Sandoval, que consiste en la adición de 5 mg de BAP por litro a M&S; promovió el tamaño de brotes hasta 2,97 cm
El medio de cultivo “B” propuesto por KriKorian y Cronaurer en 1984, el mismo que promueve la generación de la mayor cantidad de brotes en este cultivar, tiene un promedio de 2,53 cm
El medio de cultivo que promovió menos la elongación de los brotes fue el medio “D”, con un promedio de 2,13 cm
En el cultivar Gran Enano, el medio de cultivo que promovió más la elongación de los brotes fue el medio “A”, con la adición de 5 mg de BAP a M&S con un promedio de 2,85 cm Este mismo medio de cultivo, fue el que logró el mayor promedio en la formación de brotes en Fase II en el cultivar Gran Enano. El medio de cultivo “B”, propuesto por KriKorian y Cronaurer en 1984, fue el que a continuación logró un promedio para este cultivar de 2,74 cm en el tamaño de brotes. El medio de cultivo E que en el cultivar Willams registró un promedio en el tamaño de brotes de 6,58, en el cultivar Gran Enano solo registró un tamaño en promedio de 2,38 cm El medio de cultivo que registró el menor promedio en tamaño de brotes para este cultivar, fue el medio “D”, propuesto por Vuylsteke en 1989 (M&S con adición de 10 mg de IBA con 5,8 de pH), con un promedio de 2,02 cm
Los costos variables de los tratamientos en estudio son diferentes debido a la respuesta en la tasa de multiplicación de los tres cultivares en los diferentes medios de cultivo.
Los costos variables más bajos para el cultivar Willams en Fase II, fueron obtenidos utilizando el medio de cultivo formulado por KriKorian y Cronaurer en 1984, con un valor de $us 0,0027 por plántula producida en fase de multiplicación. Para este mismo cultivar, el medio de cultivo formulado por Vuylsteke
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en 1989 (a), alcanzó un costo variable de $us 0,0036 por plántula producida en fase de multiplicación.
Los costos variables más bajos para el cultivar Gran Enano en Fase II, fueron obtenidos utilizando los medios de cultivo formulados por Jorge Sandoval en 1991, con un valor de $us 0,0030 por plántula producida en fase de multiplicación y por Rodolfo Darias en 1993, alcanzando un costo variable de $us 0,0031 por plántula producida en fase de multiplicación.
Los costos variables para el cultivar Guayaquil no pudieron ser precisados con exactitud, porque se tuvo que lamentar la pérdida de todo el material vegetal por necrosamiento y contaminación con hongos.
El tamaño de los meristemos apicales a introducir en Fase I, deben ser bastante pequeños (un promedio de 3 mm), para reducir la posibilidad de contaminación.
Se recomienda realizar la desinfección de los meristemos con hipoclorito de sodio al 1% y dos lavados con agua esterilizada. De inmediato, realizar dos o tres inmersiones sucesivas en solución de alcohol al 70% para romper la tensión superficial del hipoclorito en la superficie del mismo. Esta operación se realiza con el fin de acelerar la formación de brotes y aminorar costos con relación a otros productos como Twin 80.
Antes de introducir los meristemos a Fase I, es recomendable realizar un enjuague con ácido ascórbico en una concentración de 100 PPM, para evitar la oxidación fenólica del material. La misma práctica se recomienda para los introducidos en Fase II, o fase de multiplicación.
Se recomienda utilizar para la Fase II de multiplicación en el cultivar Willams los medios de cultivo formulados por KriKorian y Cronaurer sobre el medio basal MS, con la adición de 40 g de azúcar, 5 mg de BAP, 100 mg de Inositol, 1,0 mg de Tiamina con un pH de 5,8 y el medio de cultivo formulado por Vuylsteke sobre el medio basal MS, con la adición de 10 mg de IBA y 10 mg de BAP.
Se recomienda utilizar para la Fase II de multiplicación en el cultivar Gran Enano los medios de cultivo formulados por Jorge Sandoval sobre la base de MS, 5 mg de BAP por litro. El medio de cultivo formulado por Rodolfo Darias sobre la base de MS, con la adición de 4 g de BAP, 1 mg de Tiamina, 30 g de sacarosa con un pH de 5,8 El medio de cultivo formulado por KriKorian y Cronaurer sobre la base de MS, con la adición de 40 g de sacarosa, 5 mg de BAP, 100 mg de Inositol, 1,0 mg de Tiamina con un pH de 5,8 y el medio de cultivo formulado por Vuylsteke sobre el medio basal MS, con la adición de 10 mg de IBA y 10 mg de BAP.
REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS