Caracterización genética de plantas micropropagadas de paraíso gigante (Melia azedarach L. var. gigantea)

Sofía Eugenia Olmos.

2000.

202 h. : ilustraciones col. ; 30 cm.

"Tesis Magíster en Ciencias Agrarias".

Directora de tesis: Viviana Echenique; codirector: Luis Mroginski.

Tesis(magíster)--Universidad Nacional del Sur. Departamento de Agronomía, 2000.

Resumen: El objetivo de esta tesis fue analizar a nivel cromosómico, isoenzimático y molecular (ADN, PCR con cebadores al azar) plantas micropropagadas de paraíso gigante (Melia azedarach L. var. gigantea) obtenidas a través de diferentes subcultivos in vitro, a fin de determinar la utilidad del cultivo de yemas axilares como herramienta para la propagación clonal de ejemplares selectos. -Los meristemas de 18 plantas obtenidas a partir de semilla de ejemplares selectos fueron establecidos in vitro. Los múltiples vástagos obtenidos en la etapa de multiplicación fueron el material de partida para realizar sucesivos subcultivos de la misma manera que se realiza la propagación clonal con fines comerciales. En cada subcultivo se tomaron muestras de estos vástagos que, junto a las 18 plantas donantes de explantos y 4 clones (LP) provenientes de la micropropagación comercial, constituyeron el material sobre el que se realizaron los correspondientes análisis isozímicos, moleculares y cromosómicos. Los resultados fueron los siguientes: - Un primer indicio de variación a nivel fenotípico fue aportado por la observación de aproximadamente 30 por ciento de vástagos vitrificados. Por esta causa y por la presencia de callo basal y una tasa de multiplicación reducida en los explantos es que a partir del subcultivo V se modificó el medio de multiplicación básico. Esto se logró reduciendo la concentración de BAP de 0,5 mg.l-1 a 0,1 mg.l-1 y utilizando esta citocinina como único regulador de crecimiento para los subcultivos siguientes. -La mayoría de las regenerantes presentaron tasas de enraizamiento de 50-80 por ciento. Sin embargo, aquellos derivados de la planta donante número 10, presentaron porcentajes de enraizamiento muy bajos (alrededor del 10-20 por ciento). -No se observaron anormalidades específicas para una línea en particular de los clones establecidos in vitro. -No se observaron plantas ennegrecidas, albinas ni cloróticas, aunque las hojas de plantas vitrificadas en algunos casos eran de mayor tamaño que el control y con escasos folíolos. El análisis de las plantas reveló que: - En el análisis isoenzimático los sistemas de fosfatasas ácidas, esterasas, fosfoglucoisomerasas y malata deshidrogenasas resultaron monomórficos para las plantas donantes de explantos y clones LP. Los sistemas diaforasas, fosfogluconato deshidrogenasas, fosfoglucomutasas y shiquimato deshidrogenasas fueron polimórficos para las plantas donantes de explantos y monomórficos para las plantas clonadas del genotipo LP, - No se registraron variaciones isoenzimáticas evidentes en las plantas micropropagadas. Sin embargo, se observaron diferencias en el nivel de resolución para algunos sistemas isoenzimáticos. Los sistemas diaforasas, fosfoglucomutasas y fosfatasas ácidas, mostraron bandas de alta resolución y resultaron monomórficas en las plantas regenerantes así como en los correspondientes controles. En los otros casos no se lograron patrones suficientemente contrastantes como para la visualización y registro de todas las muestras mediante fotografía de los geles. Con los sistemas analizados en este estudio se obtuvo un coeficiente de similitud promedio relativamente alto para las plantas donantes de explantos (0,84 ± 0,029), demostrando la existencia de un bajo nivel de polimorfismos isoenzimáticos. Mediante este análisis solamente 9 de 18 plantas pudieron ser diferenciadas en las restantes, entre ellas la planta número 1 fue discriminada por su procedencia geográfica (Provincia de Corrientes). - En el análisis de RAPD se utilizaron 22 cebadores que generaron en las plantas donantes de explantos y clones LP 140 bandas totales. Del total de cebadores probados 18 resultaron polimórficos, obteniéndose un promedio 6 bandas/cebador para las 18 plantas control. Los clones LP también resultaron polimórficos con los 18 cebadores antes mencionados, lo cual demuestra la existencia de cambios en las secuencias de hibridación de cebadores. - El promedio de coeficientes de similitud obtenidos para las 18 plantas control mediante el empleo de 22 cebadores (0,83 ± 0,029) resultó similar al obenido mediante el análisis isoenzimático. - Las 101 plantas regenerantes seleccionadas de las 5 plantas control dieron por resultado 429 bandas totales. Los 10 cebadores utilizados resultaron polimórficos para los 101 genotipos regenerantes analizados. - En ningún caso se lograron coeficientes iguales a la unidad, lo que significa que ningún regenerante produjo iguales perfiles RAPD que la planta donante de explantos respectiva. No todos los clones micropropagados persentaron el mismo nivel de similitud. Los regenerantes de la planta 12 fueron los más disímiles a la planta control, mientras que los derivados de la planta 4 los similares y con el mayor promedio del coeficiente de similitud (0,6958). Esto demuestra que el componente genotipo estaría afectando la estabilidad de las plantas micropropagadas in vitro. - En el análisis citológico se observó que el número somático de las plantas donantes de explantos fue 2n=28, coincidiendo con lo hallado en las revisiones sobre estudios cromosómicos de la familia Meliaceae y M. azedarach L. en particular. Todas las plantas regenerantes analizadas presentaron el nivel de ploidía correspondiente a la especie. - Estos resultados demuestran que la variación somaclonal es un proceso complejo que requiere de diferentes metodologías para ser apreciada correctamente. Los análisis morfológicos, bioquímicos, citológicos deberían aplicarse en conjunto para constituirse en herramientas complementarias en estudios similares. - Debería considerarse en una próxima etapa la posibilidad de establecer la existencia de alguna correlación entre los cambios observados en RAPD con cambios morfológicos evidenciables que pudieran afectar las características deseables de la especie. De esta manera podría determinarse cuales variantes deberían ser eliminadas y cuales establecerse en el campo con fines comerciales. CALIFICACION DEPARTAMENTO DE GRADUADOS Calificación de la defensa oral: Sobresaliente - 10(diez) Fecha: 25/08/00

Incluye referencias bibliográficas.