propagación del orégano ... - ingenieria.uaslp.mx taller iii...hipoclorito de sodio al 10%-tween...
TRANSCRIPT
Propagación del orégano Poliomintha longiflora Gray a
través de cultivo de tejidos vegetales
Miguel Ángel Izar RamírezAsesora:
Dra. Erika García Chavez
Co-asesores:
Dra. María del Socorro Santos Díaz
Dr. Gerson Alonso Soto Peña
Noviembre 2018
Universidad Autónoma de San Luis Potosí
INTRODUCCIÓN
El término orégano viene del griego que significa
“esplendor o alegría de la montaña”.
Poliomintha es un género con doce especies de plantas
con flores.
1
Reino: Plantae
Subreino: Tracheobiontha
División: Spermatophyta
Clase: Magnoliopsida
Subclase: Asteridae
Orden: Lamiales
Familia: Lamiaceae
Subfamilia: Nepetoideae
Tribu: Menthae
Género: Poliomintha
Especie: Poliomintha
longiflora
Robledo, M. 1991. Aspecto ecológico y etnobotánicas del orégano silvestre en el altiplano potosino-zacatecano. Tesis de licenciatura. UNAM.
2
DISTRIBUCIÓN GEOGRÁFICA
López, M. (2013). Distribución geográfica y ecológica de dos especies de orégano (Poliomintha longiflora Gray y Lippia graveolens H.B.K.) en el Estado de San Luis Potosí.
Tesis de licenciatura. Universidad Autónoma de San Luis Potosí, Instituto de Zonas Desérticas.
Comestible
Conservador natural y
potenciador del sabor
USOS
3
Propiedades
medicinales
• Antiasmáticas
• Antiespasmódicas
• Antiinflamatorias
• Antisépticas
• Analgésicas
• Cicatrizantes
• Antirreumáticas
Industrial
Aceite para aeronáutica, limpieza de
piezas automotrices y en la
elaboración de veladoras
Cosmético
El aceite se usa como esencia,
fijador de olor en perfumes,
manufactura de jabones y
productos de aromaterapia.
Antioxidante
Para elaboración de
embutidos y en conservas
1)
2)
3) 4)5)
Castillo E. 1986. Introducción al conocimiento de Poliomintha longiflora, (GRAY) y notas etnobotánicas en la ranchería de “Los Picos” municipio de Higueras, Nuevo
León, México. Tesis (inédita) Fac. Ciencias Biológicas, U.A.N.L Monterrey, Nuevo León, México.
MARCO TEORICO
4
A pesar de la importancia económica del orégano, su producción es mediada a través
de la recolección de especies silvestres. Debido a las malas prácticas del manejo y
recolección de la especie, se esta afectando la reproducción sexual de la planta
(López, 2012).
Coronado y colaboradores (2015) evaluaron la germinación de semillas de Poliominthalongiflora en condiciones controladas de temperatura y humedad; sin embargo, laeficiencia en la germinacion fue del 25%.
5
Conjunto de técnicas que permiten el mantenimiento y/o
crecimiento de células o tejidos en un medio nutritivo y en
condiciones ambientales controladas.
CULTIVO IN VITRO DE TEJIDOS VEGETALES
Daorden, M. (2010). Cultivo in vitro de tejidos vegetales. INTA, 2-29.
❖ Reducción del tiempo de multiplicación.
❖ Posibilidad de producir grandes cantidades de plantas.
❖Obtención de material libre de patógenos.
❖Multiplicación de las plantas independientemente de las condiciones ambientales.
Ventajas
Desinfección del
material vegetal
Elaboración del
medio nutritivo
Establecimiento del
inóculo en un cultivo
aséptico
Multiplicación de
brotes
Aclimatación
Castillo, A. 2004. Propagación de plantas por cultivo in vitro: una biotecnología que nos acompaña hace mucho tiempo. Unidad de Biotecnología. INIA.
Selección de
explantes
ETAPAS DEL CULTIVO IN VITRO
6
PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA
7
El proceso acelerado de sobreexplotación, sobrepastoreo y falta de buena prácticas
de cosecha no permiten la propagación sexual del óregano de manera natural
(Aranda et al., 2009).
A pesar de los intentos de propagación a través de semillas, no se ha logrado una
germinación adecuada, por lo que la especie no se ha podido propagar de manera
eficiente. Esta situación ha puesto al orégano en riesgo de extinción (López, 2012).
JUSTIFICACIÓN
8
El orégano además de utilizarse como especia, posee un potencial agroindustrial muy
prometedor como aditivo. Así como también importantes aplicaciones farmacológicas.
Se preveé un incremento en el mercado del aceite escencial del orégano de $4,572,000
dólares en 2018 a $7,452,000 en 2025.
A pesar de que la propagación tradicional del orégano P. longiflora presenta limitantes, es
necesaria la búsqueda de alternativas para propagarlo. El cultivo de tejidos in vitro es una
opción biotecnológica viable.
PRNewswire. 2018. Oregano Essential Oil Market to Reach US$ 711.3 Mn by 2026. Consultado en: prnewswire.com/news-releases/oregano-essential-oil-market-to-reach-us-
7113-mn-by-2026---persistence-market-research-683943721.html.
HIPOTÉSIS
9
Es posible la propagación del orégano Poliomintha longiflora Gray por cultivo
de tejidos vegetales usando como explantes plántulas germinadas de
semillas, asegurando la obtención de plantas sanas y libres de patógenos.
Propagar Poliomintha longiflora Gray, por
cultivo de tejidos vegetales
10
OBJETIVO GENERAL
OBJETIVOS ESPECÍFICOS
•Desarrollar un protocolo de asepsia eficiente de
semillas y esquejes.
•Germinar las semillas en condiciones in vitro.
• Propagar los brotes obtenidos de plántulas y los
esquejes en medios con citocininas
• Lograr el enraizamiento de las plántulas con auxinas
11
METODOLOGÍA
12
RECOLECCIÓN DE SEMILLAS
Recolección de material vegetativo
en el ejido Las Moras, Mexquitic
de Carmona, S.L.P. con plantas
previamente adaptadas en campo
abierto provenientes del
municipio: Guadalcázar (San José
de las Flores)
13
Recolecta de semillas
Escarificación
Remojo en agua, 24 horas (n= 12)
Remojo en agua hirviendo, 30
minutos (n=12)
Remojo 1 h en ácido giberélico
10% (n=12)
DESINFECCIÓN DE SEMILLAS
14
Hipoclorito de sodio al10%-Tween 20 al 0.2%y 0.001% de AgNO3, (3,5,10 minutos)
Peróxido de hidrogeno 5%, 3
minutos
Filtrado y lavado conagua ésteril
Transferencia a medio de cultivo MS25°C, fotoperiodo de
16 h luz/ 8 h oscuridad
Evaluación cada 3 días
% de germinación y cada
semana la longitud de
tallo
MULTIPLICACIÓN DE BROTES Y RAÍCES
Plántulas germinada de semilla (n= 6)
Separación de las hojas y tallo
Evaluación de no. de brotes/explante cada
semana
Medio MS
Brotación Enraizamiento
• Medio MS + Bencil adenina ( 1 mg/L)
• Medio MS + Cinetina (1 mg/L)
• Medio MS + Isopentiladenina (1 mg/L)
• Medio MS
• ½ Medio MS
• Medio MS + Acido indolbutírico (0.5 mg/L)
• Medio MS + Ácido Indolacético (0.5 mg/L)15
PROPAGACIÓN A TRAVÉS DE ESQUEJES
16
Lavado con detergente líquido con
agitación constante por 10 minutos
Solución biocida: (3 g/L de benlate, 3g/L de captán, 0.4 g/L de ketoconazoL,1 ml/L de previcur, 0.5 g/L deamoxicilina, tres gotas de AgNO3),dos horas
Inmersión en hiploclorito de sodio
10%-Tween 0.2%, 10 min.
Transferencia a medio de cultivo
Tratamiento con etanol al 70%, 2 min.
Filtrado y lavado con agua estéril
Selección de esquejes jóvenes
RESULTADOS
17
PORCENTAJE DE ASEPSIA
Tiempos % Asepsia
Semilla
3 minutos 0%
5 minutos 75%
10 minutos 100%
Esqueje
10 minutos 100%
18
Efecto del tiempo de inmersión en hipoclorito de sodio al
10% y Tween-20 al 0.01%
GERMINACIÓN DE SEMILLAS
0
10
20
30
40
50
60
3 6 9
PO
RC
EN
TA
JE
DE
GER
MIN
AC
IÓN
TIEMPO (DÍAS)
Figura 1. Porcentaje de germinación. H2O2; H2O2 en ebullición; AG 10%.
19
Figura 2. Altura de tallo de plántulas germinadas en medios con ácido giberélico.
Las barras representan el promedio + EEM (n=6).
0
0.2
0.4
0.6
0.8
1
1.2
1 2 3 4 5
ALT
UR
A D
E T
ALLO
(C
M)
TIEMPO (SEMANAS)
ALTURA DE LAS PLÁNTULAS
20
MULTIPLICACIÓN DE BROTES
21
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
1 2 3 4 5
PO
RC
EN
TA
JE D
E O
XID
AC
IÓN
TIEMPO (SEMANA)
Figura 3. Porcentaje de oxidación. Bencil adenina;
Cinetina; Isopentiladenina. (n=12).
Figura 4. Número de nuevos brotes por explante.
Bencil adenina; Cinetina; Isopentiladenina. (n=12).
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
1 2 3 4 5
NU
EV
OS
BRO
TES
PO
R E
XPLA
NT
E
TIEMPO (SEMANA)
PO
RC
EN
TA
JE D
E E
NR
AIZ
AM
IEN
TO
TIEMPO (SEMANAS)
PORCENTAJE DE ENRAIZAMIENTO
22
Figura 6. Porcentaje de enraizamiento. Medio MS; ½ Medio MS (Medio enriquecido con 50% de
nutrientes); Medio MS + ácido indol butírico (0.5 mg/L); Medios MS + ácido indol ácetico (0.5 mg/L).
(n=9).
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
1 2 3 4
NU
EVA
S R
AÍC
ES
PO
R E
XPLA
NT
E
TIEMPO (SEMANAS)
NUEVAS RAÍCES POR EXPLANTE
23
Figura 6. Altura de las plántulas. Medio MS; ½ Medio MS (Medio enriquecido con 50% de nutrientes);
Medio MS + ácido indol butírico (0.5 mg/L); Medios MS + ácido indol ácetico (0.5 mg/L). (n=9).
0
1
2
3
4
1 2 3 4
PROPAGACIÓN A TRAVÉS DE ESQUEJES
¡¡¡¡100% DE OXIDACIÓN A
LAS 24 HORAS!!!
Baño con ácido ascórbico y
cítrico (10 mg/L)
24
CONCLUSIONES
1. El mejor protocolo de asepsia de las semillas fue la inmersión en
hipoclorito de sodio al 10%-Tween 0.2% con 0.001% de AgNO3 por 10
minutos.
2. El mayor porcentaje de germinación (50%) se obtuvo con ácido
giberélico a partir del noveno día.
3. Se logró inducir nuevos brotes (11 a 12 brotes/explante) en medio MS
con 1 mg/L de BA.
4. El mayor porcentaje de enraizamiento de los brotes (3 a 4
raíces/explante) se obtuvo en medio MS con 0.5 mg/L de ácido indol
butírico.
25
PERSPECTIVAS
1. Lograr la aclimatación de las plantas micropropagadas a condiciones ex
vitro y a campo.
2. Evaluar el efecto de diferentes concentraciones de BA para determinar
si aumenta la formación de brotes nuevos.
3. Optimizar el protocolo de asepsia de esquejes jóvenes para evitar
oxidación.
26
REFERENCIAS
• Araya, E., Gómez, L., Hidalgo, N., Valverde, R. (2000). Efecto de la luz y del ácido gilberélico sobre la germinación in
vitro de (Alnus acuminata).Agronomía Costarricense, 24, 75-80.
• Augé, G. R., Beauchesne, G. J., Boocon-Gibod L, Decurtye, B. y Vitalie H. (1990). La culture in vitro et ses applications
horticoles. Baillere, 47-57.
• Fay, M. F. y Gratton, J. (1992).Tissue culture of cacti and other succulents. Bradleya, 10, 33-48.
• López, M. (2013). Distribución geográfica y ecológica de dos especies de orégano (Poliomintha longiflora Gray y
Lippia graveolens H.B.K.) en el Estado de San Luis Potosí. Tesis de licenciatura. Universidad Autónoma de San Luis
Potosí, Instituto de Zonas Desérticas.
• Murashige T. y Skoog F. (1962). A revised medium for rapid growth and bioassays with tobacco tissue cultures.
Physiologia Plantarum, 15, 473-497.
• Pérez, E., Pérez, M. E., Villalobos, E., Meza, E., Morones, L. R. y Lizalde, H. J. (1998). Micropropagation of 21 species of
Mexican cacti by axillary proliferation. InVitro Cellular & Developmental Biology, 34, 131-135.
• Pierik, R. L. M. (1990). Cultivo in vitro de las Plantas Superiores. Department of Horticulture. Agricultural University
Wageningen.The Netherlands, 29-36.
• Rodríguez, S. P. (2014). Evaluación estacional de la producción y calidad del aceite esencial en plantas de orégano
(Poliomintha longiflora Gray) en dos sistemas de cultivo. Tesis de maestría en ciencias en producción agrícola.
Universidad Autónoma de Nuevo León.27
REFERENCIAS
Imágenes
1.- agronegociosintegrados.blogspot.mx/2015/11
2.- flickr.com/photos/aztekium/5451234518
3.- agronegociosintegrados.blogspot.mx/2015/09/
4.- agronegociosintegrados.blogspot.mx/2015/11
5.- losjabonesdepaula.blogspot.mx/2013/04/
28
GRACIAS POR SU ATENCIÓN