Hyperhydricity control of in vitro shoots of Turbinicarpus valdezianus (Möller) GL & F

García Osuna
2011 FYTON   unpublished
Turbinicarpus valdezianus is a species under special protection, according to the current law NOM-059-ECOL-2010. It spreads preferably through shoot proliferation in vitro. A common problem associated with the propagation of this species by tissue culture is the hyperhydricity or excess of water accumulation in the tissues of shoots explants. The literature on this topic indicates that such response is related with oxidative stress. Because of this, the effects of inhibitors of the gibberellins
more » ... [paclobutrazol (PBZ) and calcium prohexadione (PCa)] and salicylic (SA) and benzoic acids (BA) were tested to diminish the hiperhydrycity of the sprouts, which was measured after twelve weeks of study initiation. The treatment with PBZ (3.4 x 10-4 M) completely eliminated hyperhydricity in the sprouts, and significantly increased the organogenesis, with 18 sprouts per explant, in comparison to the 3.55 sprouts per explant observed on the control. In addition to this, PBZ induced several morphological changes in the regenerated material, including a drastic reduction in height and an increase on the thickness of stem and roots. In contrast with these observations, including PCa (10-4 M), SA (10-4 M) and BA (10-4 M) resulted in higher hyperhydricity of shoots when compared to the control. However, they modified the number and length of roots in the sprouts, increasing the survival of the regenerated plantlets when transferred to ex vitro conditions. The histological analysis of the hyperhydric plants showed an increase in the number, diameter, and area of xylem vessels. Resumen. Turbinicarpus valdezianus es una especie en protección especial, conforme a la norma vigente NOM-059-ECOL-2001, que se propaga preferemente a través de la proliferación de brotes in vitro. Un problema común asociado con la propagación de esta especie es la hiperhidricidad o exceso de acumulación de agua en los tejidos. La literatura sobre el tema indica que la respuesta está relacionada con el estrés oxidativo. Se verificó el efecto de una serie de compuestos con el objetivo de disminuir la respuesta de hiperhidricidad de los brotes, la cual fue evaluada a las doce semanas. Estos compuestos incluyeron a inhibidores de las giberelinas [paclobutrazol (PBZ) y prohexadiona de calcio (PCa)], y los ácidos salicílico (AS) y benzoico (AB). El tratamiento con PBZ (3,4 x 10-4 M) eliminó totalmente la hiperhidricidad en los brotes y aumentó significativamente la orga-nogénesis mostrando 18 brotes por explante en comparación con los 3,55 brotes por explante observado en el testigo. Los cambios mor-fológicos inducidos por el PBZ fueron una disminución en la altura y engrosamiento del tallo y raíces. Por otra parte los tratamientos con PCa (10-4 M), AS (10-4 M) y AB (10-4 M) generaron una respues-ta hiperhídrica mayor al testigo. Sin embargo, éstos dieron lugar a modificaciones en el número y longitud de raíces en los brotes los que favorecieron la supervivencia de las plántulas a las condiciones ex vitro luego del trasplante. El análisis histológico de las plantas hiper-hídricas mostró un incremento en el número de vasos del xilema, con mayor diámetro y área.
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