Optimización del medio de cultivo para la multiplicación y elongación in vitro de portainjertos de duraznero: enfoque basado en el Diseño y Optimización de Experimentos

Abstract

La utilización de brotes in vitro como fuente de explantos puede facilitar el desarrollo de protocolos eficientes y reproducibles de transformación genética en portainjertos de duraznero (Prunus persica). Sin embargo, las especies del género Prunus se caracterizan por ser recalcitrantes al cultivo in vitro. En este sentido, la estrategia de Diseño y Optimización de Experimentos (DOE) podría resultar en una herramienta útil para determinar cómo influyen e interactúan los factores relacionados a la composición del medio de cultivo sobre las variables respuestas asociadas a eficiencia de la inducción de brotes a partir de segmentos nodales y establecer las formulaciones de medios de cultivos que maximicen la multiplicación y elongación in vitro de portainjertos de duraznero. En este trabajo se estudió el efecto de seis factores y sus interacciones en un diseño de Screening full factorial a dos niveles con ocho bloques (n tratamientos = 26 = 64) sobre siete variables respuesta. Para ello, se establecieron in vitro segmentos nodales de ocho portainjertos (= bloques) provenientes de nuestra colección de germoplasma, en medio WPM suplementado con 30 g/L de sacarosa y pH 5,7 a 24 ± 1 °C y un fotoperiodo de 16 h luz bajo mediasombra por dos semanas. Aquellos explantos que no presentaron contaminación, se transfirieron a los medios definitivos de los tratamientos, cuyas unidades experimentales quedaron definidas por 21 explantos. Los factores estudiados fueron: medio basal (WPM y ¾ MS), fuente de carbono (glucosa y sacarosa a 30 g/L), pH (5,2 y 5,8), tipo de citoquinina (4,44 µmol/L BAP y 2,46 µmol/L 2iP), tipo de auxina (2,85 µmol/L IAA y 0,25 µmol/L IBA) y suplementación con ácido giberélico (presencia o ausencia de 1,44 µmol/L GA3). Las unidades experimentales fueron mantenidas a 24 ± 1 °C con un fotoperiodo de 16 h luz. Al cabo de cuatro y ocho semanas de iniciado el ensayo se registraron los datos de las variables respuestas: % de brotación, longitud brote, número de brotes/explanto inicial, vigor (escala cualitativa: 0, 25, 50, 75 y 100), número de hojas/brote, % hojas cloróticas y % hojas necróticas. El análisis de los datos permitió identificar factores principales e interactivos con efecto estadísticamente significativo (p< 0,05) y modelos predictivos para cada variable respuesta (modelos parciales). Asimismo, se probó la eficiencia del DOE para obtener medios de cultivo cuya composición maximizan la propagación y elongación de brotes in vitro de portainjertos de duraznero como fuente de explantos para futuros desarrollos biotecnológicos.