Micropropagación de cultivares de mandioca (Manihot esculenta Crantz) de interés para Argentina

Abstract

Esta tesis tuvo como objetivo establecer procedimientos para la micropropagación de clones de mandioca (Manihot esculenta Crantz) cultivados en Argentina, mediante organogénesis y embriogénesis somática. Se realizó la introducción, regeneración y multiplicación de 28 clones de mandioca, en medio MS adicionado con 0,01 mg.l-1 de ANA + 0,01 mg.l-1 de BAP + 0,1 mg.l-1 de AG3. Se evaluó el efecto de diferentes citocininas sobre la morfogénesis caulinar y radical de mandioca. Los resultados mostraron que la adición de 1 mg.l-1 de BAP al medio MS favoreció la producción de múltiples vástagos, mientras que 2iP y CIN promovieron la regeneración de plantas en menor tiempo. Por otra parte, se evaluó el crecimiento de segmentos uninodales encapsulados en alginato de calcio sólo o combinado con el medio MS y reguladores de crecimiento vegetal. Las cápsulas de alginato de calcio no impidieron el crecimiento de las plantas. Los mejores resultados se obtuvieron cuando los segmentos encapsulados sólo con alginato de calcio se cultivaron sobre el medio MS sólo o adicionado con ANA, BAP y AG3. Se evaluó el potencial embriogénico de 33 clones de mandioca cultivados en Argentina y un clon colombiano a modo de control, registrándose embriones somáticos en 30 clones; embriones germinados en 16 y plantas regeneradas en 9 de ellos, siendo el clon EC 118 uno de los de mejor desempeño. Se observó un importante efecto del genotipo en el desarrollo in vitro de las plantas de mandioca, tanto a nivel de organogénesis como de embriogénesis somática. Se evaluó el efecto del tipo de explante, las auxinas, la fuente de carbono y el tiempo de inducción sobre el clon EC 118. Se observó que los ápices caulinares y las yemas axilares produjeron respuestas similares. Las auxinas que produjeron mayor índice de embriogénesis fueron 2,4-D y Picloram. Los mejores resultados se obtuvieron al utilizar glucosa como fuente de carbono. Con respecto al tiempo de inducción, los ápices caulinares requirieron menos tiempo en medio de inducción (10 días), mientras que las yemas axilares incrementaron su respuesta embriogénica al aumentar el tiempo de inducción. Se estudiaron diferentes sistemas para aclimatizar las plantas micropropagadas. Los mejores resultados se obtuvieron con las plantas aclimatizadas con sustrato comercial o mediante un sistema hidropónico en solución nutritiva de Arnon y Hoagland.

The aim of this thesis was to develop organogenesis and somatic embryogenesis procedures for the micropropagation of Argentinian cassava clones (Manihot esculenta Crantz). Twenty eight clones were successfully established, regenerated and multiplied in MS medium with 0.01 mg.l-1 ANA + 0.01 mg.l-1 BAP + 0.1 mg.l-1 AG3. The effect of cytokinine on cassava shoot and root development was assayed. The results showed that 1 mg.l-1 BAP added to the MS medium improved multiple shoot formation while the addition of 2iP and KIN improved the plant regeneration in a short period of time. The growth of uninodal segments encapsulated in calcium alginate, alone or with MS medium and plant growth regulators was evaluated. The capsule did not prevent the shoots growth. The best results were obtained when the uninodal segments encapsulated only with calcium alginate were cultured on MS alone or added with ANA, BAP and AG3. The embryogenic potential of 33 Argentinian cassava clones and a Colombian one, used as a control, was evaluated. Thirty clones produced somatic embryos. Embryos germination was achieved in 16 clones while regenerated plants were obtained in 9 of them. EC 118 was one of the best clones. Genotype had an important effect on the in vitro development of cassava plants, as regards organogenesis and somatic embryogenesis. The effects of type of explant, auxins, carbon source and induction time on embryogenic response was assayed in clone EC 118. Shoots and buds produced similar responses. 2,4-D and Picloram were the auxins that produced the highest embryogenic index. The best results were obtained using glucose as carbon source. As regards induction time, the experiments showed that shoots require less induction time (10 days) than buds which increase their embryogenic response with higher induction time. Different acclimatization systems were studied for the micropropagated plants. The best results were obtained when the plantlets were acclimatizated with a commercial substrate or in an hydroponic system with Arnon and Hoagland nutritive solution.