Respuesta de tres genotipos de tomate al cultivo in vitro y aislamiento de protoplastos

Autores/as

  • Catalina Botero-Giraldo Universidad de Antioquia.
  • Catalina Restrepo-Osorio Universidad de Antioquia
  • Aura I. Urrea- Trujillo Universidad de Antioquia

Palabras clave:

callo, mesófilo, suspensión celular, Solanum lycopersicum, Solanum habrochaites

Resumen


El objetivo de esta investigación fue evaluar la mejor fuente de material vegetal para el aislamiento de protoplastos, suspensiones celulares o foliolos en tres genotipos de tomate con diferente grado de resistencia a Phytophthora infestans: Solanum habrochaites (503) resistente, S. lycopersicum (507) susceptible y el híbrido parcialmente resistente (508). Luego de lograr el establecimiento in vitro a partir de semilla certificada en los genotipos 503 y 507 y de estacas del genotipo 508, las hojas de las vitroplantas desarrolladas y multiplicadas se usaron para la inducción de callo. Se evaluaron cuatro combinaciones de reguladores de crecimiento y dos condiciones lumínicas por genotipo, encontrándose los porcentajes más altos de formación de callo en oscuridad. Las combinaciones de reguladores con mayor efecto sobre el crecimiento y friabilidad de los callos fueron BAP (1 ppm) + AIA (4 ppm) para el genotipo 503 y BAP (4 ppm) + AIA (1 ppm) para los genotipos 507 y 508. Estas combinaciones de reguladores fueron utilizadas para el establecimiento de las suspensiones celulares y el trazado de la curva de crecimiento. El aislamiento de los protoplastos a partir de suspensiones celulares se realizó en la fase exponencial, evaluando diferentes mezclas enzimáticas y tiempos de incubación; sin embargo, no se logró respuesta para ningún genotipo. A partir del mesófilo, se obtuvo 1,2 x 105 protoplastos/ml con alta viabilidad para el genotipo 503 (celulasa 0,6% y pectinasa 0,1%, 8 h de incubación); 1,9 x 105 protoplastos/ml para el genotipo 507 (celulasa 4% y pectinasa 0,4%, 8 h de incubación); y para el genotipo 508, 1,1 x 105 protoplastos/ml (celulasa 2% y pectinasa 0,2%, 7 h de incubación).

|Resumen
= 66 veces | PDF
= 42 veces|

Descargas

Los datos de descargas todavía no están disponibles.

Biografía del autor/a

Catalina Botero-Giraldo, Universidad de Antioquia.

instituto de Biología, universidad de Antioquia. a. a. 1226. medellín (antioquia), colombia

Citas

Álvarez M, Rodríguez J, Plana D, Santana N. 1999. Radiosensibilidad a rayos gamma 60Co en callos de tomate (Lycopersicon esculentum, Mill.) variedad

AMALIA. Cultivos Tropicales, 20 (4): 35-39. Anjum MA. 1998. Effect of protoplast source and media on growth regenerability of protoplast-derives calluses of Solanum tuberosum L. Acta Physiologiae Plantarum, 20 (2): 129-133.

Bhatia P, Ashwath N, Senaratna T. 2004. Effect of cytokinins on organogenesis and callus induction in cotyledonary explants of tomato (Lycopersicon esculentum Mill.). En: Islam AS, editors. In vitro culture, transformation and molecular markers for crop improvement. Enfield (U. S. A.): Science Publishers. p. 17-24.

Bhojwani SS, Razdan MK. 1996. Plant Tissue Culture: Theory and practice. A revised edition. Amsterdam: Elsevier Science. p. 767.

Blewett J, Burrows K, Thomas C. 2000. A micromanipulation method to measure the mechanical properties of single tomato suspension cells. Biotechnology Letters, 22: 1877-1883.

Borgato L, Pisani F, Furini A. 2007. Plant regeneration from leaf protoplasts of Solanum virginianum L. (Solanaceae). Plant Cell, Tissue and Organ Culture, 88: 247-252.

Brasileiro ACR, Willadino L, Carvalheira GG, Guerra M. 1999. Callus induction and plant regeneration of tomato (Lycopersicon esculentum CV. IPA 5) via anther culture. Ciência Rural (Santa Maria), 29 (4): 619-623.

Brownleader MD, Dey PM. 1997. Plant cell biotechnology. En: Dey PM, Harborne JB, editors. Plant Biochemistry. San Diego (California, U. S. A.): Academic Press. p. 517-529.

Carreño N, Vargas A, Bernal AJ, Restrepo S. 2007. Problemas fitopatológicos en especies de la familia Solanaceae causados por los géneros Phytophtora, Alternaria y Ralstonia en Colombia. Una revisión. Agronomía Colombiana, 25 (2): 320-329.

Carron MP, Lardet L, Dea BG. 1998. Micropropagation de l ́Hevea par embryogenèse somatique. Plantations Recherche Développement, 5 (3): 187-194.

Cetz J. 2005. Micropropagación de chile dulce (Capsicum annuumL. var. Najera.) y chile habanero (Capsicum chinense Jacq.) con miras al mejoramiento genético del cultivo. [Tesis de maestría]. [Turrialba (Costa Rica)]: Centro Agronómico Tropical de Investigación y Enseñanza (CATIE). Programa de educación para el desarrollo y

la conservación. Escuela de Posgrado. p. 73.

Chawla HS. 2002. Introduction to plant biotechnology. Second edition. Enfield, New Hampshire (U. S. A.): Science Publishers. p. 538.

Chin Ch-K. 2008. Plant cell culture as source of valuable chemicals. En: Havkin-Frenkel D, Belanger FC, editors. Biotechnology in flavor production. Chennai (India): Blackwell Publishing Ltd. p. 104-114.

Davey MR, Anthony P, Power JB, Lowe K.C. 2005. Plant protoplast technology: Current status. Review. Acta Physiologiae Plantarum, 27 (1): 117-129.

Devi R, Dhaliwal MS, Kaur A, Gosal SS. 2008. Effect of growth regulators on in vitro morphogenic response of tomato. Indian Journal of Biotechnology, 7: 526-530.

Divakaran M, Pillai GS, Nirmal-Babu K, Peter KV. 2008. Isolation and fusion of protoplasts in Vanilla species. Current Science, 94 (1): 115-120.

Dixon A [Internet]. 2004. Conventional Breeding: lessons learned. International Center for Tropical Agriculture. Fecha de acceso: 15 de diciembre de 2010. Disponible en: <http://webapp.ciat.cgiar.org/webciat/biotechnologycbn/sixth_international_meeting/pdf_presentations/dia%2012/Alfred_Dixon2.pdf>.

Dorion N, Wies N, Burteaux A, Bigot C. 1999. Protoplast and leaf explants culture of Lycopersicon cheesmanii and salt tolerance of protoplast-derived calli. Plant Cell, Tissue and Organ Culture, 56: 9-16.

Encina CL, Constantin M, Botella J. 2001. An easy and reliable method for establishment and maintenance of leaf and root cell cultures of Arabidopsis thaliana. Plant Molecular Biology Reporter, 19: 245-248.

Fuentes A, Soto N, Alfonso D, Oramas P. 1998. Estudio de las condiciones de cultivo para la regeneración de plantas de tomate (Lycopersicon esculentum MILL), a partir de cotiledones y hojas de la variedad Campbell 28. Biotecnología aplicada [Internet], 15 (4): 242-245. Fecha de acceso: 12 de noviembre de 2010. Disponible en: <http://www.bioline.org.br/request?ba98039>.

Godoy-Hernández G, Vázquez-Flota FA. 2006. Growth measurements. Estimation of cell division and cell expansion. En: Loyola-Vargas VM, Vásquez-Flota F, editors. Plant cell culture protocols. 2nd edition. New Jersey (U. S. A.): Humana Press. p. 51-58.

Harish MC, Rajeevkumar S, Sathishkumar R. 2010. Efficient in vitro callus induction and regeneration of different tomato cultivars of India. Asian Journal of Biotechnology, 2 (3): 178-184.

Horváth E. 2009. Protoplast isolation from Solanum lycopersicum L. leaf tissue and their response to short- term NaCl treatment. Acta Biologica Szegediensis, 53 (2): 83-86.

Hurtado MD, Merino MM. 1987. Cultivo de tejidos vegetales. México, D. F. (México): Editorial Trillas. p. 232.

Ishikawa FH, Barcelos Q de L, Souza EA de, Dias ES. 2010. Factors affecting the production and regeneration of protoplasts from Colletotrichum lindemuthianum. Ciência Agrotécnica (Lavras), 34 (1): 74-79.

Jatoi SA, Sajid GM, Sappal HU, Baloch MS, Quraishi A, Anwar R [Internet]. 2001. Differential in vitro response of tomato hybrids against a multitude of hormonal regimes. OnLine Journal of Biological Sciences [Internet], 1 (12): 1141-1144. Fecha de acceso: 28 de

octubre de 2010. Disponible en: <http://scialert.net/qredirect.php?doi=jbs.2001.1141.1144&linkid=pdf>.

Kennedy BF, De Filippis LF. 2004. Tissue degradation and enzymatic activity observed during protoplast isolation in two ornamental Grevillea species. In Vitro Cellular and Developmental Biology-Plant, 40 (1): 119-125.

Krishna-Ghosh S, Guha-Sarkar Ch [Internet]. 2011. Monsanto company. Fecha de acceso: 18 de diciembre de 2010. Disponible en: <http://www.monsanto.co.uk/news/ukshowlib.phtml?uid=4930>.

Kulawiec M, Tagashira N, Pląder W, Bartoszewski M, Kuć D, Śnieżko R, Malepszy S. 2003. Chromosome number variation in somatic hybrids between transgenic tomato (Lycopersicon esculentum) and Solanum lycopersicoides. Journal of Applied Genetics, 44 (4): 431-447.

Latif M, Mumtaz N, Davey MR, Power JB. 1993. Plant regeneration from protoplasts isolated from cell suspension cultures of the wild tomato, Lycopersicon chilense Dun. Plant Cell, Tissue and Organ Culture, 32: 311-317.

Lei X-Y, Zhu R-Y, Zhang G-Y, Dai Y-R. 2003. Possible involvement of the mitochondrial alternative pathway in ethylene-induced apoptosis in tomato protoplasts. Plant Growth Regulation, 41: 111-116.

Ling APK, Ling CP, Siang C, Hussein S. 2009. Establishment of protoplast isolation protocols of Orthosiphon staminues. American-Eurasian Journal of Sustainable Agriculture, 3 (3): 587-596.

Ling APK, Phua GAT, Tee CS, Hussein S. 2010. Optimization of protoplast isolation protocols from callus of Eurycoma longifolia. Journal of Medicinal Plants Research, 4 (17): 1778-1785.

Lourenço-Júnior V, Maffia LA, da Silva-Romeiro R, Mizubuti ESG. 2006. Biocontrol of tomato late blight with the combination of epiphytic antagonists and rhizobacteria. Biological Control, 38: 331-340.

Mei-Lie MC Tan, Boerrigter HS, Kool AdJ. 1987. A rapid procedure for plant regeneration from protoplasts isolated from suspension cultures and leaf mesophyll cells of wild Solanum species and Lycopersicon pennellii. Plant Science, 49: 63-72.

Mohamed A-a N, Ismail MR, Rahman MH. 2010. In vitro response from cotyledon and hypocotyls explants in tomato by inducing 6-benzylaminopurine. African Journal of Biotechnology, 9 (30): 4802-4807.

Mühlbach HP. 1980. Different regeneration potentials of mesophyll protoplasts from cultivated and a wild species of tomato. Planta, 148: 89-96.

Murashige T, Skoog F. 1962. A revised medium for rapid growth and bioassays with tobacco tissue cultures. Plant Physiology, 15: 473-497.

Pierik RLM. 1990. Cultivo in vitro de las plantas superiores. Madrid (España): Ediciones Mundi-Prensa. p. 326.

Poehlman JM, Allen D. 2003. Aplicación de la biología molecular al fitomejoramiento. En: Poehlman JM, Allen D. Mejoramiento genético de las cosechas. 2.a ed. México, D. F. (México): Editorial Limusa, S. A. p. 145-168.

Pongchawee K, Na-Nakorn U, Lamseejan S, Poompuang S, Phansiri S. 2006. Factors affecting the protoplast isolation and culture of Anubias nana Engler. International Journal of Botany, 2 (2): 193-200.

Rao KS, Prakash AH. 1995. A simple method for the isolation of plant protoplasts. Journal of Biosciences, 20 (5): 645-655.

Rethmeier NOM, Jansen CE, Snel EAM, Nijkamp HJJ, Hille J. 1991. Improvement of regeneration of Lycopersicon pennellii protoplasts by decreasing ethylene production. Plant Cell Reports, 9: 539-543.

Rizkalla AA, Badr-Elden AM, Nower AA. 2007. Protoplast isolation, salt stress and callus formation of two date palm genotypes. Journal of Applied Sciences Research, 3 (10): 1186-1194.

Rodríguez NV, Kowalski B, Rodríguez LG, Caraballoso IB, Suárez MA, Pérez PO, Quintana CR, González N, Ramos RQ. 2007. In vitro and ex vitro selection of potato plantlets for resistance to early blight. Journal of Phytopathology, 155: 582-586.

Rzepka-Plevneš D, Kulpa D, Grabiec M, Kowalczys K, Kurek J. 2006. The effect of growth regulators and culture conditions on the callus induction in tomato Lycopersicon sp. Acta Scientiarum Polonorum,

Hortorum Cultus, 5 (2): 23-34.

Santos ALW, Silveira V, Steiner N, Maraschin M, Guerra MP. 2010. Biochemical and morphological changes during the growth kinetics of Araucaria angustifolia suspension cultures. Brazilian Archives of Biology and Technology, 53 (3): 497-504.

Schum A, Hofmann K, Ghalib N, Tawflk A. 2001. Factors affecting protoplast isolation and plant regeneration in Rosa spp. Gartenbauwissenschaft, 66 (3): 115-122.

Sharma HC, Crouch JH, Sharma KK, Seetharama N, Hash CT. 2002. Applications of biotechnology for crop improvement: prospects and constraints. Review. Plant Science, 163: 381-395.

Soniya EV, Banerjee NS, Das MR. 2001. Genetic analysis of somaclonal variation among callus-derived plants of tomato. Current Science, 80 (9): 1213-1215.

Szabados L. 1991. Protoplastos: aislamiento, cultivo y regeneración de plantas. En: Roca WM, Mroginski LA, editores. Cultivo de tejidos en la agricultura: Fundamentos y aplicaciones. Cali (Colombia):

Publicación CIAT, Centro Internacional de Agricultura Tropical. p. 240-270.

Szczerbakowa A, Borkowska M, Wielgat B. 2000. Plant regeneration from the protoplasts of Solanum tuberosum, S. nigrum and S. bulbocastanum. Acta Physiologiae Plantarum, 22 (1): 3-10.

Tylicki A, Burza W, Malepszy S, Kulawiec M, Kuras. 2002. Structural and ultrastructural analysis of Solanum lycopersicoides protoplasts during diploid plant regeneration. Annals of Botany, 90: 269-278.

Urrea AI. 2000. Efecto de Phytophthora infestans (Mont.) de Bary y sus metabolitos en la selección de somaclones de papa (Solanum tuberosum L.) var. Diacol Capiro obtenidos por mutagénesis in vitro y variación somaclonal. [Tesis de doctorado]. [Santa Clara (Cuba)]: Universidad Central Marta Abreu de las Villas, Facultad de Ciencias Agropecuarias, Instituto de Biotecnología de las Plantas. p. 90.

Urrea AI, Veitía N, Bermúdez I. 2001. Selección in vitro de callos de papa (Solanum tuberosum) var. Diacol Capiro empleando el filtrado crudo de Phytophtora infestans (MONT) DE BARY. Actualidades Biológicas, 23 (74): 5-13.

Veitía N, García LR, Bermúdez-Caraballoso I, Acosta-Suárez M, Leiva-Mora M, Alvarado-Capó Y, Torres D, Padrón Y. 2009. Protocolo para la selección in vitro de plantas de papa resistentes al filtrado de cultivo de Alternaria solani Sor. Biotecnología Vegetal, 9 (1): 27-32.

Zapata FJ, Evans PK, Power JB, Cocking EC. 1977. The effect of temperature on the division of leaf protoplasts of Lycopersicon esculentum and Lycopersicon peruvianum. Plant Science Letters, 8: 119-124.

Zapata FJ, Sink KC, Cocking EC. 1981. Callus formation from leaf mesophyll protoplasts of three Lycopersicon species: L. esculentum C. V. Walter, L. pimpinillifolium and L. hirsutum, F. glabratum. Plant Science Letters, 23 (1): 41-46.

Descargas

Publicado

2017-10-26

Cómo citar

Botero-Giraldo, C., Restrepo-Osorio, C., & Urrea- Trujillo, A. I. (2017). Respuesta de tres genotipos de tomate al cultivo in vitro y aislamiento de protoplastos. Actualidades Biológicas, 33(94), 17–31. Recuperado a partir de https://revistas.udea.edu.co/index.php/actbio/article/view/14088

Número

Sección

Artículos completos