Efecto del carbón activado y ácido indol acético en el desarrollo de protocormos de Masdevallia coccinea Linden ex Lindl. y Maxillaria nutans Lindl. in vitro

ARTÍCULO DE INVESTIGACIÓN Efecto del carbón activado y ácido indol acético en el desarrollo de protocormos de Masdevallia coccinea Linden ex Lindl. y Maxillaria nutans Lindl. in vitro The effect of activated charcoal and indole acetic acid on the in vitro development of Masdevallia coccinea Linden ex Lindl and Maxillaria nutans Lindl. protocorm-like bodies Jaime Alonso Pedroza-Manrique1, Lina Constanza Serrato-Muñoz2, Mileidy Castaño-Robayo3 Resumen En esta investigación se pretende estimular el desarrollo de protocormos de Masdevallia coccinea y Maxillaria nutans bajo condiciones in vitro utilizando diferentes concentraciones de ácido indol acético y carbón activado. El protocolo obtenido es una alternativa de la conservación de orquídeas que se encuentran en vías de extinción, y además permite contribuir con el mejoramiento medioambiental. En la evaluación del desarrollo vegetativo bajo condiciones in vitro de los protocormos de Masdevallia coccinea y Maxillaria nutans, orquídeas en vías de extinción, se obtuvo que solamente Maxillaria nutans alcanzará su desarrollo exitoso mediante el cultivo in vitro en el medio Murashige y Skoog (1962), donde se evaluó el efecto de la interacción entre el carbón activado (0,0; 0,5, 1,0 % (p/v)) y el ácido indol acético (0,0; 0,5; 1,0 mg/L-1). El medio de cultivo empleado fue enriquecido con sacarosa al 3% y el Myo inositol al 0,1 g/L-1. Los protocormos de Masdevallia coccinea evidenciaron que se encontraban inmaduros, situación por la cual no lograron su desarrollarlo vegetativo en el experimento planteado, en atención a que se encontraban en el periodo de latencia. Por esta razón, es de gran importancia tener en cuenta que las cápsulas de las orquídeas deben estar bien maduras, a fin de garantizar que los protocormos que se forman in vitro sean maduros y completen con facilidad su morfofisiológía. Mientras que los protocormos de Maxillaria nutans dieron un mayor rendimiento en su desarrollo vegetativo. En esta investigación se determinó que el efecto de la interacción de 0,5% de carbón activado con 0,5 mg/L-1 de AIA es positivo sobre la tasa de crecimiento para el desarrollo de los protocormos de Maxillaria nutans bajo condiciones in vitro. Palabras clave: Masdevallia coccínea, Maxillaria nutans, in vitro, carbón activado, AIA. 1 2 3 86 Biólogo, Esp. M. Sc. Profesor Asociado Universidad Distrital Francisco José Caldas. Licenciada en Biología, Universidad Distrital Francisco José Caldas. Licenciada en Biología, Universidad Distrital Francisco José Caldas. Rev. Colomb. Biotecnol. Vol. XII No. 2 Diciembre 2010 86-102 Abstract When evaluating the protocorm growth of endangered orchids Masdevallia coccinea and Maxillaria nutans in in vitro conditions, only Maxillaria nutans achieved successful development by in vitro culture in Murashige and Skoog (1962); the effect of the interaction between activated carbon (0.0, 0.5, 1.0% (w / v)) and indole acetic acid (0.0, 0.5, 1.0 mg.L-1) was evaluated. Culture medium was enriched with 3% sucrose and 0.1 g/L-1 myoinositol. Masdevallia coccinea protocorms were revealed to be immature, meaning that they could not achieve vegetative development in the planned experiment as they were in their latency period. It should thus be noted that orchid capsules should be ripe to ensure that protocorms formed in vitro are mature and easily complete their morphophysiological development. However, Maxillaria nutans protocorms gave higher yield during their vegetative development. This research found that the interaction effect of 0.5% activated carbon with 0.5 mg/L-1 IAA was positive on growth rate for Maxillaria nutans protocorm development in in vitro conditions. The protocol obtained in this investigation represents a conservation alternative for endangered orchids and can contribute towards environmental improvement. Key words: Masdevallia coccinea, Maxillaria nutans, in vitro, activated charcoal, IAA. Recibido: febrero 15 de 2010 Aprobado: octubre 25 de 2010 La familia Orchidaceae es una de las más abundantes del mundo, y la belleza de sus flores representa un gran potencial para la industria ornamental; aparecieron sobre la faz de la tierra hace unos 100 a 200 millones de años en el archipiélago de Borneo, y desde allí se extendieron a todos los continentes (Rivera, 1998). En los trópicos es donde se concentra el mayor número de ellas, y es precisamente en estas regiones donde se ha producido el mayor impacto ecológico provocado por el hombre en los últimos años. Las amenazas que directa o indirectamente afectan a las orquídeas son la deforestación, los incendios forestales, el trasiego ilegal de plantas, el manejo inapropiado de especies (Zambrano, 2000; Cupitra, 2009; Escudero e Iriondo, 2009; Magdaleno, 2009; Zamora, 2009). los últimos 30 años, debido a altos niveles de recolección y a una disminución en la calidad del hábitat (Instituto Alexander von Humbolt, 1997; Okada, 2001; Calderón, 2007; Sarmiento, 2009). Estas especies son poco cultivadas ya que su crecimiento y desarrollo son lentos, por tanto, se pretende realizar cultivos en medio in vitro para acelerar su desarrollo, preservar estas especies y conservarlas. La realización del cultivo in vitro se generó a partir de la siembra de protocormos (pequeños cuerpos isométricos), en un medio nutritivo llamado Murashige & Skoog (1962), el cual le proporciona macro y micronutrientes a las semillas, desplazando las funciones del hongo en la relación simbiótica. Este medio fue enriquecido con el AIA, la hormona que desencadena el enraizamiento y la elongación de la planta, y el carbón activado que sirve de sustrato y absorbe los fenoles oxidantes en la misma. En este trabajo se realizó el cultivo in vitro de dos especies de orquídeas: Masdevallia coccinea y Maxillaria nutans, plantas terrestres humícolas endémicas de Colombia que se encuentran en vías de extinción, con la categoría global “En peligro” (EN), como consecuencia de su reducción poblacional mayor al 50% en Con esta técnica se pretende estandarizar un protocolo para el desarrollo de Masdevallia coccinea y Maxillaria nutans; siendo estas dos especies no cultivadas en condiciones de laboratorio, cuya multiplicación ha estado sujeta a los métodos convencionales de propagación vegetativa in vivo, el establecimiento de un pro- Introducción Efecto del carbón activado y ácido indol acético en el desarrollo de protocormos... 87 tocolo encaminado al crecimiento y desarrollo de protocormos de Masdevallia y Maxillaria bajo condiciones de cultivo in vitro requiere de la evaluación de diversos factores que tanto de forma individual como integrada determinan el éxito del vitro-cultivo, dentro de estos factores se encuentran los medios de cultivo en cuanto a su composición nutritiva y reguladores del crecimiento, así como las condiciones de incubación como luz y temperatura. La implementación de un diseño experimental mediante el cultivo in vitro pretende evaluar el efecto del carbón ac (...truncated)