Inducción de mutaciones mediante radiaciones gamma de (Passiflor edulis Simvar. edulis)
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Autores
Pabón Calderón, Lisset Andreina
Director
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Español
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Resumen
Passiflora edulis Sims var. edulis- gulupa, es una especie exótica de las frutas de la pasión,
considerada como promisoria en el mercado nacional e internacional por sus características
organolépticas de sabor y aroma, ocupando el segundo lugar de las pasifloras a nivel de
exportación en el país. Actualmente este cultivo se está viendo afectado por la incidencia de
plagas y enfermedades, causando pérdidas significativas en la producción y limitando
considerablemente la exportación. En esta investigación se evaluó la variabilidad genética
producida por las radiaciones gamma Co60 en plantas in vitro de gulupa mediante caracteres
fenotípicos, citogenéticos y moleculares; en donde plántulas de gulupa procedentes del
material in vitro de investigación del laboratorio de cultivo de tejidos- Departamento de
Biología fueron utilizadas con el fin de iniciar un programa de mejoramiento genético en este
frutal con la alternativa de inducción de mutaciones. Seis dosis de irradiaciones gamma (10,
20, 30, 40 50 y 60 Gy) fueron empleados con el objeto principal de establecer la curva de
radiosensitividad en esta especie frutal a partir de segmentos nodales como explantes. La
evaluación de la eficiencia de la mutación estuvo determinada por la medición de la dosis letal
media (DL50), está se determinó en la dosis de 50 Gy. En las dosis de 10, 20 y 30 Gy se
observó una buena capacidad de multiplicación de brotes, la cual fue homogénea y presentó
los mayores índices de sobrevivencia. De las variables fenotípicas evaluadas, el coeficiente de
multiplicación (CM) y el vigor de las plantas, arrojaron diferencias significativas frente al control
para todos los tratamientos en las evaluaciones realizadas, aunque se encontró una similitud
en la respuesta CM en los tratamientos mutagénicos después de seis semanas de evaluación.
Por otro lado, se observo un hábito de crecimiento de forma roseta, la cual fue notoria en las
dosis de 50 y 60 Gy. En general se asume que estos caracteres fenotípicos evaluados en
condiciones in vitro no permiten la selección de un material vegetal con óptimas propiedades
agroeconómicas. Los análisis citogenéticos de las plántulas irradiadas y no irradiadas lograron
detectar variabilidad genética, observándose aneuploidías de 26, 27, 28, 29 y 30 cromosomas
y algunas fragilidades en todos los tratamientos mutagénicos. También se evaluó el daño del
ADN cloroplástico mediante el conteo de cloroplastos en cada célula guarda; los resultados
mostraron diferencias numéricas y morfológicas por encima del 50%, observándose
variaciones entre 4 - 7 cloroplastos por célula guarda en las dosis evaluadas. En ambos
estudios no se presentó correlación del daño con un tratamiento específico. De igual manera la
caracterización citogenética en las plántulas de gulupa in vitro (control) mostró la presencia de
28 cromosomas y seis cloroplastos en cada célula guarda. Estos resultados difieren
considerablemente con los reportes citológicos de las especies cultivadas en Brasil, Australia y
Hawaii, poniendo en manifiesto que se está propagando una especie diferente de gulupa en
Colombia. Por otra parte los análisis moleculares mediante marcadores RAM mostraron
patrones electroforéticos que distinguieron los tratamientos irradiados frente a los controles.
Los marcadores RAM fueron altamente reproducibles para los seis “primers” utilizados,
observando que el primer CCA fue el que mejor esclareció la variabilidad inducida mostrando
el más alto nivel de polimorfismo con relación a los otros. Sin embargo la naturaleza azarosa
de la radiación hace que el resultado no sea el mismo para otro estudio (Texto tomado de la fuente).
Abstract
Passiflora edulis Sims var. edulis- gulupa is an exotic passion fruit, which it is considered a
promissory crop in the national and international markets for its organoleptic characteristics of
taste and aroma, putting in second place of the passiflora species exported in the country.
Actually this crop has been affected by pests and disease incidence causing significant yield
loss and limiting its exports. In this research the genetic variability generated by gamma rays
using 60Co on in vitro plants of gulupa was evaluated through phenotypic, cytogenetic and
molecular characters; in where gulupa plants from researched in vitro material of the tissue
culture laboratory – Department of Biology was used with the purpose to start a plant breeding
program with the mutation induction alternative. Six doses of gamma irradiation (10, 20, 30, 40
50 y 60 Gy) were used with main goal to establish the radiosensitivity curve in this fruit from
nodal segment as explants. The evaluation of mutation efficiency is determinate by the median
lethal dose (LD50), it was found in the 50 Gy dose. A good proliferation of buds in the 10, 20 y
30 Gy doses was observed, which they had homogenous growth and also presented the
higher survival values. Of the phenotypic characters evaluated, the multiplication coefficient and
the vigour in plants produced significant differences in comparison with the control in all
treatments, although the answer of CM was similar in all mutagenic treatments after six weeks
of evaluation. On the other hand a rosette form was observed as a kind of growth different of
control, which it was common in the 50 and 60 Gy doses. In general we assumed that these
phenotypic characters evaluated on in vitro condition didn’t allow the selection of plant material
with ideal agro-economic characteristics. The cytogenetic analysis of irradiated and non
irradiated plants detected the genetic variability, showing aneuploidies of 26, 27, 28, 29 y 30
chromosomes and some fragilities in all mutagenic treatments. Also the damage of chloroplast
DNA was observed through the count of chloroplast in each guard cell; the results showing
numerical and morphologic differences above of 50%, and several chloroplasts among
between 4-7 in all doses evaluated. In both studies the damage observed wasn´t correlated
with a specific treatment. Of the same way the cytogenetic characterization of in vitro gulupa
(control) showed 28 chromosomes and six chloroplast in each guard cell. These results are
considerably different with the reports of species cultivated in Brazil, Australia and Hawaii,
putting evidence that a different gulupa species is propagated in Colombia. On the other hand
the molecular analysis through RAM markers showed electroforectic patters that distinguished
the irradiated treatments with relation to control. The RAM markers were highly reproducible for
six primers used, showing that the primer CCA was the best primer to clarify the induced
variation from other ones. Although the random nature of radiation makes that result won’t be
the same for others studies.