Determinación del origen genético de respuestas de supervivencia y crecimiento de setenta genotipos de yuca (Manihot esculenta) a la inoculación con el hongo FMA (Rhizophagus irregularis), en etapa de endurecimiento
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Resumen
La yuca (Manihot esculenta Crantz) es un cultivo fundamental para la seguridad alimentaria global, y su diversidad genética se conserva principalmente en bancos de germoplasma en ocasiones usando técnicas de cultivo in vitro. Sin embargo, la preservación y propagación eficiente de este recurso enfrenta retos importantes, especialmente durante la fase de aclimatación ex vitro, donde las plantas micropropagadas deben adaptarse a condiciones ambientales externas tras su desarrollo en condiciones controladas de laboratorio.
Este estudio evaluó si la inoculación con el hongo formador de micorrizas arbusculares (HFMA) Rhizophagus irregularis mejora la supervivencia y el crecimiento durante la aclimatación ex vitro de 70 genotipos de yuca (Manihot esculenta). Para ello se micropropagaron todos los genotipos simultáneamente; sin embargo, debido a la respuesta diferencial de las variedades al cultivo in vitro, algunas no lograron en el mismo periodo alcanzar el número requerido de plántulas para la evaluación. Por ello, el experimento se organizó en dos cohortes o “siembras”: la primera con genotipos que alcanzaron tempranamente la cantidad de material vegetal necesaria, y la segunda con genotipos de lenta multiplicación in vitro que requirieron un periodo adicional para obtener plántulas suficientes.
Durante la fase de aclimatación ex vitro, se evaluó el efecto de la inoculación con HFMA sobre la supervivencia y desarrollo de las plantas.
Como resultados relevantes, para la segunda siembra compuesta por genotipos de multiplicación lenta, la inoculación incrementó significativamente la supervivencia (95.2% vs. 9.5% en controles), mientras que en la primera siembra el aumento fue moderado (50.5% vs. 25.2%). Las plantas inoculadas mostraron además mayor eficiencia fotosintética (Fv/Fm) y contenido de clorofila a los 60 días, y un incremento del área foliar a los 120 días. La colonización micorrícica fue significativamente mayor en plantas inoculadas (~77%) respecto a no inoculadas (entre 47 a 63%), lo que indica un potencial establecimiento simbiótico en condiciones de suelo no esterilizado. Esta colonización podría no deberse exclusivamente al hongo inoculado, puesto que habría comunidades nativas que también tendrían la capacidad de colonizar. La confirmación de que el hongo inoculado es el mayor responsable del incremento de la colonización requeriría la aplicación de marcadores moleculares para determinar su proliferación en las raíces. No se encontró correlación directa entre el porcentaje de colonización y variables de crecimiento, lo que sugiere que los beneficios fisiológicos dependen de interacciones complejas entre genotipo, hongo y factores ambientales.
Estos resultados destacan la eficacia de Rhizophagus irregularis para mejorar la aclimatación y desempeño de plantas micropropagadas de yuca, especialmente en genotipos que presentan dificultades en la multiplicación in vitro. Además, se subraya la importancia de considerar la variabilidad genética en la respuesta a la inoculación para optimizar protocolos de conservación y producción sostenible de yuca. (Texto tomado de la fuente)
Abstract
Cassava (Manihot esculenta Crantz) is a crucial crop for global food security, and its genetic
diversity is mainly preserved in germplasm banks, sometimes using in vitro culture
techniques. However, the efficient preservation and propagation of this resource face
significant challenges, especially during the ex vitro acclimatization phase, where
micropropagated plants must adapt to external environmental conditions after their
development under controlled laboratory conditions.
This study evaluated whether inoculation with the Arbuscular Mycorrhizal Fungus (AMF)
Rhizophagus irregularis improves survival and growth during the ex vitro acclimatization of
70 cassava genotypes (Manihot esculenta).
To do this, all genotypes were micropropagated simultaneously; however, due to the
differential response of the varieties to in vitro culture, some did not reach the required
number of plantlets for evaluation within the same period. Therefore, the experiment was
organized into two cohorts or "plantings": the first with genotypes that reached the
necessary amount of plant material early, and the second with slow-in vitro-multiplication
genotypes that required an additional period to obtain sufficient plantlets. During the ex vitro
acclimatization phase, the effect of AMF inoculation on plant survival and development was
evaluated.
As relevant results, for the second planting (composed of slow-multiplying genotypes),
inoculation significantly increased survival (95.2% vs. 9.5% in controls), while in the first
planting, the increase was moderate (50.5% vs. 25.2%). Inoculated plants also showed
greater photosynthetic efficiency (Fv/Fm) and chlorophyll content at 60 days, and an
increase in leaf area at 120 days. Mycorrhizal colonization was significantly higher in
inoculated plants (~77%) compared to non-inoculated ones (between 47% and 63%), which
indicates potential symbiotic establishment under non-sterilized soil conditions. This
colonization might not be exclusively due to the inoculated fungus, since native
communities could also have the capacity to colonize. Confirmation that the inoculated
fungus is primarily responsible for the increase in colonization would require the application
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of molecular markers to determine its proliferation in the roots. No direct correlation was
found between the percentage of colonization and growth variables, suggesting that the
physiological benefits depend on complex interactions among genotype, fungus, and
environmental factors.
These results highlight the effectiveness of Rhizophagus irregularis in improving the
acclimatization and performance of micropropagated cassava plants, especially in
genotypes that present difficulties in in vitro multiplication. Furthermore, the importance of
considering genetic variability in the response to inoculation is emphasized to optimize
cassava conservation and sustainable production protocols.
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