elocation-id: e3614
La palma de jipi (Carludovica palmata), es una especie muy demandada para la elaboración de artesanías de alto valor económico en el sureste de México. No existen metodologías para el cultivo intensivo de la especie y la producción artesanal depende de características fenotípicas clave. El cultivo in vitro con luz LED favorece la micropropagación. En este estudio, llevado a cabo en Chiná, Campeche, México, en el año 2023, se evaluó el crecimiento de plantas de jipi bajo diferentes tratamientos de luz LED (roja, azul, azul/roja y blanca), así como bajo luz fluorescente blanca y oscuridad. Se optimizó un protocolo para la germinación in vitro de las semillas y se evaluó el efecto de la kinetina (KIN) en la fase de multiplicación. Las plantas bajo luces LED azul/rojo elongaron significativamente, mientras que las expuestas a LED rojos desarrollaron mejor sistema radicular, siendo estos arreglos óptimos para la producción a gran escala de jipi.
Carludovica palmata, cultivo in vitro, jipi, luz LED.
La palma de jipi (Carludovica palmata) es un recurso fitogenético altamente demandada en el sureste de México, por su uso en la elaboración de artesanías. Se cultiva solo en pequeños solares entre Campeche y Yucatán (Muñóz-Sánchez et al., 2021), lo que genera escasez de materia prima. Sus semillas germinan lentamente en campo (Gómez et al., 2011), pero in vitro logran germinación en 60 días o en 21 días con ácido giberélico (GA3) (Zambrano-Arteaga, 2022). El uso de 6-Bencilaminopurina (BAP) ha promovido la formación de brotes, pero las plantas obtenidas son más pequeñas (Hoyos-Sánchez et al., 2020), por lo que se requieren mejores tratamientos para producir plantas en menos tiempo y con mejores características para su adaptación en campo.
Las luces LED de colores mejoran el cultivo in vitro al influir en fotosíntesis y morfogénesis (Nhut et al., 2015), siendo las luces LED rojas y azules particularmente eficaces para el crecimiento de diversas especies (Bello et al., 2016), por lo que es posibles esperar una respuesta similar en las vitroplantas de jipi. Este estudio evaluó los efectos de diferentes tratamientos y fitorreguladores en la germinación y crecimiento de vitroplantas de C. palmata para optimizar su producción masiva.
Las semillas fueron obtenidas de infrutescencias inmaduras de color verde oscuro y poco carnosas (estado E1, Figura 1A) (Zambrano-Arteaga et al., 2022), recolectadas en plantaciones de Santa Cruz Ex-Hacienda, Calkiní, Campeche, México, 90.239722 longitud; 20.398333 latitud. Después de lavar las infrutescencias con agua corriente y jabón antibacterial líquido comercial, las bayas se cortaron con bisturí estéril para extraer las semillas con pinzas; colocándose sobre papel absorbente durante 3 días a 25 ±3 °C y almacenándose en microtubos estériles hasta su uso (Figura 1B).
Para la siembra in vitro, se sumergieron las semillas en alcohol al 70% durante 5 min, se enjuagaron con agua desionizada estéril y luego se trataron con hipoclorito de sodio al 1% durante 1 min. Tras un último lavado con agua estéril, permanecieron en ésta hasta su siembra. El medio de cultivo se basó en los reportados por Hoyos-Sánchez et al. (2020); Zambrano-Arteaga et al. (2022), con algunas modificaciones. Cada litro incluyó 4.3 g de medio MS, 2 mg L-1 de BAP, 0.025 mg L-1 de AIA, 30 g L-1 de sacarosa, 0.5 mg L-1 de tiamina, 2 mg L-1 de glicina, 0.5 mg L-1 de piridoxina, 0.04 mg L-1 de GA3, 5 g L-1 de carbón activado y 2.5 g L-1 de Phytagel™, con pH ajustado a 5.7. Se esterilizó a 20 PSI por 20 minutos. Se sembraron 200 semillas en 20 frascos (10 semillas por frasco) y se incubaron a 25 ±3 °C con luz continua. La germinación se evaluó cada siete días por 30 días.
Los ensayos para evaluar el efecto de la kinetina y de los tratamientos luminosos fueron realizados con las plántulas derivadas del ensayo de germinación. Se colocaron tres de éstas en frascos con 25 ml de medio de cultivo suplementado con 2 mg L-1 de kinetina (KIN) en vez de BAP, manteniendo el resto de los componentes igual. Los frascos se incubaron a 25 ±3 °C con distintos arreglos luminosos por 120 días.
Para evaluar el efecto de los diferentes arreglos de luz LED se utilizó un anaquel en el que se dispusieron regletas LED de 1.2 m, con 90 LEDs m-1, de 18 W y 1400 lúmenes. La intensidad luminosa se midió con un medidor Dawson (DSM155). El primer nivel tenía luces LED rojas (65 lm m-2), el segundo, LED azules (524 lm m-2), el tercero, una combinación de rojas y azules (393 lm m-2), el cuarto, luces LED blancas (654 lm m-2) y el quinto sin luz (0 lm m-2) y con aislamiento de luz natural, usando un plástico negro grueso para tales efectos. Como control, se usó un estante expuesto a luz fluorescente blanca (589 lm m-2).
Las plantas se expusieron a fotoperiodo de 24 h y se midió su altura, número de hojas, raíces, longitud promedio de raíces y brotes a los 18, 50 y 120 días. Los datos se analizaron con Anova de una vía y prueba de Tukey (α= 0.05) usando IBM SPSS Statistics 26 (IBM Corp., 2019).
Con las condiciones de cultivo reportadas, se logró un 85.5% de germinación tras tres semanas (Figura 2A). Estos resultados superan a Zambrano-Arteaga et al., 2022, quienes reportaron emergencia de hojas cotiledonares a los 21 días, mientras que en este estudio se obtuvo un 34.5% de germinación en los primeros ocho días.
Contrario a lo esperado, la kinetina no tuvo efectos significativos sobre el número de brotes inducidos en las plántulas (datos no mostrados). Por otro lado, hasta los tres meses de incubación se empezaron a observar diferencias entre los tratamientos. Las luces LED blancas y azul/roja (50/50%) mostraron efectos positivos, siendo las plántulas más grandes las expuestas a luz LED blanca (Cuadro 1, Figura 3D), de forma similar a lo reportado para las orquídeas Oncidium tigrinum y Laelia autumnalis (Murillo-Talavera et al., 2016) y los efectos reportados para Vanilla planifolia y para Anthurium huixtlense, en la que la combinación de luces LED roja y azul indujeron a un mayor crecimiento (Chen et al., 2013; Bello et al., 2016; Martínez-Estrada et al., 2016).
La luz LED roja produjo raíces más largas, acorde a lo reportado en explantes de uva (Poudel et al., 2008) (Cuadro 2). De forma similar, un estudio realizado por Wu y Lin (2012) demostró que la exposición de plántulas de Protea cynaroides a la luz LED roja promueve un aumento considerable en la densidad y longitud de las raíces en comparación con condiciones de iluminación convencionales. Asimismo, las plántulas bajo LEDs azul/roja desarrollaron más hojas y raíces más largas que las de luz blanca, lo que favorece su aclimatización (Figura 3C, Cuadro 2).
Se estableció un protocolo de germinación in vitro de C. palmata más eficiente que los reportados en estudios previos. El uso de luz LED aumentó significativamente el crecimiento de las plántulas, destacando la combinación de LED roja y azul, que promovió formación de hojas, mientras que los LED rojos favorecieron la elongación de raíces y los LED blancos la elongación de las plántulas, tras tres meses de tratamiento.
Nhut, D. T.; Huy, N. P.; Tai, N. T.; Nam, N. B.; Luan, V. Q.; Hien, V. T.; Tung, H. T.; Vinh, B. T. and Luan, T. C. 2015. Light-emitting diodes and their potential in callus growth, plantlet development and saponin accumulation during somatic embryogenesis of Panax vietnamensis Ha et Grushv. Biotechnology & Biotechnological Equipment. 29(2):299-308.
Zambrano-Arteaga, J. C.; Hoyos-Sánchez, R. A. y Chicaiza-Finley, D. 2022. Evaluación de la germinación de semillas de palma de iraca (Carludovica palmata) en condiciones in vitro y ex vitro. Caldasia. 44(2):221-230. https://www.jstor.org/stable/48676821.