Micropropagación de Vanilla planifolia y efecto a la colchicina para estandarizar un protocolo de inducción de polipoidía

Abstract

Vanilla planifolia is one of the most important aromatic plants for the production of natural vanilla for the food and cosmetic industry. It is native to the tropical zones of Mexico and as a genetic resource it is considered one of the most important agrobiological legacies in Mesoamerica. Given the limitations in its germination, it is traditionally propagated by vegetative propagation through stem cuttings from mature plants, which produce an identical genotype susceptible to diseases and pests. Consequently, vanilla growers and processors are struggling to meet the growing global demand for vanilla extract and are challenged by inefficient and unsustainable production practices. That is why increasing genetic diversity and generating new variants to reduce production risks is essential. Through in vitro culture techniques, the germination percentage is increased and propagation in orchids is stimulated; In addition, these techniques allow generating genetic variability. Genetic improvement through the induction of in vitro polyploidy in orchids allows expanding the genetic potential of plant material and developing varieties. Based on the above, this research aimed to propagate and standardize a protocol for the induction of polyploidy in vitro in V. planifolia protocorms. For this, the methodology was developed in three phases: 1) Asymbiotic germination of immature seeds, 2) In vitro propagation of nodal sections, and 3) Standardization of an in vitro polyploidy induction protocol. The germination phase consisted of three trials to evaluate the effect of the total concentration of mineral salts, addition of phytohormones and low light incubation conditions on immature seeds of V. planifolia. In the micropropagation phase, the effect of different types and concentrations of cytokinins on shoot proliferation was evaluated.

Vanilla planifolia es una de las plantas aromática más importante para la producción de vainilla natural de la industria alimenticia y cosmética. Es originaria de las zonas tropicales de México y como recurso genético es considerada uno de los legados agrobiológicos más importantes de Mesoamérica. Dado a las limitantes en su germinación, tradicionalmente se propaga por multiplicación vegetativa a través de esquejes de tallo de plantas maduras, que producen un genotipo idéntico susceptible a enfermedades y plagas. En consecuencia, los productores y procesadores de vainilla luchan por satisfacer la creciente demanda mundial del extracto de vainilla y enfrentan el desafió de prácticas de producción ineficiente e insostenible. Es por ello que aumentar la diversidad genética y generar nuevas variantes para reducir los riesgos de producción es fundamental. A través de técnicas de cultivo in vitro se aumenta el porcentaje de germinación y estimula la propagación en orquídeas; además, estas técnicas permiten generar variabilidad genética. El mejoramiento genético mediante la inducción de poliploidía in vitro en orquídeas permite expandir el potencial genético del material vegetal y desarrollar variedades. Con base a lo anterior, esta investigación tuvo como objetivo propagar y estandarizar un protocolo para la inducción de poliploidía in vitro en protocormos de Vanilla planifolia. Para ello, la metodología se desarrolló en tres fases: 1) Germinación asimbiótica de semillas inmaduras, 2) Propagación in vitro de secciones nodales, y 3) Estandarización de un protocolo de inducción de poliploidía in vitro. La fase de germinación consistió de tres ensayos para evaluar el efecto de la concentración total de sales minerales, adición de fitohormonas y condiciones de incubación lumínica bajos en semillas inmaduras de V. planifolia. En la fase de micropropagación se evaluó el efecto de diferentes tipos y concentración de citocininas para la proliferación de brotes.