Metabolismo del carbono en la producción in vitro de bulbos de Sprekelia formosissima (L.) Herbert

Abstract

Sprekelia formosissima is a bulbous plant, which growth in a pot with great ornamental potential. Under natural conditions, vegetative propagation of S. formosissima is limited, producing one or no shoots per year. From seed, obtaining a mature bulb can take up to four years. In vitro propagation techniques are an alternative for the mass propagation of bulbs, which form vigorous plants and flowers when they reach a larger size and accumulate nonstructural carbohydrates (NSC) (total soluble sugars, reducing sugars, fructose, sucrose and starch) that serve as a source of energy. Three assays were carried out with the aim of studying the growth, concentration of total soluble sugars (AST), reducing sugars, fructose, sucrose, starch and the activity of the enzymes AGPase, GBSS and SSS in S. formosissima bulbs propagated in vitro under different incubation conditions and components of the culture medium. In the first trial, the effect of light intensity (0, 30, 60, 120 and 130 μmol m-2 s-1 of light) on the growth and accumulation of NSC in vitro in S. formosissima bulbs was evaluated. To determine starch, 4 and 8 U of amyloglucosidase and α-amylase with 6, 12 and 24 h of digestion were tested. The bulblets were cultured in MS medium with 4 % sucrose and a photoperiod of 16 h. At 80 days the highest values were recorded for fresh weight (119.36 mg), dry weight (33.14 mg) and bulb diameter (0.39 cm), number of leaves (2.25), chlorophyll a, b, total (0.71, 0.21 and 0.92 mg / g fresh weight, respectively) and starch in bulbs (146.01 mg / g fresh weight) with 130 μmol m-2 s-1 of light, the lowest records of these variables were observed in darkness.

Sprekelia formosissima es una planta bulbosa con gran potencial ornamental que se cultiva en maceta. En condiciones naturales, la propagación vegetativa de S. formosissima es limitada, produce uno o ningún brote por año. A partir de semilla, la obtención de un bulbo maduro puede tardar hasta cuatros años. Las técnicas de cultivo in vitro son una alternativa para la propagación masiva plantas geófitas, porque los bulbos producidos generan plantas y flores vigorosas cuando alcanzan un mayor tamaño y acumulan carbohidratos no estructurales (CNE) (azúcares solubles totales, reductores, fructosa, sacarosa y almidón) que sirven como fuente de energía. Por lo anterior, en esta investigación se realizaron tres ensayos con el objetivo de estudiar el crecimiento, concentración de azúcares solubles totales (AST), reductores, fructosa, sacarosa y almidón y la actividad de las enzimas AGPasa, GBSS y SSS en bulbos de S. formosissima propagados in vitro bajo diferentes condiciones de incubación y componentes del medio de cultivo. En el primer ensayo se evaluó el efecto de la intensidad de luz (0, 30, 60, 120 y 130 μmol m-2 s-1 de luz) sobre el crecimiento y acumulación de CNE in vitro en bulbos de S. formosissima. Para determinar almidón se probaron 4 y 8 U de amiloglucosidasa y α-amilasa con 6, 12 y 24 h de digestión. Los bulbillos se cultivaron en medio MS con 4 % de sacarosa y fotoperiodo de 16 h. A los 80 días se registraron los valores más altos para peso fresco (119.36 mg), seco (33.14 mg) y diámetro de bulbo (0.39 cm), número de hojas (2.25), clorofila a, b, total (0.71, 0.21 y 0.92 mg/g peso freso, respectivamente) y almidón en bulbos (146.01 mg / g peso fresco) con 130 μmol m-2 s-1 de luz, los registros más bajos de estas variables se observaron en oscuridad.