Variación somaclonal en Agave victoriae-reginae T. Moore

Abstract

Somaclonal variation is a phenomenon that frequently occurs during in vitro cell cultures and is common in cultures that remain in constant subcultures. The Agave victoriae-reginae clone comes from a seed that dedifferentiated and formed a callus that subsequently gave rise to somatic embryos without the use of growth regulators and that has since been maintained in culture. The general objective of the thesis was to evaluate if there is somaclonal variation in an updated clone of A. victoriae-reginae subject to the effect of physical-chemical factors that are generally applied in vitro culture. The organo-embryogenic clone was used to evaluate the effect of the hormones 2,4-D, BA, and kinetin at 1 mgL, light intensity of 30 and 60 μmol m-2 s-1, temperature of 25 and 32°C for three continuous subcultures in vitro. To evaluate possible genetic changes, selection-neutral (MN) markers psbA, trnK, and trnL, and functional markers Longifolia, Jazmonyl, and AT2 (derived from Dendrobium sp.) were tested. The morphological results show that the 2,4-D hormone promotes an embryogenic response in explants with well-defined embryos and callus induction, while BA and kinetin promote an organogenic response with abundant intense green shoots. Regarding the MN, they did not show variation in the treatments, probably because they are not subject to natural selection. The functional markers were able to be amplified, however, the size of the bands was not adequate for sequencing. Finally, this work contributes to evaluating the susceptibility of the species to present somaclonal variation and to be assessed in vitro cultures of agaves.

La variación somaclonal es un fenómeno que se presenta con frecuencia durante el cultivo in vitro y que resulta un fenómeno común en cultivos que permanecen en subcultivos constantes. El clon de Agave victoriae-reginae proviene de una semilla que se desdiferenció y formó callo que posteriormente dio origen a embriones somáticos sin el uso de reguladores del crecimiento y que desde entonces se ha mantenido en cultivo. El objetivo general de la tesis fue evaluar si existe variación somaclonal en un clon actualizado de A. victoriae-reginae sujeto al efecto de factores físico-químicos que generalmente se aplican en el cultivo in vitro. Se utilizó el clon órgano-embriogénico para evaluar el efecto de las hormonas 2,4-D, BA y kinetina a 1 mgL, intensidad luminosa de 30 y 60 μmol m-2 s-1, temperatura de 25 y 32°C durante tres subcultivos continuos in vitro. Para evaluar posibles cambios genéticos, se probaron los marcadores neutrales a la selección (MN) psbA, trnK y trnL, y funcionales Longifolia, Jazmonyl y AT2 (derivados de Dendrobium sp). Los resultados morfológicos muestran que la hormona 2,4-D promueve en los explantes una respuesta embriogénica con embriones bien definidos e inducción de callo, mientras que la BA y kinetina promueven una respuesta organogénica con abundantes brotes de color verde intenso. Con respecto a los MN, no mostraron variación en los tratamientos, probablemente debido a que no están sujetos a selección natural. Los marcadores funcionales lograron amplificarse, sin embargo, el tamaño de las bandas no fue el adecuado para secuenciar. Finalmente, este trabajo contribuye a evaluar la susceptibilidad de la especie a presentar variación somaclonal y ser valorada en los cultivos in vitro de agaves.