(UNIVERSIDAD DE COSTA RICAESCUELA DE AGRONOMAFACULTAD DE CIENCIAS AGROALIMENTARIASREGULADORES DE CRECIMIENTO VEGETAL (AF-5408) ESTUDIANTE:CARLOS CORRALES ALFAROCARNE:A72062PROFESORES:Dr. FRANCISCO SABORIO POZUELO Dr. ARTURO BRENES Dr. LUIS GMEZ M.Sc. HEIDY CHAVARRAII-2011 )

EFECTO DEL USO DE DIFERENTES CONCENTRACIONES DE CITOQUININAS SOBRE LA BROTACIN DE PLANTAS DE AMPI (Colocasia esculenta) Y TIQUISQUE (Xanthosoma sagittifolim)

Resumen

En el presente estudio, se prepararon soluciones de dos citoquininas de diferentes concentraciones (250 ppm y 125 ppm de Kinetina y 500 ppm y 250 ppm de Benzyl adenina) a partir de soluciones madre de Kinetina 500 ppm y Benzy adenina 1000 ppm. El trabajo se realiz en el Laboratorio de Biotecnologa de plantas del CIA, Universidad de Costa Rica. Las plantas de ampi y tiquisque se trasplantaron a bolsas de almcigo de 1 kg, por lo que el nmero de repeticiones por tratamiento para ampi (Colocasia esculenta) es 7 y para tiquisque (Xanthosoma sagittifolium) es 3. Posteriormente las plantas se decapitaron y se aplicaron los tratamientos (3 gotas/planta decapitada). En las evaluaciones subsiguientes se present crecimiento del brote central en la mayor parte de los tratamientos por lo que se tuvo que decapitar en varias ocasiones. En los resultados obtenidos, la prdida de repeticiones por muerte de algunas plantas decapitadas y la falta de uniformidad en los valores de grosor y longitud de rebrotes, influyeron en que el error estndar aumentara y que la media no fuera lo suficientemente representativa. Para el mayor nmero de variables medidas, la efectividad de los resultados muestran una respuesta muy favorable utilizando citoquininas de baja concentracin, tanto para ampi como para tiquisque, solo en la longitud de rebrotes para tiquisque, la mayor respuesta se obtiene nicamente con K 500 ppm.

Introduccin

El ampi (Colocasia esculenta) es una planta de hasta 2 m de altura, con un tallo central subterrneo de cilndrica a esfrica llamada cormo, en el cual se producen cormelos, races y las hojas. Pertenece a la familia de las Arceas. En la Zona Atlntica, este cultivo produce aproximadamente 7 toneladas por hectrea. (MAG, 1991)

Las exportaciones de ampi de enero a noviembre del 2010 llegaron a las 8. 193 toneladas, las que representaron para el pas un ingreso de US $7,02 millones. Estas exportaciones han sido dirigidas a 13 pases, figurando como principal destino Estados Unidos con 5. 625 toneladas (68,67%) del total, por un valor de US $4,62 millones (65,87%), seguido por Puerto Rico que recibi el 15,92% (1.304 toneladas) del volumen total exportado y el 19,43% del valor (US $1,36 millones) y en tercer lugar el Reino Unido con 558.024 toneladas (6,81%) y un valor de US $525.373 (7,49%). (CNP, 2011)

Segn Morales (2007), el tiquisque pertenece a la familia de las Arceas, es considerada una hierba perenne compuesta por un tallo subterrneo o cormo con un meristema apical que forma una corona de pocas hojas y produce cormelos que es la parte comercial.

El tiquisque (Xanthosoma sagittifolium) es originario del trpico americano probablemente de la regin del Caribe, donde se concentra la mayor variabilidad gentica. Se conocen tres tipos de tiquisque, el blanco, el morado y el amarillo y en ellos existe una gran diversidad de clones. En nuestro pas se siembra mayormente el tiquisque blanco y el morado para la exportacin. Se cultiva principalmente en la regin del trpico bajo hmedo, que en nuestro pas corresponde a las llanuras del norte, el Atlntico y en el sur del pas. (Bolaos, 2001)

En los ltimos cuatro aos, las exportaciones del tuquisque de Costa Rica tienen como principal destino los mercados de Estados Unidos con un 75 % del total exportado. Le sigue con un 21 % Puerto Rico y en tercer lugar Holanda con un 2 % de lo exportado, Canad con 1 % y el resto de pases con 1 % de los exportado. (Rodrguez, 2007)

En stas Arceas la propagacin asexual puede ser de diversas formas, cormos y cormelos enteros o fraccionados, cortes de tallo (que consisten de la porcin apical del tallo y porcin basal de peciolos), brotes y plntulas propagadas in vitro. Los cormos producen mayor rendimiento que los cormelos. En el tiquisque, cuando se utilizan secciones de cormo, son preferibles las de la parte proximal con respecto al tallo, esto se debe a que en esta parte se localizan ms y mejores yemas; adems, posiblemente se producen un mayor nmero de yemas y la planta obtiene un mayor desarrollo foliar. (Jimnez, 1988)

En Costa Rica el cultivo de las arceas est concentrado en los cantones de San Carlos y San Ramn al norte y Pococ al este. La produccin del norte abastece al mercado interno, en tanto la del este, suple predominantemente a la demanda externa va Limn. (Rodrguez, 1984)

Objetivo general

Comparar el efecto del uso de diferentes concentraciones de citoquininas sobre la brotacin en plantas de ampi (Colocasia esculenta) y tiquisque (Xanthosoma sagittifolium) en condiciones de invernadero.

Objetivos especficos

1. Evaluar el efecto de diferentes concentraciones de Kinetina (125, 250 y 500 ppm) en la brotacin de plantas de ampi y tiquisque.

2. Valorar el efecto de diferentes concentraciones de Benzyl adenina (250, 500 y 1000 ppm) sobre la brotacin de plantas de ampi y tiquisque.

Materiales y mtodos

Este experimento se llev a cabo en uno de los invernaderos del Centro de Investigaciones Agronmicas (CIA), Universidad de Costa Rica.

Como material vegetal se utilizaron plantas de ampi y tiquisque sembradas previamente en bandejas y en edades fisiolgicas distintas (ampi 30 das y tiquisque 60 das). Las plantas se sacaron con adobe y fueron trasplantadas a bolsas negras de 1 kg (tipo almcigo) donde el sustrato consista bsicamente en una mezcla de suelo y fibra de coco en una proporcin 1:1. Para el ampi se utilizaron siete repeticiones por tratamiento y en el caso del tiquisque 3 repeticiones por tratamiento. Todas las bolsas fueron colocadas sobre bandejas plsticas para evitar su volcamiento y facilitar la movilidad en el momento de las evaluaciones.

(B) (A)

Fig. 1. A. Almcigo de ampi (Colocasia sculenta) y tiquisque (Xanthosoma sagittifolium). B. Siembra de las plantas y disposicin de las bolsas en las bandejas plsticas

La preparacin de las diferentes soluciones de Kinetina y Benzyl adenina se llev a cabo en el Laboratorio de Biotecnologa de plantas del CIA seis semanas despus de la siembra de las plantas. Las soluciones madre de 500 ppm de Kinetina y de 1000 ppm de Benzyl adenina ya se encontraban preparadas, lo nico que se hizo fue obtener volmenes de citoquininas ms bajos en correlacin a las concentraciones indicadas, utilizando balones de 50 mL y aforando con agua deshionizada (Cuadro 1).

Para realizar los clculos respectivos, el procedimiento y la frmula empleada para cada una de las concentraciones aplica en todos los casos.

Por ejemplo:

V1 C1 = V2 C2

As para obtener el volumen requerido a partir de 250 ppm es como sigue:

V1 500 ppm = 50 mL 250 ppm

V1 = 50 mL 250 ppm = 25 mL

500 ppm

Las plantas fueron decapitadas de tal manera que la eliminacin del meristemo apical fuera lo ms efectiva posible, para ello se utiliz un bistur, posterior a esto, se llev a cabo la aplicacin de los diferentes tratamientos con un gotero colocando 3 gotas sobre el corte realizado.

Cuadro 1. Volmenes de citoquininas obtenidos a partir de dos soluciones puras (500 ppm y 1000 ppm)

Tratamiento

Concentracin (ppm)

Volumen agregado (mL)

Kinetina

500*

50

250

25

125

12,5

Benzyl adenina

1000*

50

500

25

250

12,5

* Soluciones puras

(C) (B) (A)

Fig. 2. A. Decapitacin de las plantas. B. Corte posterior a la decapitacin. C. Aplicacin de los tratamientos

Una vez realizada la decapitacin de las plantas y la aplicacin de los tratamientos, las evaluaciones se realizaron semanalmente para medir el nmero, grosor y longitud de los rebrotes emitidos.

Resultados y discusin

Una semana despus de haberse realizado la decapitacin de las plantas, pudo observarse que en la mayor parte de los cortes no hubo respuesta en cuanto a la emisin de rebrotes como se esperaba sino que se produjo el crecimiento del brote central y esto oblig a realizar una segunda decapitacin. Con ello, se trataba de romper la dominancia apical.

Fig. 3. Crecimiento del brote central producto de una decapitacin ineficiente

En la semana siguiente, posterior a la segunda decapitacin, durante la evaluacin del experimento pudo notarse que siempre se dio el crecimiento de brotes centrales aunque en menor nmero, sin embargo, era necesario llevar a cabo una tercera decapitacin. Para la semana posterior, se realiz una tercera evaluacin, en la que se determin que hubo emisin de rebrotes pero de forma simultnea se ocasion la muerte de algunas de las repeticiones. Es probable que una decapitacin excesiva (profunda y repetitiva) permitiera la entrada de algn patgeno proveniente del suelo al dejar expuesto tejido muy sensible.

Fig. 4. Muerte del meristemo apical y de la corona

Como la corona est formada por las vainas de las hojas y en la base de cada vaina se encuentra una yema, la decapitacin rompe la dominancia apical y activa stas yemas, adems la aplicacin de las citoquininas acelera el crecimiento de stas. Es por ello, que durante la evaluacin tres se observ que la emisin de rebrotes poda ocurrir en dos sitios diferentes en la corona (de forma individual o combinada), sobre el borde del corte o de forma lateral al corte.

(A) (B) (A)

Fig. 5. A. Crecimiento lateral del rebrote. B