Evaluación de la germinación, desarrollo y multiplicación in vitro de Moringa oleifera Lam en diferentes medios de cultivos / In vitro evaluation of germination, development and multiplication of Moringa oleifera Lam in different culture media / Avaliação in vitro da germinação, desenvolvimento e multiplicação de Moringa oleifera Lam em diferentes meios de cultura

  • José Leonardo Ledea-Rodríguez Centro de Investigaciones Biológicas del Noroeste (CIBNOR). Instituto Politécnico Nacional. N° 195. Col. Playa Palo de Santa Rita Sur, La Paz, Baja California Sur, México http://orcid.org/0000-0001-5195-1496
  • Juan José Reyes-Pérez Universidad Técnica Estatal de Quevedo. Av. Quito. Km 1 ½ vía a Santo Domingo. Quevedo, Los Ríos, Ecuador http://orcid.org/0000-0001-5372-2523
  • Thelma Castellanos-Cervantes Centro de Investigaciones Biológicas del Noroeste (CIBNOR). Instituto Politécnico Nacional. N° 195. Col. Playa Palo de Santa Rita Sur, La Paz, Baja California Sur, México http://orcid.org/0000-0002-8811-5210
  • Carlos Angulo Centro de Investigaciones Biológicas del Noroeste (CIBNOR). Instituto Politécnico Nacional. N° 195. Col. Playa Palo de Santa Rita Sur, La Paz, Baja California Sur, México http://orcid.org/0000-0002-7965-1679
  • Teodoro Reynoso-Granados Centro de Investigaciones Biológicas del Noroeste (CIBNOR). Instituto Politécnico Nacional. N° 195. Col. Playa Palo de Santa Rita Sur, La Paz, Baja California Sur, México http://orcid.org/0000-0003-4999-2410
  • Lilia Alcaraz-Meléndez Centro de Investigaciones Biológicas del Noroeste (CIBNOR). Instituto Politécnico Nacional. N° 195. Col. Playa Palo de Santa Rita Sur, La Paz, Baja California Sur, México http://orcid.org/0000-0002-7063-1524
Palabras clave: Moringácea, vitroplantas, in vitro, cultivo / vitro plants, cultures / Moringácea, cultivo.

Resumen

Resumen

Se desarrolló un estudio con el fin de evaluar la germinación, desarrollo y multiplicación in vitro de Moringa oleifera Lam sobre diferentes medios de cultivos, utilizando semillas colectadas en un ecosistema árido. Se evaluaron los medios de cultivos Murashige y Skoog (MS), Murashige y Skoog y sales de Gamborg (MSG), Agua-Agar (0,8 %) y medio húmedo en un diseño completamente aleatorizado con cinco repeticiones. Se evaluaron variables relacionadas con la germinación, desarrollo de plántulas y su posterior proceso de multiplicación en condiciones in vitro. El medio de cultivo húmedo superó significativamente (P≤0,05) al resto de los medios en la germinación acumulada (100 %) e indicadores fisiológicos asociados a la germinación. El peso de la semilla fue el que más contribuyó al proceso de germinación. Existió un bajo (P≥0,05) porcentaje de contaminación para todos los tratamientos. Asimismo, en el crecimiento y desarrollo de las plántulas, los medios MS, Agua-Agar y Húmedo, estimularon (P≤0,01) la producción de hojas (7,08 ± 1,2; 6,62 ± 0,7; 5,50 ± 0,9, en orden) en comparación con el MSG (4,8 ± 2,2), sin embargo, este último estimuló mayor (P≤0,01) número de brotes (0,20 ± 0,5) que los medios, húmedo y Agua-Agar y desarrolló plántulas con raíces más largas (76,92 ± 17,6 mm) que el MS (P≤0,05). Para la multiplicación solo los medios MS y MSG con adición de 4,44 µL.mL-1 de 6-BA permitieron la producción de explantes, el MSG aportó el mayor (P≤0,01) valor con 31,54 % de explantes. Los medios MS y MSG no son necesarios en la germinación de las semillas en condiciones in vitro, pero indispensables en el proceso de crecimiento, desarrollo multiplicación de brotes apicales.

Abstract

A study was carried out in order to evaluate the germination, development and multiplication of Moringa oleifera Lam in vitro on different culture media, using seeds collected in an arid ecosystem. Murashige and Skoog (MS), Murashige and Skoog culture media and Gamborg (MSG), Water-Agar (0.8 %) and wet medium were evaluated in a completely randomized design with five replications. Variables related to germination, seedling development and its subsequent multiplication process were evaluated under in vitro conditions. The wet culture medium significantly outperformed (P≤0.05) the rest of the media in accumulated germination (100 %) and physiological indicators associated with germination. The weight of the seed was the one that most contributed to the germination process. There was a low (P≥0.05) percentage of contamination for all treatments. Likewise, in the growth and development of seedlings, the MS, Water-Agar and Wet media, stimulated (P≤0.01) the production of leaves (7.08 ± 1.2; 6.62 ± 0.7; 5.50 ± 0.9, in order) compared to the MSG (4.8 ± 2.2), however, the latter stimulated more (P≤0.01) number of shoots (0.20 ± 0.5) than the media, wet and Water-Agar and developed seedlings with longer roots (76.92 ± 17.6 mm) than the MS (P≤0.05). For the multiplication, only the MS and MSG media with the addition of 4.44 µL.mL-1 of 6-BA allowed the production of explants, the MSG provided the highest (P≤0.01) value with 31.54 % of explants. MS and MSG media are not necessary in seed germination under in vitro conditions, but essential in the growth process, development, multiplication of apical shoots.

Resumo

Foi desenvolvido um estudo para avaliar a germinação, desenvolvimento e multiplicação de Moringa oleifera Lam in vitro em diferentes meios de cultura, utilizando sementes coletadas em um ecossistema árido. Os meios de cultura Murashige e Skoog (MS), Murashige e Skoog e sais de Gamborg (MSG), ágar-água (0,8 %) e meio úmido foram avaliados em delineamento inteiramente casualizado, com cinco repetições. Variáveis relacionadas à germinação, desenvolvimento de plântulas e seu subsequente processo de multiplicação foram avaliadas em condições in vitro. O meio de cultura úmido superou significativamente (P≤0,05) o restante dos meios em germinação acumulada (100 %) e indicadores fisiológicos associados à germinação. O peso da semente foi o que mais contribuiu para o processo de germinação. Houve uma baixa (P≥0,05) porcentagem de contaminação para todos os tratamentos. Da mesma forma, no crescimento e desenvolvimento das mudas, a MS, o ágar-água e o meio úmido estimularam (P≤0,01) a produção de folhas (7,08 ± 1,2; 6,62 ± 0,7; 5,50 ± 0,9, em ordem) em comparação com o MSG (4,8 ± 2,2); no entanto, este último estimulou um número maior (P≤0,01) de surtos (0,20 ± 0, 5) que o meio, úmido e ágar-água e desenvolveram mudas com raízes mais longas (76,92 ± 17,6 mm) que as MS (P≤0,05). Para a multiplicação, apenas os meios MS e MSG com a adição de 4,44 µL.mL-1 de 6-BA permitiram a produção de explantes, o MSG forneceu o valor mais alto (P≤0,01) com 31,54 % dos explantes . Os meios MS e MSG não são necessários na germinação de sementes sob condições in vitro, mas são essenciais no processo de crescimento, desenvolvimento, multiplicação de brotações apicais.

Descargas

La descarga de datos todavía no está disponible.

Citas

Aguirre, L., E., 2017. Establecimiento de la primera etapa de un cultivo in vitro de moringa (Moringa oleifera). Rev. Nova. 3: 59 - 69.

Ahmed, N., Khan, D., Zaki, M. J., and Al, E. T. 2011. Seed and seedling size relationship in Castor (Ricinus communis L.). Int. J. Biol. Biotech. 8(4): 613 - 622.

Al-Khalifah, N. S., y Shanavaskhan, A. E. 2017. Moringa oleifera Lam., a promising crop species for arid conditions of Saudi Arabia and Moringa peregrina (Forssk.) Fiori, a native wild species for crop improvement. Act. Hort. 1158: 159–170. Disponible en: https://doi.org/10.17660/ActaHortic.2017.1158.19

Avila-Treviño, J. A., Muñoz-Alemán, J. M., Pérez-Molphe-Balch, E., Rodríguez-Sahagún, A., and Morales-Domínguez, J. F. 2017. In vitro propagation from bud and apex explants of Moringa oleifera and evaluation of the genetic stability with RAMP marker. South African J. of Bot. 108: 149 - 156. Disponible en: https://doi.org/10.1016/j.sajb.2016.10.003

Bartlett, M. S. 1937. Properties of Sufficiency and Statistical Test. Series A-Mat. and Phys. Proc. R. Soc. London, Ser. A, 160: 268-282.

Bertalanffy, L. Von. 1957. Quantitative laws in metabolism and growth. The Quart. Rev.of Biol. 32(3): 333 - 406.

Conger, B. V. 2018. Cloning Agricultural Plants Via In Vitro Techniques. (B. V Conger, Ed.). Cloning Agricultural Plants Via In Vitro Techniques. Tennessee. 300 p. Disponible en: https://doi.org/10.1201/9781351070706

Copeland, L. O. y M. B. M. 1995. Principles of Seed Science and Technology. (C. Hall., Ed.) (Third edit). NewYork, USA. 325 p

Ellis, R. H., and Roberts, E. H. 1980. Improved Equations for the Prediction of Seed Longevity. Ann. of Bot. 45(1): 13 - 30. Disponible en: https://doi.org/10.1093/oxfordjournals.aob.a085797

Gamborg, O. L. 1970. The Effects of Amino Acids and Ammonium on the Growth of Plant Cells in Suspension Culture. Plant Phys. 45(4): 372 - 375. Disponible en: https://doi.org/10.1104/pp.45.4.372

García-López, J. J. 2016. Moringa oleifera Lam.: Biología, Botánica, Propiedades Nutricionales y Medicinales. Universidad de Sevilla. España. 46 pp.

Gardner, F. P., Pearce, R. B., and Mitchell, R. L. 2003. Physiology of Crop Plants. (F. P. Gardner, Ed.) (1st ed.). Lowa: Blackwell publishing company. 150 p

Hunt, R., and Hunt, R. 1990. Absolute growth rates. Basic Growth Analysis. 17–24. Disponible en: https://doi.org/10.1007/978-94-010-9117-6_2

Jun-jie, Z., Yue-sheng, Y., Meng-fei, L., Shu-qi, L., Yi, T., Han-bin, C., and Xiao-yang, C. 2017. An efficient micropropagation protocol for direct organogenesis from leaf explants of an economically valuable plant, drumstick (Moringa oleifera Lam.). Ind. Crops and Prod. 103: 59 - 63. Disponible en: https://doi.org/10.1016/j.indcrop.2017.03.028

Laird, A. K. 1965. Dynamics of relative growth. Growth. 29:249 - 263.

Lambardi, M., Ozudogru, E. A., and Jain, M. S. 2013. Protocols for Micropropagation of Selected Economically-Important Horticultural Plants. eBook (M. Lambardi, E. A. Ozudogru, and M. S. Jain, Eds.). New York. 488 p. Disponible en: https://doi.org/10.1007/978-1-62703-074-8

Lim, K. B., Kwon, S. J., Lee, S. I., Hwang, Y. J., and Naing, A. H. 2012. Influence of genotype, explant source, and gelling agent on in vitro shoot regeneration of chrysanthemum. Hort. Env. and Biotech. 53(4): 329 - 335. Disponible en: https://doi.org/10.1007/s13580-012-0063-x

Luna, C. V. 2019. Establecimiento de un método eficiente de estandarización de la germinación in vitro de Moringa oleifera (Moringaceae). Act. Bot. Mex. (126). Disponible en: https://doi.org/10.21829/abm126.2019.1496

Marcos Filho, J. 2010. Sistema computadorizado de análise de imagens de plântulas (SVIS) para avaliação do vigor de sementes. Workshop Bras. Sobre Controle de Qualidade de Sementes.

Massey, F. J. (1951). The Kolmogorov-Smirnov Test for Goodness of Fit. J. of the Am. Stat. Ass. 46(253): 68 - 78. Disponible en: https://doi.org/10.1080/01621459.1951.10500769

Matos-Ruiz, A., Capote-Betancourt, I., Pérez-Martínez, A., Pina-Morgado, D., Vives-Hernández, K., Daquinta-Gradaille, M., y Escalona-Morgado, M. 2016. Propagación in vitro de cultivares de Moringa oleifera Lam. Cult. Trop. 37(especial), 49 - 56. Disponible en: https://doi.org/10.13140/RG.2.1.1717.7202

Montalbán, I. A., Novák, O., Rolčik, J., Strnad, M., and Moncaleán, P. 2013. Endogenous cytokinin and auxin profiles during in vitro organogenesis from vegetative buds of Pinus radiata adult trees. Phys. Plant. 148(2): 214 - 231. Disponible en: https://doi.org/10.1111/j.1399-3054.2012.01709.x

Moyo, B., Oyedemi, S., Masika, P. J., and Muchenje, V. 2012. Polyphenolic content and antioxidant properties of Moringa oleifera leaf extracts and enzymatic activity of liver from goats upplemented with Moringa oleifera leaves/sunflower seed cake. Meat Sci. 91(4): 441 - 447. Disponible en: https://doi.org/10.1016/j.meatsci.2012.02.029

Murashige, T., and Skoog, G. (1962). A revised medium for rapid grownth and bioassays whit tobacco tissue cultures. Phys. Plant. 15: 473 - 497.

Naing, A. H., Jeon, S. M., Han, J. S., Lim, S. H., Lim, K. B., and Kim, C. K. 2014. Factors influencing in vitro shoot regeneration from leaf segments of Chrysanthemum. Comptes Rendus - Biologies, 337(6): 383 - 390. Disponible en: https://doi.org/10.1016/j.crvi.2014.03.005

Nelder, A. J. A. 1961. The Fitting of a Generalization of the Logistic Curve Published by : International Biometric Society Stable URL : http://www.jstor.org/stable/2527498. Society, 17(1): 89 - 110.

Nouman, W., Siddiqui, M. T., Basra, S. M. A., Farooq, H., Zubair, M., and Gull, T. 2013. Biomass production and nutritional quality of Moringa oleifera as a field crop. Turkish J. of Agric. and Forestry. 37(4): 410 - 419. https://doi.org/10.3906/tar-1206-29

Ochoa-Villarreal, M., Howat, S., Jang, M. O., Kim, I. S., Jin, Y. W., Lee, E. K., and Loake, G. J. 2015. Cambial meristematic cells: A platform for the production of plant natural products. New Biotechnology. 32(6): 581 - 587. Disponible en: https://doi.org/10.1016/j.nbt.2015.02.003

Okiki, P. A., Osibote, A. I., Balogum, O., Oyinloye, B. E., Idris, O., Olufunke, A., Olagbemide, P. T. 2015. Evaluation of Proximate , Minerals , Vitamins and Phytochemical Composition of Moringa oleifera Lam. Cultivated in Ado Ekiti, Nigeria. Advan. in Biolog. Research. 9(6): 436 - 443. Disponible en: https://doi.org/10.5829/idosi.abr.2015.9.6.96112

Poothong, S., Khen, T., and Chumphukam, O. 2018. In vitro mineral nutrition for improving growth and multiplication of stevia. Agriculture and Natural Resources. 52(5): 477 - 483. Disponible en: https://doi.org/10.1016/j.anres.2018.11.007

Ranal, M. A., and De Santana, D. G. 2006. How and why to measure the germination process? Rev. Bras. de Bot. 29(1): 1 - 11. Disponible en: https://doi.org/10.1590/S0100-84042006000100002

Rubluo, A., Kartha, K. K., Mroginski, L. A., and Dyck, J. 1984. Plant Regeneration from Pea Leaflets Cultured in vitro and Genetic Stability of Regenerants. J. of Plant Phys. 117(2): 119 - 130. Disponible en: https://doi.org/10.1016/S0176-1617(84)80024-3

Saini, R. K., Shetty, N. P., Giridhar, P., and Ravishankar, G. A. 2012. Rapid in vitro regeneration method for Moringa oleifera and performance evaluation of field grown nutritionally enriched tissue cultured plants. 3 Biotech. 2(3): 187 - 192. Disponible en: https://doi.org/10.1007/s13205-012-0045-9

Shahzad, U., Ahmad, S., and Awan, F. S. 2014. Optimization of the micro-cloning system of threatened Moringa oleifera Lam. Pakistan J. of Agric Scien. 51(2): 459 - 467.

Publicado
2020-06-27
Cómo citar
Ledea-Rodríguez, J. L., Reyes-Pérez, J. J., Castellanos-Cervantes, T., Angulo, C., Reynoso-Granados, T., & Alcaraz-Meléndez, L. (2020). Evaluación de la germinación, desarrollo y multiplicación in vitro de Moringa oleifera Lam en diferentes medios de cultivos / In vitro evaluation of germination, development and multiplication of Moringa oleifera Lam in different culture media / Avaliação in vitro da germinação, desenvolvimento e multiplicação de Moringa oleifera Lam em diferentes meios de cultura. Revista De La Facultad De Agronomía De La Universidad Del Zulia, 37(3), 280-304. Recuperado a partir de https://produccioncientificaluz.org/index.php/agronomia/article/view/32663
Sección
Producción Vegetal. Crop Production. Produção Vegetal