Estudio y optimización del proceso de propagación in vitro de Limonium sinuatum

Abstract

[SPA] Limonium sinuatum es una especie de la familia de las plumbagináceas. Esta especie es muy apreciada porque tiene buen mercado tanto para flor seca como para flor en fresco. Unos de los problemas que presenta esta especie es la obtención masiva de plantas. La propagación convencional de muchos cultivares de Limonium se hace por semilla o por esquejes, de manera que la obtención de la planta lleva entre 6 y 8 meses, con un rendimiento limitado (20-30 %) y en muchos casos las plantas obtenidas no son homogéneas. Como alternativa se suele utilizar la propagación in vitro o micropropagación, que se realiza en laboratorio bajo condiciones controladas. A pesar de las indudables ventajas que ofrece este método, es necesario solventar una serie de problemas que pueden aparecer y que limitarían el rendimiento del proceso. Además, la explotación comercial de estas técnicas requiere la optimización de una serie de parámetros que, en la mayor parte de los casos, debe hacerse cultivar por cultivar. Entre los factores que se deben tener en cuenta destacan la elección del método de multiplicación, el ajuste de los medios de cultivo (macro- y micronutrientes), reguladores del crecimiento o fitohormonas, la aparición de hiperhidricidad, etc. La empresa Barberet & Blanc, S.A. by Dümmen Orange está situada en Puerto Lumbreras (Murcia) y se dedica, entre otras actividades, a la mejora genética y obtención de nuevas variedades de Limonium sinuatum. Como se ha comentado anteriormente, es necesario depurar la técnica de cultivo in vitro en todas las fases que comprende el proceso con el fin de conseguir plantas de calidad, y por tanto una mejor rentabilidad. Por otra parte, desde un punto de vista estratégico, la realización de este trabajo es muy importante para dicha empresa, ya que añade a su labor de investigación y mejora, la colaboración con de la Universidad Politécnica de Cartagena (UPCT), canalizada a través del Instituto de Biotecnología Vegetal (IBV) de esta institución En este trabajo se describen los resultados de una serie de ensayos planteados para conseguir una mejora del cultivo in vitro de cuatro variedades comerciales de L. sinuatum de distintos colores. SN8946 (violeta), SN9013 (blanca), SN9000 (amarilla) y SN9001 (rosa). Se realizó una selección de material vegetal para estudiar las cuatro etapas clásicas del proceso de micropropagación: establecimiento, multiplicación, enraizamiento y aclimatación, intentado optimizar las condiciones de ciertos parámetros que afectaban a cada una de ellas. Así, se estableció un protocolo de establecimiento alternativo para la variedad de color amarillo a partir de explantes conseguidos de hojas jóvenes; también se vio que en la fase de multiplicación la reducción de la distancia entre de las baldas de las estanterías dentro de la cámara de cultivo in vitro producía un ligero cambio en la intensidad luminosa que no provocaba cambios en ninguno de los parámetros productivos. Además, en esta misma etapa, se pudo observar que con la reducción de la temperatura durante la multiplicación, se conseguía alargar los periodos de subcultivo sin que esto tampoco afectara a los parámetros contemplados en la micropropagación. En la fase de enraizamiento el cambio del regulador de crecimiento utilizado no tuvo consecuencias en el proceso productivo, aunque sí mejoró los porcentajes de plantas con raíces y de supervivencia en aclimatación. En todos los ensayos realizados se evaluó la calidad del material vegetal obtenido tanto a nivel bioquímico, donde se analizaron las concentraciones de diferentes compuestos (pigmentos fotosintéticos, flavonoides, fenoles, etc.), como a nivel agronómico, comparando los valores de producción, longitud, número de espigas y cantidad de ramificaciones de los ensayos, con los que se obtenían de las producciones comerciales de la empresa. Por último, los resultados y conclusiones se completaron con un pequeño estudio económico que se presentó a la empresa, exponiendo los cambios que deberían realizarse en cada una de las fases de la micropropagación de Limonium sinuatum para conseguir una mejor rentabilidad, tanto en el aprovechamiento de instalaciones (cámara de cultivo) como en el ahorro de mano de obra, todo ello con la correspondiente estimación del impacto presupuestario que conlleva la optimización de las etapas del proceso.

[ENG] Limonium sinuatum is a species of the Plumbaginaceae family. This species is greatly appreciated because it has a good market both for dry and for fresh flowers. One of the problems presented by this species is the massive production of plants. The conventional propagation of many cultures of Limonium is done by seed or by cuttings, so that the productions of the plant takes between 6 and 8 months, with a limited yield (20-30 %) and in many cases the plants obtained are not homogeneous. Alternatively, in vitro propagation or micropropagation is used, which is carried out in the laboratory under controlled conditions. Despite the undoubted advantages of this method, it is necessary to solve a series of problems that may appear and that would limit the performance of the process. In addition, the commercial exploitation of these techniques requires the optimization of a series of parameters that, in most cases, must be cultivated for cultivation. Among the factors that must be taken into account are the choice of the multiplication methods, the adjustment of the culture media (macro- and micronutrients), growth regulators or phytohormones, the appearance of hyperhydricity, etc. The company Barberet & Blanc, S.A. By Dümmen Orange is located in Puerto Lumbreras (Murcia) and is dedicated, among other activities, to breeding new varieties of Limonium sinuatum. Because of this, it is necessary to purify the technique of in vitro culture in all the phases that the process comprises in order to obtain quality plants, and therefore profitability. For this reason, from a strategic point of view, the accomplishment of this work is very important for this company, since it adds to its work of research and improvement that realizes the collaboration with the Polytechnic University of Cartagena, channeled through the Institute of Plant Biotechnology of this institution. This work consists of a series of trials aimed at improving the in vitro culture of four commercial varieties of L. sinuatum of different colours, SN8946 (violet), SN9013 (white), SN9000 (yellow) and SN9001 (pink). A selection of plant material was made to study the four phases of the micropropagation process: establishment, multiplication, rooting and acclimatization, trying to optimize the conditions of some of the parameters that affected each one. Thus, an alternative establishment protocol was established for the yellow variety from explants obtained from young leaves; It was also observed that in the multiplication phase the reduction of the distance between the shelves within the in vitro culture chamber produced a small change in light intensity that did not cause changes in any of the productive parameters. In addition, this phase could be observed that if the temperature during the multiplication is reduced, it was possible to lengthen the subculture periods without this also affecting the parameters contemplated in the micropropagation. In the rooting phase the growth regulator used was changed without this having consequences in the productive process, improving the percentages of plants with roots and survival in acclimatization. Finally, the quality of the plant material obtained at the biochemical level, where the concentrations of different compounds (photosynthetic pigments, flavonoids, phenols, etc.) and agronomic values were analysed, comparing the values of production, length, number of spikes and number of branches with which they were obtained from commercial productions of the company. Finally, the results and conclusions were completed with a small economic study that was presented to the company, explaining the changes that should be made in each of the phases of the micropropagation of Limonium sinuatum to achieve a better profitability, both in the use of facilities (cultivation chamber) as in saving labor, all with the corresponding estimation of the budgetary impact that entails the optimization of the stages of the process.