5. Marisol Freire

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Enfoque holístico para la propagación de los bambúes. Combinación de técnicas biotecnológicas y tradicionales para la propagación de diferentes especies de bambú.

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5. Marisol Freire

  1. 1. Enfoque holístico para la propagación de los bambúes.Combinación de técnicas biotecnológicas y tradicionales para la propagación de diferentes especies de bambú. Instituto de Biotecnología de las Plantas M. Freire-Seijo*, Y. García-Ramírez, O. Hurtado, León M., L. Fajardo Rosabal, M. Cruz, C. Sánchez-García, Y. Alvarado-Capó, M. Acosta-Suárez, M. Tejeda, B. Roque y M. Leiva-Mora. Septiembre 2011
  2. 2. Universidad Central “Marta Abreu” de Las Villas
  3. 3. Universidad Central “Marta Abreu” de Las Villas. Fundación 1952“Orgullosa de su historia, comprometida con el presente, abierta hacia el futuro”
  4. 4. Realizar en la Biotecnología Vegetal una relevante actividad: Científica Tecnológica Tanto nacionales Productiva como extranjeros SuperaciónAlta eficiencia y eficacia tecnológica, productiva y laboralGeneración, difusión Tecnologías, productos y y transferencia de servicios de alto valor conocimientos agregado y competitivos (INVESTIGACIONES A CICLO COMPLETO)
  5. 5. Instituto de Biotecnología de las PlantasInvestigaciones aplicadas, desde el laboratorio … … hasta el campo.
  6. 6. Instituto de Biotecnología de las Plantas Antecedentes-Protocolo para la propagación de caña de azúcar,empleando medios de cultivo semisólidos y biorreactores deinmersión temporal.-Creación y puesta en marcha de la red de biofábricas olaboratorios comerciales en Cuba.
  7. 7. Mutagénesis y selección in vitro en caña de azúcar Mutantes con baja floración (CP 5243) Mutantes con resistencia a roya (B 4362) Mutantes con resistencia al carbón (Ja 60-5) Mutantes con alto contenido de azúcar (POJ 2878) Mutantes tolerante a sequía (C 8751)
  8. 8. Mutagénesis en bananos y plátanos Líneas mutantes con tolerancia y resistentes aFusarium (Gross Michel) Gross Michel Líneas mutantes de bajo porte (FHIA-21)
  9. 9. Mutagénesis y selección in vitro en papa  Resistencia a Alternaria (2 líneas)  Resistencia Phytophthora (3 líneas)
  10. 10. Instituto de Biotecnología de las Plantas Líneas de investigación Mejoramiento genético Propagación de plantas Metabolitos secundarios Interacción planta patógeno Genómica y Bioinformática
  11. 11. Instituto de Biotecnología de las Plantas1. Tecnologías de propagación de plantas1.1 Perfeccionamiento de la tecnología para la producción desemilla de papa.1.2 Propagación in vitro de especies leñosas forestales y frutales.1.3 Propagación de plantas empleando la embriogénesis somáticay su escalado en sistemas semi-automatizados.
  12. 12. La reforestación con bambú como una alternativa ecológica en la producción sostenible de materiales de construcción y viviendas José Fernando Martirena Hernández (Prof. Dr. Ing.) Universidad Central de las VillasDRAWINGS CIDEM. Santa Clara. CubaAlfredo F.Martirena@enet.cuMartirena www.ecosur.orgHernández
  13. 13. La reforestación con bambú como una alternativa ecológica en laproducción sostenible de materiales de construcción y viviendas. ¿Qué pretende el proyecto?
  14. 14. ESQUEMA DE LOCALIZACION DE GENEROS DE BAMBUSOIDES NATIVOS DE CUBAChusquea : 1 esp.Arthrostylidium : 10 esp.Olyra : 1 esp. Lithachne : 2 esp. 0 50 100Ekmanochloa : 2 esp. KilómetrosMniochloa : 1 esp. Piresiella : 1 esp.
  15. 15. La reforestación con bambú como una alternativa ecológica en la producción sostenible de materiales de construcción y viviendasFomento de plantaciones
  16. 16. La reforestación con bambú como una alternativa ecológica en la producción sostenible de materiales de construcción y viviendas Principales problemas que se han presentado en la micropropagación de los bambúes •Presencia de contaminantes endógenos. •Necrosis de los explantes •Oxidación fenólica •Hiperhidricidad •Enraizamiento •Supervivencia durante la fase de aclimatización
  17. 17. La reforestación con bambú como una alternativa ecológica en laproducción sostenible de materiales de construcción y viviendas Identificados en fase de establecimiento 9 géneros de hongos Maira Acosta – Suárez et al. Revista Biotecnología Vegetal
  18. 18. Corte longitudinal a yemas axilares brotadas in vitro y afectadas por necrosis con más de 18 días de cultivo
  19. 19. Esquema para el establecimiento in vitro de yemas axilares Desinfección: •Lavado con agua corriente •Alcohol al 70%, 3 min. •Hipoclorito de sodio 2.0% 20 minutos Medio de cultivo: Sales MS, 6 BAP 3.0 mg.L-1 mio-inositol 100 mg. L-1, sacarosa 30 g.L-1 Plantas en casa de cultivoDos ciclos de aplicaciones de fungicidas Selección de las yemas Subcultivos cada 15 días
  20. 20. Fase de multiplicaciónEfecto del estado físico del medio de cultivo en la multiplicación in vitro de Bambusa vulgaris var. vulgaris Schard ex Wendl Estado físico del Número de brotes Longitud de los medio de cultivo por explantes brotes en (cm) Medio de cultivo 4.60 a 5.40 a líquido Medio de cultivo 1.2 b 5.15 a semisólido Medias con letras diferentes dentro de una misma columna, difieren (p<0.05) según Mann-Whitney
  21. 21. Fase de enraizamiento Subcultivo AIB 15 mg.l-1 y sacarosa 20 mg.l-1 .Plantas en fase de multiplicación Concentraciones % Explantes con Largo de las % de TDZ ( mg.l-1) Raíces raíz (cm) Supervivencia en fase de aclimatización 0.1 24.0 b 1.24 b 25 0.3 47.0 b 5.0 b 14 0.6 88.2 a 9.51 a 84.3 0 21.0 b 2.32 b 36 Yudit García-Ramírez et al.
  22. 22. Fase de Enraizamiento
  23. 23. Influencia del estado de desarrollo de las plantas cultivadas in vitro de B. vulgaris en la aclimatización 3,5 1-3 cm sin raíces 1-3 cm con raíces 3,20 a 3,09 a >3 cm sin raíces >3 cm con raíces 3 Número de raíces/planta 2,5 2 1,82 a 1,67 a 1,5 1 0,73 a 0,67 b 0,50 b 0,57 b 0,36 ab 0,5 0,17 b 0,14 b 0,00 b 0 30 60 90 Días de plantadas 1-3 cm sin raíces 1-3 cm con raíces 2 >3 cm sin raíces >3 cm con raíces 1,73 a 1,8 Número de hijos/planta 1,6 1,33 a 1,4 1,18 a 1,2 1,00 a Plantas aclimatizadas de B. vulgaris a los 0,91 ab 1 60 días de plantadas. a) desarrollo de las 0,8 raíces en plantas mayores de 3,0 cm de 0,6 0,50 bc altura 0,36 b 0,4 0,25 b 0,17 b 0,14 c 0,14 b 0,2 0,00 b 0 30 60 90 Días de plantadasBarras con letras distintas difieren significativamente según la prueba no paramétrica de Kruskal WallisInfluencia de la altura en el desarrollo de plantas cultivadas in vitro de B. vulgaris var.vulgaris. A) Emisión de la raíz y B) Número de hijos por planta. O. Hurtado et al.
  24. 24. Influencia del tipo de sustrato en la aclimatización de las plantashumus de lombriz 100%, 80% MO – 20% Z 60% MO - 40% Z 70% MO – 30% 50% MO – 50% Z e a b c d e Influencia del sustrato en el desarrollo foliar y radicular de plantas de B. vulgaris var. vulgaris en casa de cultivo.
  25. 25. est mp mp zi cs est a b c tr tr esp pl mp d e fLamina de la hoja plantas de B. vulgaris var. vulgaris cultivadas in vitro y con 90 días de plantadas en fase deaclimatización. a) superficie adaxial mostrando estomas (est) y micropelos (mp), b) superficie adaxial mostrando estomas cerradosy la zona intercostal (zi), c) superficie abaxial mostrando células de sílice (cs) y micropelos (mp), d) superficie abaxial mostrandopapilas (pl) y tricomas tipo espina (esp), e) superficie adaxial donde se observan tricomas (tr) y micropelos (mp) y f) superficieadaxial donde se observan tricomas (tr).
  26. 26. Aclimatización día 0 Aclimatización 90 días Plantas de campo c ep c ep c ep cf cf cf a b c cb cb cb d e f cl cl x hn x hn cl hv f x f h hn i hv j hv fSección transversal de la lamina foliar de B. vulgaris var. vulgaris observado a 10 µm. a, b y c) se observa la cutícula (c),epidermis (ep) y las células fusoides (cf), d, e y f) mostrando las células buliformes (cb) y h, i y j) se observa haz de la vaina (hn),haces vasculares (hv), xilema (x), floema (f) y clorenquima (cl).
  27. 27. Propagación VegetativaPueden ser empleadas instalaciones de viveros y casas de cultivo
  28. 28. CapacitacionesCapacitación de los viveristas y transferencia del conocimiento
  29. 29. Estrategia de propagación Propagación vegetativaCultivo de tejidos (casa de cultivo o viveros) Deshije Campo
  30. 30. O. Hurtado et al.
  31. 31. Estudios Ambientales• Se comprobó la presencia de comunidades bacterianas (105-107 ufc/g de suelo) y fúngicas (104-105 ufc/g de suelo) en el suelo de plantaciones de bambú en los sitios de muestreo.• Los valores de ufc/g de suelo de la plantación de bambú se mantuvieron en un orden similar al encontrado en las otras especies de plantas muestreadas y en suelo sin cultivo.
  32. 32. Estudios Ambientales Identificación, Hongos Se identificaron 13 géneros de hongos filamentosos y se cuenta con una colección de 83 cepasHongos filamentosos identificados en suelo plantado con Bambusa vulgaris var.vulgaris (A) Aspergillus, (B) Botryotrichum, (C) Cephalosporium, (D) Cladosporium,(E)Fusarium,(F) Paecilomyces,(G) Penicillium, (H) Pythium, (I) Pyrenochaeta, (J)Rhizoctonia, (K) Trichocladium, (L) Trichoderma.
  33. 33. Estudios Ambientales Caracterización• Se observó crecimiento de colonias bacterianas en el medio de cultivo para fijadores de nitrógeno y de colonias bacterianas y fúngicas en el medio de cultivo para solubilizadores de fósforo. Se encontraron cepas antagonistas de M. fijiensis. Fijadores de nitrógeno A Control, B. Aspergillus sp., C. Penicillium sp., D. Trichoderma sp. Antagonistas M. fijiensis Solubilizadores de fósforo A B C D
  34. 34. Figura 1. Producción de hojarasca recibida en el suelo de las zonas. Producción de hojarasca recibidas en el suelo de las zonas 8,7 9,0 8,0 7,0Kg/árbol/meses 6,0 5,0 4,0 3,4 4,0 2,6 3,0 2,0 0,9 1,0 0,8 1,0 0,0 Zona 1 Zona 2 Zona 3 Zona 4 Zona 5 Zona 6 Zona 7 Leyenda Zona 1 Bosque natural, Zona 2 Bambú, Zona 3 Acacia, Zona 4 Teca, Zona 5 Caoba, Zona 6 Caoba densa, Zona 7 Eucalipto.
  35. 35. Tabla 3. Composición química de la hojarasca. % % Zonas pH %N %P %K %C R C/N MO Ceniza Zona 1 6.15 2.19 0.23 0.23 48.24 83.49 16.51 22.03 Zona 2 6.10 2.67 0.12 0.23 25.69 45.29 55.71 9.62 Zona 3 5.20 3.82 0.13 0.20 47.69 82.23 17.77 12.48 Zona 4 6.33 1.49 0.16 0.11 39.58 68.24 31.76 26.56 Zona 5 5.58 2.30 0.15 0.17 49.65 86.30 11.95 20.86 Zona 6 5.60 2.33 0.16 0.16 50.69 87.40 12.60 21.76 Zona 7 4.23 1.51 0.10 0.16 48.50 83.62 16.38 32.12 Leyenda Zona 1 Bosque natural, Zona 2 Bambú, Zona 3 Acacia, Zona 4 Teca, Zona 5 Caoba, Zona 6 Caoba densa, Zona 7 Eucalipto.
  36. 36. Bambú 5 años 4,68 5 4,1 4,15 3,76 3,76 Materia Orgánica (%) 4 3,45 3 RSO 2 1 0 0,3 1 2 3 4 5 Distancia desde el plantón (metros)Figura 8. Materia Orgánica (%) a diferentes distancias del plantón,tomando como referencia el suelo original (RSO) en la profundadde 10-20 cm.
  37. 37. 152.88 Zona 3 227.9 Zona 2 238.14 Zona 1 0 50 100 150 200 250 300 (t.ha-1) de CarbonoFigura 12. Secuestro de Carbono en las diferentes zonasestudiadas a la profundidad 0 -50 cm.Zona 1. Bambú Zona 2. Marabú Zona 3. Agric.Convencional
  38. 38. Estudios Ambientales
  39. 39. ResultadosTabla 1. Variables relacionadas con la cantidad de madera y elcontenido de masa seca en porciones de culmo de Bambusavulgaris var vulgarisVariables Porción del culmo Basal Media DistalDiámetro externo (cm) 7.10 6.48 3.05Diámetro interno (cm) 5.12 4.16 1.95Masa fresca (Kg) 1.15 0.59 0.18Masa seca (Kg) 0.63 0.33 0.11Volumen neto (m3) 0.12 0.056 0.045Volumen aparente (m3) 0.29 0.27 0.13Contenido de agua (%) 45.22 44.06 38.89
  40. 40. Agradecemos•Agencia Suiza para el Desarrollo y la Cooperación•Ministerio de Educación Superior•Ministerio de Ciencia Tecnología y Medio Ambiente•Jardín Botánico de la Ciudad de Cienfuegos
  41. 41. Instituto de Biotecnología de las Plantas¡Muchas Gracias! Instituto de Biotecnología de las Plantas. Universidad Central “Marta Abreu” de Las Villas. Carretera a Camajuaní km 5.5 Santa Clara, Villa Clara, Cuba. CP 54 830 Teléfonos: 053 42 281374 Fax: 053 42 281329 http://www.ibp.co.cu Biotecnología vegetal http://revista.ibp.co.cuX Simposio Internacional de Biotecnología vegetal Abril de 2012 http://simposio.ibp.co.cu

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