PRODUCCIÓN DE VITROPLANTAS DE CAÑA DE AZÚCAR EN LA ESTACIÓN EXPERIMENTAL

PAZ, N; DÍAZ, ME; PERERA, MF; SEPÚLVEDA TUSEK, M; NOGUERA,A; FILIPPONE, MP Y CASTAGNARO, AP.

Tucumán

Simposio; XV Reunión Técnica Nacional de la Caña de Azúcar; 2009

Sociedad Argentina de Técnicos de la caña de Azúcar

La calidad de la caña “semilla” constituye uno de los factores limitantes en la productividad de los cañaverales. Con el objetivo de dar solución a este problema, en el año 2001 la EEAOC puso en marcha el Proyecto Vitroplantas a fin de proveer al sector productivo caña “semilla” de alta sanidad y pureza genética, obtenida mediante la técnica de cultivo de meristemas y micropropagación “in vitro”. Este Proyecto consta de una primera etapa de laboratorio en donde anualmente se producen aproximadamente 30.000 plantines de las principales variedades comerciales de caña de azúcar y el objetivo final del mismo, es lograr la sustitución de los cañaverales con caña “semilla” de óptima calidad y contribuir de esta manera a la mejora gradual de los rendimientos. El saneamiento del material vegetal se consigue mediante el cultivo “in vitro” del meristema apical, técnica de amplia utilización para la eliminación de enfermedades sistémicas, especialmente las virales. Para iniciar el proceso de micropropagación se parte de plantas madres o donadoras de meristemas, las cuales se obtienen seleccionando cuidadosamente estacas que se someten a un tratamiento de hidrotermoterapia y funguicidas. Posteriormente son colocadas en condiciones adecuadas de humedad y temperatura en invernadero para favorecer el crecimiento de los brotes, de los cuales, durante tres años consecutivos, se extraerán los meristemas. Tanto las plantas madres como los plantines micropropagados se evalúan sanitariamente mediante diagnóstico molecular basado en la técnica de PCR (del inglés “Polymerase Chain Reaction”), la cual constituye una aproximación sensible, rápida y reproducible. En nuestro laboratorio se optimizaron y estandarizaron protocolos de detección de los agentes etiológicos de dos enfermedades bacterianas, el raquitismo de la caña soca (Leifsonia xyli sp. xyli) y la escaldadura de la hoja (Xanthomonas albilineans), y de cuatro enfermedades asociadas a virus: el mosaico de la caña de azúcar (Sugarcane Mosaic Virus, SCMV), el mosaico del sorgo (Sorghum Mosaic Virus, SrMV), el mosaico estriado de la caña de azúcar (Sugar Cane Streak Mosaic Virus, SCSMV) y el síndrome de la hoja amarilla (Sugarcane Yellow Leaf Virus, ScYLV). Esta tecnología también se está utilizando para la evaluación sanitaria de los genotipos que se incorporan desde el extranjero en el marco del Programa de Mejoramiento Genético de la Caña de Azúcar (PGMCA) de la EEAOC durante el período de cuarentena, para evitar la introducción de agentes y/o genotipos patogénicos nuevos. El aseguramiento de la pureza genética se realiza mediante el análisis de la variación somaclonal inducida por el cultivo de tejidos, la cual consiste en modificaciones genéticas de las células y/o tejidos cultivados “in vitro” y es uno de los inconvenientes que puede aparecer asociado a la micropropagación. En este sentido, se optimizó un protocolo que combina la técnica de AFLP (del inglés “Amplified Fragments Lenght Polymorphism”) y marcadores microsatélites, a través del cual se obtienen “perfiles moleculares” para cada una de las líneas micropropagadas. Aquellas líneas que hayan sufrido alteración en su genotipo se detectan mediante la comparación de sus “perfiles moleculares” con los perfiles típicos, previamente determinados de cada una de las variedades en estudio propagadas en forma convencional (plantas madres). Desde el punto de vista de productividad, eficiencia y seguridad, las plantas propagadas a partir de meristemas presentan las ventajas derivadas de producir un cultivo sano y de alto potencial de rendimiento en relación con materiales contaminados y envejecidos. Se trata de un proceso continuo, cuyo beneficio ha sido comprobado, ya que permitió una recuperación promedio en el rendimiento de 20 tn de caña por ha (Diciembre 2004, Avance). La implementación de este proyecto de gran complejidad, cuya parte inicial es la obtención de las vitroplantas de alta calidad, constituye un ejemplo de investigación, desarrollo y transferencia de la EEAOC al sector azucarero provincial.. Este Proyecto consta de una primera etapa de laboratorio en donde anualmente se producen aproximadamente 30.000 plantines de las principales variedades comerciales de caña de azúcar y el objetivo final del mismo, es lograr la sustitución de los cañaverales con caña “semilla” de óptima calidad y contribuir de esta manera a la mejora gradual de los rendimientos. El saneamiento del material vegetal se consigue mediante el cultivo “in vitro” del meristema apical, técnica de amplia utilización para la eliminación de enfermedades sistémicas, especialmente las virales. Para iniciar el proceso de micropropagación se parte de plantas madres o donadoras de meristemas, las cuales se obtienen seleccionando cuidadosamente estacas que se someten a un tratamiento de hidrotermoterapia y funguicidas. Posteriormente son colocadas en condiciones adecuadas de humedad y temperatura en invernadero para favorecer el crecimiento de los brotes, de los cuales, durante tres años consecutivos, se extraerán los meristemas. Tanto las plantas madres como los plantines micropropagados se evalúan sanitariamente mediante diagnóstico molecular basado en la técnica de PCR (del inglés “Polymerase Chain Reaction”), la cual constituye una aproximación sensible, rápida y reproducible. En nuestro laboratorio se optimizaron y estandarizaron protocolos de detección de los agentes etiológicos de dos enfermedades bacterianas, el raquitismo de la caña soca (Leifsonia xyli sp. xyli) y la escaldadura de la hoja (Xanthomonas albilineans), y de cuatro enfermedades asociadas a virus: el mosaico de la caña de azúcar (Sugarcane Mosaic Virus, SCMV), el mosaico del sorgo (Sorghum Mosaic Virus, SrMV), el mosaico estriado de la caña de azúcar (Sugar Cane Streak Mosaic Virus, SCSMV) y el síndrome de la hoja amarilla (Sugarcane Yellow Leaf Virus, ScYLV). Esta tecnología también se está utilizando para la evaluación sanitaria de los genotipos que se incorporan desde el extranjero en el marco del Programa de Mejoramiento Genético de la Caña de Azúcar (PGMCA) de la EEAOC durante el período de cuarentena, para evitar la introducción de agentes y/o genotipos patogénicos nuevos. El aseguramiento de la pureza genética se realiza mediante el análisis de la variación somaclonal inducida por el cultivo de tejidos, la cual consiste en modificaciones genéticas de las células y/o tejidos cultivados “in vitro” y es uno de los inconvenientes que puede aparecer asociado a la micropropagación. En este sentido, se optimizó un protocolo que combina la técnica de AFLP (del inglés “Amplified Fragments Lenght Polymorphism”) y marcadores microsatélites, a través del cual se obtienen “perfiles moleculares” para cada una de las líneas micropropagadas. Aquellas líneas que hayan sufrido alteración en su genotipo se detectan mediante la comparación de sus “perfiles moleculares” con los perfiles típicos, previamente determinados de cada una de las variedades en estudio propagadas en forma convencional (plantas madres). Desde el punto de vista de productividad, eficiencia y seguridad, las plantas propagadas a partir de meristemas presentan las ventajas derivadas de producir un cultivo sano y de alto potencial de rendimiento en relación con materiales contaminados y envejecidos. Se trata de un proceso continuo, cuyo beneficio ha sido comprobado, ya que permitió una recuperación promedio en el rendimiento de 20 tn de caña por ha (Diciembre 2004, Avance). La implementación de este proyecto de gran complejidad, cuya parte inicial es la obtención de las vitroplantas de alta calidad, constituye un ejemplo de investigación, desarrollo y transferencia de la EEAOC al sector azucarero provincial. Palabras claves: micropropagación, diagnóstico molecular; variación somaclonal.