La producción de caña semilla de alta calidad comienza en el laboratorio.

NOGUERA, A. S.; PAZ, N. V; DÍAZ, M. E; PERERA, M. F; SEPÚLVEDA TUSEK, M.; FILIPPONE, M. P. ; CASTAGNARO, A. P.; MILENA SEPÚLVEDA TUSEK, ; M. PAULA FILIPPONE, ; ATILIO P. CASTAGNARO.

Publicación Especial EEAOC

EEAOC

Año: 2010 vol. 40 p. 13 - 20

0328-7300

Se entiende por caña semilla? de alta calidad a un fragmento de tallo de la caña de azúcar (estaca) correspondiente a un genotipo específico y determinado que posee yemas vigorosas y que está libre de plagas y enfermedades. La brotación de las yemas en el campo originará lo que se denomina ?caña planta?. La caña semilla de alta calidad que llega a manos del agricultor, es el producto final de un proceso que comienza en el laboratorio donde se cultivan plántulas in vitro, es decir, se obtienen pequeñas plantas en frascos de vidrio (sanas y de pureza genética garantizada), las cuales se denominan vitroplantas. Esto es posible debido a la utilización de una herramienta biotecnológica llamada cultivo in vitro de tejidos vegetales. Genéricamente, el cultivo in vitro de tejidos vegetales implica el cultivo de células, tejidos u órganos de la planta en un medio nutritivo artificial, en condiciones de asepsia y en un ambiente controlado. Esta técnica, basada en el concepto de ?totipotencia? celular que establece que de una célula se puede regenerar un organismo completo, fue incorporándose en forma acelerada en la agricultura moderna. Esto es debido a que ofrece múltiples aplicaciones dentro de la mejora genética como así también en la obtención de plantas libres de patógenos y la multiplicación rápida y masiva de plantas (esta última conocida como micropropagación).Alrededor del año 2000, el sector cañero tucumano atravesaba una situación sanitaria crítica, causada por la alta incidencia de enfermedades sistémicas. El tratamiento de la ?caña semilla? mediante hidrotermoterapia fue una de las medidas adoptadas para afrontar la problemática. Esta tecnología por si sola no resolvió el problema, ya que si bien tiene buena eficiencia para el control de las enfermedades bacterianas, no es efectiva para las virales. Esto se veía agravado por el hecho de que en ese entonces solamente podían acceder a dicha tecnología una baja proporción de los productores tucumanos. Es así, que la utilización del cultivo de ?meristemas? (o de ápices meristemáticos), que se ha aplicado en muchas especies vegetales para la erradicación de virus y otros patógenos (Ashmore, 1997), permitió resolver el problema sanitario de la ?caña semilla? y, como consecuencia mejorar características agronómicas tales como brotación, macollaje y rendimiento cultural. Los meristemas son un grupo de células indiferenciadas que se encuentran en continua división en los ápices de crecimiento (radiculares y caulinares) y como no poseen tejido vascular, están relativamente aislados del resto de la planta. Esta es la razón principal por la que se utiliza el cultivo in vitro de meristemas para la obtención y posterior propagación rápida de plantas (micropropagación), las cuales tienen mayores probabilidades de estar libres de patógenos, fundamentalmente debido a que la mayoría de los endo-patógenos (virus y bacterias) se movilizan por los haces vasculares. Otro de los motivos en los que se fundamenta el empleo de esta metodología para el saneamiento vegetal, es la distribución irregular de los patógenos en la planta, ya que la cantidad de los mismos disminuye progresivamente hacia el meristema donde existe una elevada concentración de fito-hormonas y las células se encuentran en constante y rápida división (Hernández,1997). De esta forma, la implementación de un proceso sistemático en el cual se combinó el cultivo de meristemas con la hidrotermoterapia y el confinamiento y seguimiento de las plantas ?madres? proveedoras de meristemas, permitió la producción masiva de ?caña semilla? de excelente calidad (Ramallo et al., 2001). Para evaluar y garantizar la sanidad del material vegetal que proviene del cultivo in vitro, es fundamental disponer de un sistema de diagnóstico de alta sensibilidad, que permita valorar los bajos niveles de carga patogénica que este tipo de material normalmente posee. En la Sección Biotecnología de la EEAOC se optimizaron protocolos de diagnóstico molecular para cada una de las enfermedades sistémicas de mayor incidencia en el cultivo de la caña de azúcar (ver capítulo sobre enfermedades sistémicas), basados en la técnica de Reacción en Cadena de la Polimerasa ó PCR (del inglés, ?Polymerase Chain Reaction?), los cuales fueron incorporados en el esquema anual y rutinario de producción de vitroplantas de caña de azúcar. Cada año de producción, tanto las vitroplantas como las plantas madres, son examinadas para evaluar la presencia de Leifsonia xyli subsp. xyli y Xanthomonas albilineans, causantes de dos enfermedades bacterianas: el raquitismo de la caña soca o RSD (del inglés, ?Ratoon stunting disease?) y la escaldadura de la hoja o LS (del inglés, ?Leaf scald?), respectivamente; asimismo, se evalúa la presencia de los virus SCMV (del inglés, ?Sugarcane mosaic virus?) y SrMV (del inglés, ?Sorghum mosaic virus?), agentes etiológicos de la enfermedad del mosaico de la caña de azúcar.Desde su inicio, el proceso de laboratorio ha sido sometido a constantes ajustes con el propósito de maximizar la calidad del producto final. En este sentido, en 2007 se incorporó la evaluación de la variación somaclonal mediante marcadores moleculares, lo cual constituyó un acontecimiento de vital importancia para asegurar la pureza genética (identidad del genotipo) de los genotipos micropropagados. La incorporación de esta evaluación fue imprescindible ya que el cultivo de tejidos ocasionalmente induce la aparición de cambios en el genoma (eventos mutacionales), como consecuencia de que las condiciones in vitro imponen cierto estrés a las células sometidas a cultivo (Phillips et al., 1994). Tales cambios, descriptos por primera vez por Larkin y Scowcroft en 1981 y denominados variación somaclonal, se transmiten a las plantas regeneradas y a su progenie agámica. Los cambios producidos en el genoma pueden afectar caracteres morfológicos y/o bioquímicos (Larkin y Scowcroft, 1981), entre los cuales pueden estar involucradas importantes características agronómicas. La variación somaclonal es uno de los principales inconvenientes de la micropropagación comercial de cultivares donde se debe garantizar la pureza genética (Soniya et al., 2001). Esto último implica que el material micropropagado debe responder en un 100% al tipo genético de la variedad que se está multiplicando (Ahmed et al., 2002). El cultivo in vitro, no sólo sirve para la micropropagación de cultivares establecidos, sino también para la difusión masiva y rápida de nuevas variedades y/o clones promisorios producidos en el marco del Programa de Mejoramiento Genético de la Caña de Azúcar (PMGCA) de la EEAOC