7.1 Efectos de la auxina 2,4-D
Como se puede observar en la figura 11, no hay crecimiento de raíces, hojas o tallos. El único crecimiento que se ha llevado a cabo es en forma de callos. Este tipo de crecimiento contrasta drásticamente con el que ha tenido el grupo control (figura 10), haciendo evidente el cambio morfológico que ha producido el hecho de exponer los entrenudos del grupo 5 a 1 mg/L de 2,4-D durante 24 horas. Durante el desarrollo normal, se da lugar a la organogénesis, proceso por el cual los tejidos se diferencian y forman estructuras funcionales como pueden ser las hojas o las raíces. Sin embargo, la exposición a bajas concentraciones de 2,4-D ha producido un proceso de desdiferenciación, siendo evidente en la aparición de callos desdiferenciados en los brotes del grupo 5. Este efecto callogénico de 2,4-D sobre plantas en desarrollo se ha reportado en muchas especies, entre ellas el trigo (Mendoza y Kaeppler, 2002), donde además se reporta la capacidad de regenerar una planta entera a partir de estos callos con el tratamiento hormonal adecuado.
La exposición a esta auxina provoca una serie de divisiones mitóticas en las células madre del tejido, produciendo la aparición de los callos (Freire, 2003) El proceso donde a partir de células somáticas somos capaces de dar lugar a un embrión sin la fusión de gametos se conoce como embriogénesis somática, y éste proceso se ha podido llevar a cabo a partir de callos generados en cualquier parte de la planta (Copeland y McDonald, 1995) Esto abre una ventana de posibilidades muy grande, ya que se podría utilizar para realizar modificaciones genéticas en estas células indiferenciadas para más tarde regenerar y replicar los clones, o se podría diferenciar estas células manipulándolas mediante reguladores para obtener un tejido u órgano concreto. La estructura más granular de los callos producidos por el grupo 5 (figura 11) puede sugerir que sí puedan ser usados como precursores para la embriogénesis somática (Blazquez et al.,, 2009). Sin embargo, otros estudios serían requeridos para comprobar que de verdad tienen esta capacidad y hasta qué punto podría usarse en el laboratorio. Cabe destacar que el tratamiento con 2,4-D puede haber generado una variación genética en los tejidos, aunque cabría esperar que este efecto se haya minimizado debido a la corta exposición de las muestras con la auxina.
Por otro lado, en el grupo 3 de brotes (figura 12), el cual se expuso a 10 mg/L de 2,4-D durante 24 horas, también se ha producido un proceso de desdiferenciación, mostrando un crecimiento de callo unas 4 veces mayor que el grupo 2. Sin embargo, en apariencia parece más “acuoso”, por lo que parece menos embriogénico que los callos más granulares del grupo 2 y puede que no sean adecuados para los procesos de embriogénesis somática anteriormente mencionados, además de que una mayor exposición a 2,4-D puede haber generado una mayor variación genética . De nuevo, se necesitaría realizar más estudios para conocer el potencial de estos explantes y si su genoma está dañado.
Finalmente, observando el grupo 4 (figura 13), nos damos cuenta de que la exposición a 100 mg/L de 2,4-D resultó tóxica para esta especie debido a que no se aprecia prácticamente crecimiento. Por lo general, grandes concentraciones de auxinas resultan tóxicas para las plantas (Cline, 1996).
La forma tradicional de exponer un cultivo a una auxina era mediante su aplicación en el medio de cultivo donde crecerá. En nuestro caso, la exposición fue tan solo durante 24 horas y después se utilizó un medio de cultivo normal MS para su crecimiento. Para conseguir los cambios morfológicos vistos en los grupos 2 y 3 (figura 14) utilizando el método tradicional, tomaría entre 4 y 6 semanas de exposición, mientras que en nuestro caso conseguimos el mismo resultado con solo un día de exposición (Carvalho et al., 1997).
7.2 Efectos de la citoquinina TDZ
La figura 15 muestra el resultado de administrar 1 mg/L de TDZ durante 1 hora a los explantes. Se puede apreciar cómo hay un mayor número de tallos respecto al grupo control (tabla 1). Además, la diferencia en las medias de los tallos por explante resulta
un efecto menos morfogénico sobre los entrenudos explantados, promoviendo la proliferación axilar. (Singh y Sayamal, 2001). Los tallos tienen una apariencia más pequeña en el grupo 5 debido a que al haber múltiples tallos en el mismo medio, éstos compiten por los recursos disponibles. Esto no supone un problema, ya que los tallos pueden ser propagados individualmente a un medio normal para que cada uno de ellos dé lugar a una planta. También se observa cómo la génesis de raíces se encuentra algo reducida en el grupo 5 respecto al control. Esto se debe a que la planta pone su esfuerzo en la creación de nuevos tallos en lugar de expandir las raíces. De hecho, la producción de raíces detendría la multiplicación de los explantes. En este tratamiento no hay formación de callo, por lo que se descarta la posibilidad de que éste pueda crear variación genética o crecimiento adventicio.
El tratamiento de TDZ a concentración 1 mg/L durante 24 horas parece una forma muy eficiente de conseguir un gran índice de multiplicación de plantas de Ipomoea batatas debido a su gran capacidad embriogénica (Ahmad y Faisal, 2018). Utilizando este método, se podrían micropropagar grandes cantidades de esta planta en un corto período de tiempo, lo cual puede resultar beneficioso tanto para el cultivo agrícola de batata como para la investigación.
Por otro lado, los tratamientos de 10 mg/L (figura 16) y 100 mg/L (figura 17) no resultaron en ningún tipo de crecimiento. De igual forma que sucede con las auxinas, las citoquininas también resultan tóxicas a concentraciones mayores (Grabkowska et al., 2014), por lo que en estos casos se detuvo por completo el desarrollo de la planta dejando la concentración aproximada de 1 mg/L como la más viable (figura 18).
De nuevo, cabe mencionar que este procedimiento podría llegar a optimizarse si se experimenta con rangos de valores más cercanos a 1 mg/L sin llegar a exceder los 10 mg/L (para evitar el efecto tóxico) ya que cabe la posibilidad de que 1 mg/L no sea el valor con mayor tasa de multiplicación para Ipomoea batatas aunque sí que lo sea de entre las concentraciones elegidas para este proyecto.