Morfogénesis en cultivo in vitro de ajo (Allium sativum) a partir de escamas de bulbo y explantes de raíz

Abstract

[ES] En España, el cultivo del ajo tiene una enorme importancia social y económica. Nuestro país es el segundo exportador en el mundo y el que mayor volumen de producción concentra en la Unión europea. A pesar de su importancia, su cultivo se enfrenta a dificultades que pueden reducir su producción y calidad a lo largo del tiempo. Por ejemplo, el tipo de propagación (vegetativa obligada) facilita la transmisión de agentes infecciosos que reducen su productividad. Por otro lado, la dificultad de inducir la floración limita la aplicación de técnicas de mejora genética clásica. En el momento presente, el cultivo in vitro de células y tejidos vegetales ofrece una amplia gama de aplicaciones biotecnológicas relacionadas con la mejora sanitaria y genética de esta especie. Sin embargo, para poder abordar con éxito estas aplicaciones es necesario disponer de métodos que permitan la regeneración de plantas. El principal objetivo de este trabajo de investigación ha sido el desarrollo de métodos eficientes y reproducibles que posibiliten la regeneración de plantas de ajo mediante técnicas de cultivo in vitro. Para ello, se han evaluado algunos de los requerimientos culturales y morfogenéticos de esta especie, estudiando el efecto del tipo de explante o la combinación de reguladores del crecimiento. Asimismo, se ha evaluado la capacidad de embulbamiento in vitro en distintos medios de cultivo. La disponibilidad de métodos de regeneración en esta especie hará factible el abordaje de estrategias de mejora relacionadas con el saneamiento de material de partida, la micropropagación, el aprovechamiento de la variación somaclonal, y la transformación genética dirigida a la transferencia de genes o a la edición génica.

[EN] In Spain, garlic cultivation has an enormous social and economic importance. Our country is the second largest exporter in the world and the first in production volume in the European Union. Despite its importance, garlic cultivation faces difficulties that can reduce the production and quality over time. For example, the type of propagation (obligate vegetative) facilitates the transmission of infectious agents and consequently productivity could be reduced. Besides, the difficulty of inducing flowering limits the application of classical breeding techniques. Nowadays, in vitro culture of plant cells and tissues offers a wide range of biotechnological applications related to the sanitary and genetic improvement of this species. However, in order to successfully address these applications it is necessary to have methods that allow the regeneration of plants. The main objective of this research has been the development of efficient and reproducible methods that enable the regeneration of garlic plants through in vitro culture techniques. For this purpose, some of the cultural and morphogenetic requirements of this species have been evaluated, studying the effect of the type of explant or the combination of growth regulators. Likewise, in vitro embedding capacity in different culture media has been evaluated. The availability of methods of regeneration in this species will make it feasible to address improvement strategies related to the starting material sanitation, micropropagation, the use of somaclonal variation, and genetic transformation aimed at gene transfer or gene editing.