Morfogénesis en cultivo in vitro de calabacín (Cucurbita pepo L.) y sus aplicaciones en la mejora genética

Abstract

[EN] Plant tissue culture includes a set of techniques that allows the multiplication, sanitation (micrografting) and genetic improvement through the production of haploid, rescue of embryos, use of the somaclonal variation, protoplast fusion and genetic transformation among other of the most cultivated species. The actual objectives in plant breeding programs are very diverse and include aspects related to increased production, improved quality, tolerance to many types of abiotic stress (especially water stress) and resistance to diseases. This latter objective has a crucial role due to the susceptibility of many cultivars of great social and economic interest to various viruses such as CMV, ZYMV, WMV-2 and PRSV-w. The introduction of virus resistance genes has not yielded the desired results because of the difficulty of finding sources of resistance in the gene pool of the species itself. The solution could be to transfer sequences from the virus, a method that is usually to lead to effective resistance. However, before a genetic transformation program can be approached, suitable regeneration methods must be available in in vitro culture. The objective of this work is to develop an efficient methodology to regenerate plants in vitro culture of primary explants of zucchini, so that, in the future, we can approach different techniques such as haploid plants or genetic transformation.

Cucurbita pepo L. es una especie de la familia Cucurbitaceae que, según parece, se domesticó en Mesoamérica (ssp. pepo) y en el zona sur de Norteamérica (ssp. ovifera). Incluye una gama muy amplia de variedades cultivadas y exhibe un polimorfismo extremo en la forma, tamaño y color del fruto. Los objetivos actuales en la mejora de esta especie son muy diversos e incluyen aspectos relacionados con el incremento de la producción, mejora de la calidad, tolerancia a diversos tipos de estrés abiótico (especialmente estrés hídrico) y resistencia a enfermedades. Por lo que respecta a esto último, los problemas más urgentes están relacionados con la sensibilidad de la mayor parte de los cultivares actuales a diversos virus como CMV, ZYMV, WMV-2 y PRSV-w, transmitidos habitualmente por áfidos cuyo control suele ser poco efectivo. La introducción de genes de resistencia a virus no ha ofrecido los resultados deseados debido a la dificultad de encontrar fuentes de resistencia dentro de la propia especie y a la existencia de barreras de incompatibilidad sexual con otras especies relacionadas donde sí se han detectado fuentes de variación. La solución podría ser la transferencia de secuencias del propio virus, un método que suele ser conducir a una resistencia efectiva. No obstante, antes de poder abordar un programa de transformación genética hay que disponer de métodos de regeneración adecuados en cultivo in vitro. Se dispone de una escasa información en este sentido porque se han publicado muy pocos trabajos sobre este tema en esta especie. Por ello, en el presente trabajo se llevará a cabo un estudio sobre diversos factores que afectan a la respuesta cultural y morfogenética en cultivo de explantes primarios de calabacín. En particular se hará especial énfasis en el estudio del efecto del tipo de explante, la influencia del estado ontogénico de material de partida y los componentes del medio de cultivo, sobre todo, el tipo y concentración de los reguladores del crecimiento. En definitiva, el objetivo de este trabajo es desarrollar una metodología eficaz para regenerar plantas en cultivo in vitro de explantes primarios de calabacín.