Microorganismos endofíticos en plantas in vitro de Dioscorea cayenensis subsp. rotundata Poir clon blanco de Guinea
DOI:
https://doi.org/10.62452/x1ab5763Palabras clave:
Aislamiento microbiano, bacterias, contaminantes endógenos, cultivo de meristemo, medios de cultivo, micropropagación, ñame, reguladores del crecimientoResumen
El presente estudio tuvo como objetivo caracterizar los contaminantes microbianos presentes en plantas in vitro de Dioscorea cayenensis subsp. rotundata clon blanco de Guinea tras varios subcultivos, y su control mediante el cultivo de meristemos. Segmentos uninodales se cultivaron en condiciones asépticas durante siete subcultivos. Además, se cultivaron meristemos en presencia de ácido naftalenacético combinado con las citoquininas bencilaminopurina o metatopolina en diferentes concentraciones. Se observó un incremento en la contaminación microbiana superior al 45 % a partir del quinto subcultivo. El análisis microbiológico mediante tinción Gram, pruebas bioquímicas y fisiológicas, permitió identificar bacterias endófitas del género Pseudomonas en hojas-tallos, y Bacillus en raíces. El cultivo de meristemos en medios de cultivo con ácido naftalenacético (0,1 mg.l-1) y metatopolina (0,15 mg.l-1), redujo la fenolización, favoreció la brotación y las variables morfológicas evaluadas. Estos resultados demuestran que el cultivo de meristemos, bajo condiciones y combinaciones hormonales óptimas, es una estrategia efectiva para controlar los contaminantes endofíticos y mejorar la calidad morfogenética de plantas in vitro de ñame, incrementando el potencial para su micropropagación comercial.
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Referencias
Acar, T., Moreau, S., Coen, O., De Meyer, F., Leroux, O., Beaumel, M., Wilkin, P., & Carlier, A. (2022). Motility-Independent Vertical Transmission of Bacteria in Leaf Symbiosis. mBio, 13(5), e0103322. https://doi.org/10.1128/mbio.01033-22
Ahmad, N., Fatima, N., Faisal, M., Alatar, A. A., & Pathirana, R. (2022). Photosynthetic Parameters and Oxidative Stress during Acclimation of Crepe-Myrtle (Lagerstroemia speciosa (L.) Pers.) in a meta-Topolin-Based Micropropagation System and Genetic Fidelity of Regenerated Plants. Plants (Basel, Switzerland), 11(9), 1163. https://doi.org/10.3390/plants11091163
Ali, M. A., Ahmed, T., Ibrahim, E., Rizwan, M., Chong, K. P., & Hong, J. W. (2024). A review on mechanisms and prospects of endophytic bacteria in biocontrol of plant pathogenic fungi and their plant growth-promoting activities. Heliyon, 10(11). https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2405844024076047
Bajerski, F., Nagel, M., & Overmann, J. (2021). Microbial occurrence in liquid nitrogen storage tanks: a challenge for cryobanking? Applied microbiology and biotechnology, 105(20), 7635–7650. https://doi.org/10.1007/s00253-021-11531-4
Balogun, M., Maroya, N., Augusto, J., Ajayi, A., Kumar, L., Aighewi, B., & Asiedu, R. (2017). Relative efficiency of positive selection and tissue culture for generating pathogen-free planting materials of yam (Dioscorea spp.). Czech J. Genet. Plant Breed., 53(1), 9–16. https://doi.org/10.17221/117/2016-cjgpb
Castillo, Y., & Miranda, I. (2014). Compaprop: Sistema para comparación de proporciones múltiples. Revista Protección Vegetal, 29(3), 231-234. http://scielo.sld.cu/pdf/rpv/v29n3/rpv13314.pdf
Condé, N., Burton, G., Touré, M., Gori, B., Cheek, M., Magassouba, S., Wilkin, P., Couch, C., Ryan, P. (2025). The biocultural heritage and changing role of indigenous yams in the Republic of Guinea, West Africa. Plants People Planet, 7(3), 719-733. https://doi.org/10.1002/ppp3.10498
Dang, S., Geng, J., Wang, R., Feng, Y., Han, Y., & Gao, R. (2024). Isolation of endophytes from Dioscorea nipponica Makino for stimulating diosgenin production and plant growth. Plant cell reports, 43(4), 95. https://doi.org/10.1007/s00299-024-03164-4
De Souza, J. T., Oliveira, A. C., Pereira, F., Rodrigues, M., Oliveira, P., Ferreira, L., & Barbosa, E. (2017). Genetic diversity and population densities of endophytic Bacillus spp. in yam plants. Bragantia, Campinas, 76(2), 203-208. https://www.scielo.br/j/brag/a/kGWBKy4LSdL4SBHffZ87gNF/?lang=en
El-Banna, A. N., El-Mahrouk, M. E., Dewir, Y. H., Farid, M. A., Elyazid, D. M. A., Schumacher, H. M. (2021). Endophytic bacteria in banana in vitro cultures: Molecular identification, antibiotic susceptibility, and plant survival. Horticulturae, 7(12). https://www.mdpi.com/2311-7524/7/12/526
Folgueras, M. C., Castellón, M. C., Morales, L. M., Dávila, A., González, R. E., Ventura, V., González, J. E., & Pons, C. C. (2020). Manual Práctico. Manejo Integrado de Plagas en raíces, rizomas y tubérculos tropicales, plátanos y bananos. Editorial INIVIT.
Garrity, G. M., Bell. J. A., & Lilburn, T. G. (2004). Taxonomic Outline of the Prokaryotes Bergey's Manual of Systematic Bacteriology. Springer, Verlag.
George, E. F., Hall, M. A., & De Klerk, G. (2008) Plant Propagation by Tissue Culture. Springer.
Grira, M., Prinsen, E., & Werbrouck, S. (2024). New Understanding of Meta-Topolin Riboside Metabolism in Micropropagated Woody Plants. Plants (Basel, Switzerland), 13(9), 1281. https://doi.org/10.3390/plants13091281
Gupta, S., & Biraji, V. K. (2022). In vitro propagation of Artocarpus lakoocha Roxb.: effect of meta-topolin on shoot parameters. Acta Hortic. 1339, 5-12. https://www.ishs.org/ishs-article/1339_2
Hafezi, A., & Khamar, Z. (2024). The Method and Analysis of Some Biochemical Tests Commonly Used for Microbial Identification: A Review. Compr Health Biomed Stud., 3(2), e160199. https://brieflands.com/articles/chbs-160199
Ikiriza, H., Okella, H., Driciru, P., Ssekandi, J., Muwonge, A., Abdalla, M. A. A., & Tolo, C. U. (2020). Protocol optimization for in vitro micro propagation of Dioscorea bulbifera Linn. Germplasm. Journal of Plant Sciences and Crop Protection, 3(1). https://www.annexpublishers.com/articles/JPSCP/3105-Protocol-Optimization-for-in-vitro-Micro-Propagation-of-Dioscorea-bulbifera-Linn-Germplasm.pdf
Izarra, M. L., Panta, A. L., Maza, C. R., Zea, B. C., Cruzado, J., Gutarra, L. R., Riveira, C. R., Ellis, D., & Kreuze, J. F. (2020). Identification and control of latenc bacteria in in vitro cultures of sweet potato [Ipomoea batatas (L.) Lam]. Front. Plant Sci., 11, 903. https://www.frontiersin.org/journals/plant-science/articles/10.3389/fpls.2020.00903/full
Koç, E. (2021). Effects of Meta-topolin on the Growth, Physiological and Biochemical Parameters in Plant Tissue Culture. En, N. Ahmad y M. Strnad, M. (eds), Meta-topolin: A Growth Regulator for Plant Biotechnology and Agriculture. (pp. 265–278). Springer.
Komolafe, O. B., Oyinloye, O. H., Ogbimi, E. R., Hassan, K. O., & Pelemo, O. S. (2025). Optimizing disinfection protocols for yam explant regeneration in plant tissue culture. International Journal of Horticultural Science, 31, 66-72. https://ojs.lib.unideb.hu/IJHS/article/view/15325
Larrea, I., Falconí, C., & Arcos, A. (2015). Aislamiento y caracterización de cepas de Bacillus spp. con actividad contra Tetranychus urticae Koch en cultivos comerciales de rosas. Revista Colombiana de Biotecnología, 2, 140-148. https://www.redalyc.org/pdf/776/77642873015.pdf
Luo, G. F., Podolyan, A., Kidanemariam, D. B., Pilotti, C., Houliston, G., & Sukal, A. C. (2022). A Review of Viruses Infecting Yam (Dioscorea spp.). Viruses, 14(4), 662. https://doi.org/10.3390/v14040662
Mengs, B. (2022). Effect of plant hormones for micro propagation on improved and landrace yam varieties (Dioscorea species) via nodal culture. World Journal of Food Science and Technology, 6(1), 10-18. https://www.sciencepublishinggroup.com/article/10.11648/j.wjfst.20220601.12
Murashige, T., & Skoog, F. (1962). A revised medium for rapid growth and bioassays with tobacco tissue culture. Physiol. Plant, 15(3), 473-497. https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/j.1399-3054.1962.tb08052.x
Negi, S., Singh, P., Trivedi, V. L., Rawat, J. M., & Semwal, P. (2024). The current trends and research progress globally in the plant tissue culture: 90 years of investigation. Plant Cell, Tissue and Organ Culture, 157(3), 73. https://ouci.dntb.gov.ua/en/works/7pgZkvk9/
Obidiegwu, J. E., Lyons, J. B., & Chilaka, C. A. (2020). The Dioscorea Genus (Yam)-An Appraisal of Nutritional and Therapeutic Potentials. Foods (Basel, Switzerland), 9(9), 1304. https://doi.org/10.3390/foods9091304
Ojo, O. F., & Afolayan, A. O. (2023). Contamination of retailed yam products at two popular markets in Ibadan with Pseudomonas spp, and Flavobacterium spp. Int J Agriculture Technology, 3(2), 1-7. https://www.scivisionpub.com/pdfs/contamination-of-retailed-yam-products-at-two-popular-markets-in-ibadan-with-pseudomonas-spp-enterobacter-spp-and-flavobacterium-s-2914.pdf
Okoroafor, U. E. (2022). Microbial Contamination in Plant Tissue Culture and Elimination Strategies. Nigerian Agricultural Journal, 53(2), 348–355. https://www.ajol.info/index.php/naj/article/view/243321
Orlikowska, T., Nowak, K., & Reed, B. (2017). Bacteria in the plant tissue culture environment. Plant Cell, Tissue and Organ Culture, 128(3), 487-508. https://www.proquest.com/docview/2259398586?sourcetype=Scholarly%20Journals
Rabelo, R. A., Cuadrado, B. S., Márquez, M. A., Quintero, J. R., De La Rosa, D. (2020). Detección de Pseudomonas spp. en la bahía de Cartagena. Revista de Investigaciones Universidad del Quindío, 32(1), 30-41. https://doi.org/10.33975/riuq.vol32n1.293
Romadanova, N. V., Tolegen, A. B., Kushnarenko, S. V., Zholdybayeva, E. V., & Bettoni, J. C. (2022). Effect of Plant Preservative MixtureTM on Endophytic Bacteria Eradication from In Vitro-Grown Apple Shoots. Plants (Basel, Switzerland), 11(19), 2624. https://doi.org/10.3390/plants11192624
Salazar, R., & Hoyos, R. A. (2007). Multiplication and in vitro tuberization of yam (Dioscorea alata L.) in temporary immersion system. Rev. Fac. Nal. Agr. Medellín 60, 3907–3921. https://revistas.unal.edu.co/index.php/refame/article/view/24418
Sánchez, R., & Guerra, P. (2022). Pseudomonas spp. benéficas en la agricultura. Revista Mexicana de Ciencias Agrícolas, 13(4), 715-725. https://www.scielo.org.mx/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S2007-09342022000400715
Tewelde, S., Patharajan, S., Teka, Z., & Sbhatu, D. B. (2020). Assessing the efficacy of broad-spectrum antibiotics in controlling bacterial contamination in the in vitro micropropagation of Ginger (Zingiber officinale Rosc). The Scientific World Journal, 6431301, 1–8. https://doi.org/10.1155/2020/6431301
Volk, G. M., Bonnart, R., de Oliveira, A. C. A., & Henk, A. D. (2022). Minimizing the deleterious effects of endophytes in plant shoot tip cryopreservation. Applications in plant sciences, 10(5), e11489. https://doi.org/10.1002/aps3.11489
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