Morfoanatomía de la germinación in vitro y criopreservación de la orquídea Cattleya crispa (Orchidaceae)

Morfoanatomía de la germinación in vitro y criopreservación de la orquídea Cattleya crispa (Orchidaceae)

Introducción: Cattleya crispa es una orquídea epífita ornamental con distribución geográfica restringida a la Mata Atlántica brasileña. Debido al extractivismo depredador y a la pérdida de hábitat inducida por el hombre, esta especie aparece en la Lista Roja de la Flora Brasileña. Objetivo: Caracter...

Descripción completa

Detalles Bibliográficos
Autores principales: Vargas Andriolli, Bruna, Corredor-Prado, Jenny Paola, Pescador, Rosete, Montoya-Serrano, Francisco Sebastian, Dal Vesco, Lírio Luiz, Mamoru Suzuki, Rogério
Formato: Online
Idioma:eng
Publicado: Universidad de Costa Rica 2023
Acceso en línea:https://revistas.ucr.ac.cr/index.php/rbt/article/view/52338
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Morfoanatomía de la germinación in vitro y criopreservación de la orquídea Cattleya crispa (Orchidaceae)
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description Introducción: Cattleya crispa es una orquídea epífita ornamental con distribución geográfica restringida a la Mata Atlántica brasileña. Debido al extractivismo depredador y a la pérdida de hábitat inducida por el hombre, esta especie aparece en la Lista Roja de la Flora Brasileña. Objetivo: Caracterizar aspectos morfoanatómicos de la germinación y desarrollo inicial de semillas de C. crispa; así como estudiar el efecto de la criopreservación de estas semillas. Métodos: Utilizamos microscopía óptica, microscopía electrónica de barrido y microscopía electrónica de transmisión para describir la microestructura en 100 semillas maduras. Evaluamos la viabilidad de la semilla, la germinación de la semilla, la tasa de supervivencia y el peso de los protocormos en el material criopreservado y no criopreservado, con cuatro réplicas por tratamiento de 20 mg de material vegetal. Resultados: Las semillas son fusiformes, amarillo blanquecinas, con una longitud de 700 a 900 µm y un contenido de agua del 5 %. La germinación comenzó siete días después de la siembra, la formación del protocormo globular a los 30 días y la formación de la plántula a los 150 días. La cubierta de semilla persistente puede comprimir el protocormo y provocar su colapso. Las semillas criopreservadas presentaron 87.15 % de viabilidad, 78.32 % de germinación, 8.48 % de supervivencia y protocormos con 104.27 mg a los cinco meses de la siembra. Los datos no fueron diferentes a las semillas no criopreservadas. Conclusiones: La capacidad criogénica de las semillas muestra que la crioconservación puede utilizarse para la conservación a largo plazo. Los resultados de este trabajo contribuyen a la biología general de C. crispa y a la propagación y almacenamiento de material genético con fines de conservación. Objetivo: Caracterizar aspectos morfoanatómicos de la germinación y desarrollo inicial de semillas de C. crispa; así como estudiar el efecto de la criopreservación en estas semillas. Métodos: Cápsulas maduras de C. crispa fueron colectadas de la colección de conservación ex-situ del Orquidário Frederico Carlos Hoehne - Instituto de Botánica (São Paulo-Brasil). Utilizamos microscopía óptica, microscopía electrónica de barrido y microscopía electrónica de transmisión. Se evaluó la viabilidad de la semilla (%), la germinación de la semilla (%), la tasa de supervivencia (%) y el peso de los protocormos (mg). Resultados: Nuestros análisis mostraron que el embrión globular tiene una germinación homogéneamente temprana que ocurre al séptimo día. El protocormo en germinación muestra bipolaridad, con ápice de brote y región basal. El embrión se compone principalmente de cuerpos lipídicos y proteicos y contiene algunos pequeños granos de almidón. Las imágenes de microscopía electrónica de barrido revelaron una cubierta de semilla persistente que no influye en el inicio de la germinación, sin embargo, puede comprimir el protocormo y provocar su colapso. El contenido inicial de agua de las semillas fue de 5 %. Las semillas sometidas a criopreservación resultaron en una alta tasa de germinación (81,14 %). Sin embargo, se redujo la supervivencia de los protocormos no criopreservados (8,48 %) y criopreservados (11,12 %), evaluados cinco meses después de la siembra. Conclusiones: La capacidad criogénica de las semillas muestra que la crioconservación puede utilizarse para la conservación a largo plazo. Los resultados de este trabajo contribuyen a la biología general de C. crispa y a la propagación y almacenamiento de material genético con fines de conservación.
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spelling RBT523382024-10-29T21:43:35Z Morpho-anatomy of in vitro germination and cryopreservation of the orchid Cattleya crispa (Orchidaceae) Morfoanatomía de la germinación in vitro y criopreservación de la orquídea Cattleya crispa (Orchidaceae) Vargas Andriolli, Bruna Corredor-Prado, Jenny Paola Pescador, Rosete Montoya-Serrano, Francisco Sebastian Dal Vesco, Lírio Luiz Mamoru Suzuki, Rogério embryo; Orchidaceae; ornamental; protocorm viability embrión; Orchidaceae; ornamental; protocormo; viabilidad Introduction: Cattleya crispa is an ornamental epiphytic orchid with geographic distribution restricted to the Brazilian Atlantic Forest. Due to predatory extractivism and human-induced habitat loss, this species appears on the Red List of Brazilian Flora. Objective: To characterize morpho-anatomical aspects regarding germination and post-seminal development from C. crispa seeds; as well as studying the effect of cryopreservation on these seeds. Methods: We used light microscopy and electron microscopy to describe the microstructure of a 100 ripe seeds. We evaluated seed viability, seed germination, survival rate and protocorm weight in cryopreserved and non-cryopreserved material, with four replicas per treatment using 20 mg of plant material. Results: The seeds are fusiform, whitish yellow with a length from 700 to 900 µm and a water content of 5 %. Germination began seven days after sowing, the formation of the globular protocorm at 30 days and the formation of the seedling occurred 150 days. The persistent seed coat can compress the protocorm and cause it to collapse. The cryopreserved seeds presented 87.15 % viability, 78.32 % germination, 8.48 % survival and protocorms with 104.27 mg five months after sowing. Data wasn’t different to non-cryopreserved seeds. Conclusions: The cryocapability of the seeds shows that cryopreservation can be used for long-term conservation. The results of this work contribute to the overall biology of C. crispa and to the propagation and storage of genetic material for conservation purposes. Objective: To characterize morpho-anatomical aspects regarding germination and initial development from C. crispa seeds; as well as studying the effect of cryopreservation on these seeds. Methods: Mature capsules of C. crispa were collected from the ex-situ conservation collection of the Orquidário Frederico Carlos Hoehne - Institute of Botany (São Paulo-Brazil). We used light microscopy, scanning electron microscopy and transmission electron microscopy. Seed viability (%), seed germination (%), survival rate (%) and protocorms weight (mg) were evaluated. Results: Our analyses showed that the globular embryo has a homogeneously early germination that occurs by the 7th day. The germinating protocorm shows bipolarity, with shoot apex and basal region. The embryo is composed mostly of lipid and protein bodies and contains a few small grains of starch. Scanning electron microscopy images revealed a persistent seed coat that does not influence the onset of germination, however, can compress the protocorm and lead to its collapse. The initial water content of the seeds was 5 %. Seeds submitted to cryopreservation resulted in a high germination rate (81.14 %). However, the survival rate of non-cryopreserved (8.48 %) and cryopreserved (11.12 %) protocorms, evaluated five months after sowing, was reduced. Conclusions: The cryocapability of the seeds shows that cryopreservation can be used for long-term conservation. The results of this work contribute to the overall biology of C. crispa and to the propagation and storage of genetic material for conservation purposes. Introducción: Cattleya crispa es una orquídea epífita ornamental con distribución geográfica restringida a la Mata Atlántica brasileña. Debido al extractivismo depredador y a la pérdida de hábitat inducida por el hombre, esta especie aparece en la Lista Roja de la Flora Brasileña. Objetivo: Caracterizar aspectos morfoanatómicos de la germinación y desarrollo inicial de semillas de C. crispa; así como estudiar el efecto de la criopreservación de estas semillas. Métodos: Utilizamos microscopía óptica, microscopía electrónica de barrido y microscopía electrónica de transmisión para describir la microestructura en 100 semillas maduras. Evaluamos la viabilidad de la semilla, la germinación de la semilla, la tasa de supervivencia y el peso de los protocormos en el material criopreservado y no criopreservado, con cuatro réplicas por tratamiento de 20 mg de material vegetal. Resultados: Las semillas son fusiformes, amarillo blanquecinas, con una longitud de 700 a 900 µm y un contenido de agua del 5 %. La germinación comenzó siete días después de la siembra, la formación del protocormo globular a los 30 días y la formación de la plántula a los 150 días. La cubierta de semilla persistente puede comprimir el protocormo y provocar su colapso. Las semillas criopreservadas presentaron 87.15 % de viabilidad, 78.32 % de germinación, 8.48 % de supervivencia y protocormos con 104.27 mg a los cinco meses de la siembra. Los datos no fueron diferentes a las semillas no criopreservadas. Conclusiones: La capacidad criogénica de las semillas muestra que la crioconservación puede utilizarse para la conservación a largo plazo. Los resultados de este trabajo contribuyen a la biología general de C. crispa y a la propagación y almacenamiento de material genético con fines de conservación. Objetivo: Caracterizar aspectos morfoanatómicos de la germinación y desarrollo inicial de semillas de C. crispa; así como estudiar el efecto de la criopreservación en estas semillas. Métodos: Cápsulas maduras de C. crispa fueron colectadas de la colección de conservación ex-situ del Orquidário Frederico Carlos Hoehne - Instituto de Botánica (São Paulo-Brasil). Utilizamos microscopía óptica, microscopía electrónica de barrido y microscopía electrónica de transmisión. Se evaluó la viabilidad de la semilla (%), la germinación de la semilla (%), la tasa de supervivencia (%) y el peso de los protocormos (mg). Resultados: Nuestros análisis mostraron que el embrión globular tiene una germinación homogéneamente temprana que ocurre al séptimo día. El protocormo en germinación muestra bipolaridad, con ápice de brote y región basal. El embrión se compone principalmente de cuerpos lipídicos y proteicos y contiene algunos pequeños granos de almidón. Las imágenes de microscopía electrónica de barrido revelaron una cubierta de semilla persistente que no influye en el inicio de la germinación, sin embargo, puede comprimir el protocormo y provocar su colapso. El contenido inicial de agua de las semillas fue de 5 %. Las semillas sometidas a criopreservación resultaron en una alta tasa de germinación (81,14 %). Sin embargo, se redujo la supervivencia de los protocormos no criopreservados (8,48 %) y criopreservados (11,12 %), evaluados cinco meses después de la siembra. Conclusiones: La capacidad criogénica de las semillas muestra que la crioconservación puede utilizarse para la conservación a largo plazo. Los resultados de este trabajo contribuyen a la biología general de C. crispa y a la propagación y almacenamiento de material genético con fines de conservación. Universidad de Costa Rica 2023-08-04 info:eu-repo/semantics/article info:eu-repo/semantics/publishedVersion application/pdf text/html application/epub+zip https://revistas.ucr.ac.cr/index.php/rbt/article/view/52338 10.15517/rev.biol.trop..v71i1.52338 Revista de Biología Tropical; Vol. 71 No. 1 (2023): Revista de Biología Tropical (Rev. Biol. 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