Germinación e inducción de callo para la producción de alcaloides de dos especies de Lupinus en condiciones in vitro
Las plantas de Lupinus sintetizan alcaloides quinolizidínicos (AQ) como estrategia de defensa en contra de herbívoros. Estos compuestos tienen una amplia variedad de aplicaciones, sin embargo, es necesario contar con la suficiente cantidad de materia prima para satisfacer las posibles necesidades d...
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| Format: | Article |
| Language: | English |
| Published: |
Escuela Nacional de Ciencias Biológicas
2024-01-01
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| Series: | Polibotánica |
| Subjects: | |
| Online Access: | https://polibotanica.mx/index.php/polibotanica/article/view/1110 |
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| author | Kalina Bermúdez Torres Guadalupe Salcedo- Morales Karina Morales- Muñoz Guadalupe Paredes- Sastre José Alfredo Valdovinos- Bazaldua Ana Belem Castrejón- Lorenzo Franco Rosales- de la Vega Yatzil León Romero Edith Montes Hernández Israel Mejía Vigueras |
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Las plantas de Lupinus sintetizan alcaloides quinolizidínicos (AQ) como estrategia de defensa en contra de herbívoros. Estos compuestos tienen una amplia variedad de aplicaciones, sin embargo, es necesario contar con la suficiente cantidad de materia prima para satisfacer las posibles necesidades del mercado. Las especies ricas en estos compuestos son especies silvestres, lo que limita la obtención de la materia prima. Es necesario entonces desarrollar cultivos de las especies de interés. Una de las estrategias para la producción de metabolitos secundarios, es el uso de herramientas biotecnológicas como el cultivo de tejidos vegetales. En este trabajo se reporta la caracterización in vitro de la germinación, la inducción de callo de Lupinus bilineatus y L. montanus y la caracterización del crecimiento y producción de AQ. Los resultados muestran que el medio de cultivo con sacarosa permitió la germinación de las semillas de ambas especies, con porcentajes de germinación al cabo de 12 días de 100% para L. bilineatus y 74% para L. montanus. Para la inducción de callo, se empleó un barrido de concentraciones de auxinas (AUX) (2,4-D) y citocininas (CIN) utilizando como explante hoja, tallo y raíz. La mejor respuesta para la inducción de callos para ambas especies se obtuvo usando la raíz como explante con la combinación de reguladores de 2 mg/L de 2,4-D y 1 mg/L de CIN para L. bilineatus y 1 mg/L de 2,4-D y 0.5 mg/L de CIN para L. montanus, obteniéndose bajo estas condiciones para ambas especies callo friable con dos coloraciones: verde y beige. Para la caracterización del crecimiento y producción de AQ se utilizó el callo verde. La cinética de crecimiento muestra una característica curva de tres fases, una fase de adaptación que se alarga en ambas especies hasta el día 7, la fase de crecimiento más rápido y finalmente una fase de senescencia que inicia el día 18. La producción de AQ solo pudo detectarse el día 21. Este trabajo contribuye al conocimiento del comportamiento de la germinación, la inducción de tejido desdiferenciado y el crecimiento y producción de alcaloides en un cultivo de callo en dos especies de Lupinus.
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| institution | Kabale University |
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| publisher | Escuela Nacional de Ciencias Biológicas |
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| series | Polibotánica |
| spelling | doaj-art-36b10ab6067d4abdb9dd2d7a8dc5471a2025-08-20T03:45:19ZengEscuela Nacional de Ciencias BiológicasPolibotánica1405-27682395-95252024-01-015710.18387/polibotanica.57.11Germinación e inducción de callo para la producción de alcaloides de dos especies de Lupinus en condiciones in vitroKalina Bermúdez Torres0Guadalupe Salcedo- Morales1https://orcid.org/0000-0003-0909-0551Karina Morales- Muñoz2Guadalupe Paredes- SastreJosé Alfredo Valdovinos- Bazaldua3Ana Belem Castrejón- Lorenzo4Franco Rosales- de la VegaYatzil León Romerohttps://orcid.org/0000-0001-5913-9443Edith Montes Hernández5https://orcid.org/0009-0007-6280-8776Israel Mejía Vigueras6Lab. De Cultivo de Células vegetales, Depto. de Biotecnología, Centro de Desarrollo de Productos Bióticos, Instituto Politécnico Nacional. Calle CEPROBI núm. 8, Colonia San Isidro, CP 62730, Yautepec, Morelos.Lab. De Cultivo de Células vegetales, Depto. de Biotecnología, Centro de Desarrollo de Productos Bióticos, Instituto Politécnico Nacional. Calle CEPROBI núm. 8, Colonia San Isidro, CP 62730, Yautepec, Morelos.Universidad Politécnica de Tlaxcala. A. Universidad Politécnica, No.1, San Pedro Xalcaltzinco, 90180 Tlax.Universidad Politécnica del Estado de Morelos, P. Cuauhnáhuac 566, Lomas del Texcal, 62574 Jiutepec, Mor.Universidad Politécnica del Estado de Morelos, P. Cuauhnáhuac 566, Lomas del Texcal, 62574 Jiutepec, Mor.Tecnológico de Estudios Superiores de Ixtapaluca, Ciudad Nezahualcóyotl, México, México.Lab. De Cultivo de Células vegetales, Depto. de Biotecnología, Centro de Desarrollo de Productos Bióticos, Instituto Politécnico Nacional. Calle CEPROBI núm. 8, Colonia San Isidro, CP 62730, Yautepec, Morelos. Las plantas de Lupinus sintetizan alcaloides quinolizidínicos (AQ) como estrategia de defensa en contra de herbívoros. Estos compuestos tienen una amplia variedad de aplicaciones, sin embargo, es necesario contar con la suficiente cantidad de materia prima para satisfacer las posibles necesidades del mercado. Las especies ricas en estos compuestos son especies silvestres, lo que limita la obtención de la materia prima. Es necesario entonces desarrollar cultivos de las especies de interés. Una de las estrategias para la producción de metabolitos secundarios, es el uso de herramientas biotecnológicas como el cultivo de tejidos vegetales. En este trabajo se reporta la caracterización in vitro de la germinación, la inducción de callo de Lupinus bilineatus y L. montanus y la caracterización del crecimiento y producción de AQ. Los resultados muestran que el medio de cultivo con sacarosa permitió la germinación de las semillas de ambas especies, con porcentajes de germinación al cabo de 12 días de 100% para L. bilineatus y 74% para L. montanus. Para la inducción de callo, se empleó un barrido de concentraciones de auxinas (AUX) (2,4-D) y citocininas (CIN) utilizando como explante hoja, tallo y raíz. La mejor respuesta para la inducción de callos para ambas especies se obtuvo usando la raíz como explante con la combinación de reguladores de 2 mg/L de 2,4-D y 1 mg/L de CIN para L. bilineatus y 1 mg/L de 2,4-D y 0.5 mg/L de CIN para L. montanus, obteniéndose bajo estas condiciones para ambas especies callo friable con dos coloraciones: verde y beige. Para la caracterización del crecimiento y producción de AQ se utilizó el callo verde. La cinética de crecimiento muestra una característica curva de tres fases, una fase de adaptación que se alarga en ambas especies hasta el día 7, la fase de crecimiento más rápido y finalmente una fase de senescencia que inicia el día 18. La producción de AQ solo pudo detectarse el día 21. Este trabajo contribuye al conocimiento del comportamiento de la germinación, la inducción de tejido desdiferenciado y el crecimiento y producción de alcaloides en un cultivo de callo en dos especies de Lupinus. https://polibotanica.mx/index.php/polibotanica/article/view/1110Germinación, in vitro, callo, Lupinus, Alcaloides quinolizidínicos |
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