Caña de Azúcar,  Vol. 10(2): 71-78. 1992

SELECCIÓN DE SUBCLONES RESISTENTES AL VIRUS DEL MOSAICO DE LA CAÑA DE AZÚCAR (SCMV) A PARTIR DE LA VARIEDADES C236-51.

I. Santana, O. Nodarse, A. Díaz y R. Blanco

*Instituto Nacional de Investigaciones de la Caña de Azúcar. INICA.
 G.P. 6060. Boyeros, La Habana, Cuba.

RESUMEN 

Con la finalidad de estudiar la variabilidad de algunos caracteres relacionados con el rendimiento, contenido azucarero y resistencia al virus del mosaico de la caña de azúcar (SCMV), trozos de hojas inmaduras de la variedad C 236-51 fueron sembrados en un medio de Payan. Los callos obtenidos fueron tratados con Rayos Gamma de CO⁶⁰ y con ácido Glicérico (AG). Se obtuvieron 5000 planticas por cada tratamiento, las cuales fueron plantadas en vivero e inoculadas con una mezcla de razas vivas del SCMV. Después de 15 días, se realizo una selección, dejando sólo 612 plantas sin síntomas de mosaico. Estas fueron sembradas en el campo ya los 12 meses se efectuó otra selección, obteniéndose 60 subclones sobresalientes, los cuales fueron cortados y sembrados en lotes clonales de 5 m de largo y dos repeticiones. En estos lotes se midió el contenido de poi desde los 8 hasta los 12 meses y al momento de la cosecha los datos de peso de tallo, % de sacarosa, pureza y pol % caña De acuerdo a los resultados, se seleccionaron 11 subclones con características agroindustriales superiores a la variedad donadora y con resistencia al SCMV. Cuatro de esos subclones provinieron de lotes tratados con AG y siete de lotes irradiados con Rayos Gamma, lo que comprueba la efectividad de este mutágeno en producir subclones resistentes a enfermedades. 

INTRODUCCIÓN 

Todo mejoramiento de plantas consiste, sin duda alguna, en la mejor utilización de variabilidad gen ética. Como resultado de los procesos obtenidos en los últimos años en el desarrollo de las técnicas de cultivo in vitro han surgido en el campo del mejoramiento, perspectivas de aplicación con grandes posibilidades de éxito, fundamentalmente por las ventajas que ofrece para un aprovechamiento de la variabilidad existente. 

Además de la variabilidad que se puede obtener por medio de la formación de callos, cuando éstos son tratados con mutágeneos físicos o químicos, la proporción para obtener individuos diferentes aumenta. 

Khaiwal (2) señala que el uso de mutágeneos tales como Rayos Gamma de CO⁶⁰, soluciones de Etilmetano sulfonato y Azida sódica produjeron variabilidad cuando se aplicaron a yemas de caña de azúcar. Uno de los más inmediatos usos que se le da a esa fuente de variabilidad es en la obtención de resistencia a enfermedades, partiendo de un material susceptible, en los individuos segregantes (3). Rao et al. (7) lo consiguieron con Rayos Gamma para la enfermedad conocida como raya roja; Pérez (4) a su vez lo obtuvo para la roya con el mismo mutágeno, mientras que Nodarse et al. (6) para esta enfermedad tuvieron éxito con Rayos X a 80 Kv y fallaron con el uso de Rayos Gamma y Azida sódica. Este último mutágeno fue efectivo para conseguir somaclones resistentes al carbón de la caña de azúcar a partir de la variedad My 5450 (8). 

Por otra parte Castillo (1), al estudiar dos poblaciones de planticas originadas por la irradiación de callos con Rayos Gamma y evaluar la sensibilidad varietal por la frecuencia relativa de cambios clorofílicos y morfológicos, llegó a la conclusión que la respuesta a las irradiaciones difieren con la variedad donadora. 

Pruebas preliminares realizadas por los dos primeros autores del presente trabajo, determinaron que para la variedad C236-51 era factible el uso de Rayos Gamma y ácido glicérico (AG) para incrementar las mutaciones en callos. 

El presente trabajo fue realizado para estudiar el efecto que los mutágenos antes señalados pueden producir en callos de caña de azúcar y la posibilidad de obtener y seleccionar subclones resistentes al virus del mosaico de la caña de azúcar (SCMV) partiendo de una variedad susceptible.

MATERIALES Y MÉTODOS 

En la Estación Provincial de Investigaciones de la Caña de Azúcar en Matanzas, utilizando la variedad C236-51 de 5 meses de edad, de buen rendimiento industrial pero susceptible al SCMV, se sembraron trozos de hojas inmaduras incluyendo dos centímetros por encima y dos por debajo de la región apical, en un medio de cultivo Payan (5), suplementado con 4 m g/l de 2,4-D y 18% de agua de coco, donde crecieron los callos. Para la fase de diferenciación, se utilizó el mismo medio eliminando el 2,4-D y el agua de coco. En todos los casos, se esterilizó el medio de cultivo en autoclave a 120 °C y 1 ,5 Kg./cm² de presión Los tubos sembrados fueron mantenidos a 26°C y bajo una iluminancia constante de 3000 lux.

Para aumentar la variabilidad en la población, en la fase del segundo subcultivo de los callos se procedió a la inducción de mutaciones con Rayos Gamma (fuente de CO⁶⁰) o con ácido Glicérico (AG), según experiencia anterior. 

Las planticas obtenidas, 5000 por cada tratamiento, fueron llevadas a vivero, donde se inocularon artificialmente con solución que contenía una mezcla de razas vivas del mosaico de la caña de azúcar. Después de 15 días se realizó una selección, dejando sólo aquellas plantas sin síntomas visibles de SCMV. Estas se sembraron en campo a 0,8 m entre plantas y 1 ,6 m entre hileras. A los 12 meses de edad se realizó una selección de los somaclones más prometedores, los cuales fueron cortados y plantados en lotes clonales (5m) y dos repeticiones, intercalando la variedad donadora y la B 34104 como altamente susceptible al SCMV y que a la vez sirviera como foco infeccioso natural. 

RESULTADOS Y DISCUSIÓN 

De un total de 10000 planticas inoculadas en la fase de vivero, fueron seleccionadas 612, las cuales mostraban buen estado físico y sanitario, sin síntomas de mosaico. En el cuadro 1 se pueden observar el número y porcentaje de individuos seleccionados en cada etapa. El mutágeno físico (Rayos Gamma) indujo somaclones prometedores en mayor proporción que el obtenido por el mutágeno químico (AG). En la selección de vivero fue más del doble (410 contra 202); en selección posterior a los 12 meses y en campo, la proporción aumentó a 2,3'1 y en la selección final, más fuerte que las anteriores, la proporción fue de l' 75'1, a favor de Rayos Gamma. De los 11 somaclones seleccionados, 7 fueron por mutágeno físico y 4 por mutágeno químico, existiendo una efectividad en la selección entre ambos de 0,22%, la cual es aceptable en poblaciones de cultivo de tejidos. 

En el cuadro 2 están los resultados de las mediciones de peso del tallo, % de sacarosa, pureza del jugo y pol % caña de los subclones tratados con Rayos Gamma, AG y el testigo C236-51. Los somaclones no presentaron síntomas de mosaico y superaron al testigo en el peso del tallo. En cuanto a % sacarosa y pol % caña hay resultados variables y en pureza el SC45-85, tratado con AG, fue el único que logró superar al testigo. Del total de 26 somaclones se destacan SC4-85, SC6-85, SC16-85, SC18-85, SC24-85, SC31-85, (tratados con Rayos Gamma); SC34-85, SC38-85, SC40-85, y SC64-85, (tratados con AG), los cuales superaron al testigo en pol % caña antes de la cosecha. Especial mención merece el somaclon SC20-85 por su alto contenido de pol y sacarosa, logrando 2,53% más de pol y 2,89% más de sacarosa que la variedad donadora. El hecho que un somaclon sea igual en rendimiento a la variedad donadora y que no presente síntomas de la enfermedad ya es un gran resultado. 

Como una característica adicional de los 11 somaclones seleccionados, en el cuadro 3 se exponen los resultados de la variación en la concentración de azúcar a partir de los 8 meses de edad, desde noviembre hasta marzo, comparándolo con la variedad donadora. Se excluyen los resultados de SC40-85. A los 8 meses, ningún somaclon registra mayor pol % caña que la variedad testigo; pero a los 9 meses, SC16-85 y SC20-85 logran superarla. Para los 10 meses se agregan como superiores SC4-85 y SC64-85; a los 11 meses se queda por debajo SC4-85 y se agregan a las superiores SC18-85, SC24-85, SC31-85 y SC38-85. Se destacan en este período los somaclones SC20-85, SC24-85 y SC38-85 con más de 10¡0 por encima del testigo. A los 12 meses, todos los subclones superan a la variedad C236-51.

CONCLUSIONES 

1.Con el mutágeno físico (Rayos Gamma) se obtuvo mayor porcentaje de somaclones resistentes al SCMV. 

2.Este mutágeno presentó mayor eficiencia para la selección de somaclones aptos para recomendar a la producción. 

3.Se detectó la existencia de variabilidad entre los somaclones y entre éstos y la variedad donadora.

SELECTION OF SUBCLONS RESISTANT TO SUGARCANE MOSAIC VIRUS (SCMV) FROM THE VARIETY C 236-51

ABSTRACT 

In order to study the variability of some characteristics related to yield, sugar content and resistance to sugarcane mosaic virus (SCMV), pieces of tissue from the variety C 236-51 inmature leaves were cultivated on Payan medium. The produced callus were treated with Gamma Ray of CO⁶⁰ and with Gliceric acid (GA). The 5000 plants obtained from each treatment were transferred to the nursery and inoculated with a mixture of SCMV active strains. Fifteen days after the inoculation, the 612 plants which did not show SCMV symptoms were separated and taken to the field. A new selection was made 12 months later and 60 outstanding somaclons were separated. These were cut and sowed in clonal plots of 5m and 2 repetitions. The criteria measured were: poi content (between 8 and 12 months) and weight of stalk, sucrose percentage, purity and polO¡o cane (at harvest time). The results let the selection of 11 somaclons with agroindustrial characteristics superior to those of the donor variety and with resistance to SCMV. Four of them came from GA treatments and seven from those radiate with Gamma Ray. This confirms the effectiveness of this mutagenic in producing diseases resistant subclons. 

BIBLIOGRAFÍA 

1. CASTILLO. M.A. 1985 Variabilidad inducida por irradiación de callos de las variedades de caña de azúcar CP5243 y MY5450. Facultad de Ciencias Agrícolas. Universidad Central Las Villas. Cuba. 

2. KHAIWAL, I.S. 1984. Induced mutation in sugar cane. Effects of physical and chemical mutagens on cuantitative traits. Maharashtha Sugar 10(1).61-64. 

3. LARKIN, P.J. ; W.R. SCOWCROFT. 1981. Somoclonal variation. A novel source of variability from cell culture for plant improvement. Theor Appl. Genetic 60:197-214 

4. NODARSE, O.; I. SANTANA; A. CHINEA; L. CARBO; A DÍAZ; C. HERNÁNDEZ. 1992. Obtención y selección de subclones de caña de azúcar resistentes a la roya a partir de la variedad C127-78 mediante cultivo de tejidos. Rev. Caña de Azúcar 10(2):61-70. (Venezuela). 

5. PAYAN, A.F.; H. CARMEN; G. TASCON. 1977. Técnicas para la micro propagación de la caña de azúcar mediante cultivo de tejidos y yemas Acta Agron 27{1-4).43-79 (Colombia). 

6. PÉREZ, P., J. 1989. Mejoramiento de la resistencia a la roya en la caña de azúcar empleando cultivo "in vitro" y la inducción de mutaciones. Resum. I Coloquio de Biotecnología de las plantas. p 23. Universidad Central Las Villas. Cuba.

7. RAO, T.j.: K.V. SRINAVASAN; K.C. ALEXANDER 1966. A red rot resistant mutant of sugarcane induced by gamma irradiation. Proc. Indian Acad. of Sci. 64.224-230.

8. U.C.L.V. Universidad Central Las Villas. 1989. Obtención de somaclones con resistencia al carbón de la caña de azúcar a partir de la variedad MY5450. Informe Contrato 007-03-08. (Cuba).