Germinación e inducción de callo para la producción de alcaloides de dos especies de Lupinus en condiciones in vitro

Resumen

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.