Responses of Musa spp. cultivars to in vitro water stress induced with polyethylene glycol 6000

Bananas and plantains are crops very sensitive to water deficit. Increasingly prolonged drought condition suggests the need for tolerant plants to this factor. The early selection of these plants in in vitro conditions save time and allow working with large volumes of individuals. This requires having genotypes with favorable response to in vitro water deficit. The aim of this work was to determine the response of Musa spp. cultivars, with different genotype contribution, to in vitro water stress induced by polyethylene glycol 6000 (PEG-6000). Cultivars ‘Pelipita’ (ABB), ‘Manzano’ (AAB) and ‘Grande naine’ (AAA) were cultured in semisolid multiplication medium supplemented with PEG-6000 30 g/L. Different stress indicator traits were evaluated after 30 days (morphological: height and number of shoots per explant; physiological: fresh and dry weight; and biochemical: proline, hydrogen peroxide and malondialdehyde content). As results, osmotic stress affected only plant height in ‘Pelipita’ cultivar. However, in the other cultivars all variables were affected, except dry weight in ‘Manzano’. Moreover cv. ‘Grande naine’ and ‘Manzano’ increased proline, hydrogen peroxide and malondialdehyde content. These results indicate that osmotic pressure could induce oxidative stress and cell membrane damages in these cultivars. The obtained results suggested that these genotypes could be used as a tolerant (‘Pelipita’) and sensitive (‘Grande naine’ and ‘Manzano’) controls in in vitro selection of drought-tolerant plants in future breeding programs.
Los plátanos y bananos son cultivos sensibles al déficit hídrico. Las sequías cada vez más prolongadas sugieren la necesidad de obtener plantas tolerantes a este factor; la selección temprana de estas plantas, comparada con la selección en campo, permite ahorrar tiempo y trabajar con mayores volúmenes de individuos. Para ello es conveniente contar con cultivares patrones cuya respuesta al déficit hídrico in vitro sea favorable. El objetivo del presente trabajo fue determinar la respuesta de cultivares de Musa spp. con diferente composición genómica al estrés hídrico inducido in vitro con polietilenglicol 6000 (PEG-6000). Se estudiaron los cultivares ‘Pelipita’ (ABB), ‘Manzano’ (AAB) y ‘Grande naine’ (AAA). El estrés se indujo con 30 g/L de PEG-6000 en medio de cultivo semisólido de multiplicación. A los 30 días se evaluaron variables indicadoras de estrés morfológicas (altura y número de brotes por explante), fisiológicas (masa fresca y masa seca) y bioquímicas (contenido prolina, peróxido de hidrógeno y malondialdehido). En el cultivar ‘Pelipita’ se afectó solamente la altura de las plantas, mientras que en los demás se afectaron todas las variables excepto la masa seca en el ‘Manzano’. En este último y en el ‘Grande naine’ se incrementó la prolina, el peróxido de hidrógeno y el malondialdehido, lo que evidenció un mayor estrés oxidativo y daño en las membranas celulares. Los cultivares estudiados, pudieran emplearse como controles de tolerancia (‘Pelipita’) y sensibilidad (‘Grande naine’ y ‘Manzano’) en la selección in vitro de plantas tolerantes a la sequía, en futuros programas de mejoramiento genético.