Evaluación del a variabilidad genética inducida por radiacion gamma en semillas de sacha inchi (plukenetia volubilis L.)

The objective of the study was to generate genetic variability through mutation induction using gamma rays. The first phase of the study was conducted in the nursery of the Research lnstitute of the Peruvian Amazon, where was evaluated biometric and phenological characteristics of plants obtained using irradiated seeds. Before planting the seeds was realized dosimetry of the seeds to estímate the time to be used in the irradiation of each treatment. The irradiation was made with gamma rays of Cobalt 60. The experiment had 8 treatments and 1 control (2, 5, 1 O, 25, 50, 100, 200, y 400 gray) and we used 100 seeds per treatment. The seeds were planted under a completely randomized design with 4 repetitions and the results were subjected to a comparison test of means (Duncan = 5%). The second phase consisted in the molecular analysis with AFLP markers (Amplified fragment length polymorphism). This phase involved 4 steps: (1) DNA extraction was made from fresh leaves of sacha inchi, taking 5 samples per treatment, using the methodology of CTAB 2% (Doyle & Doyle, 1990); (2) determination of DNA quality and concentration; (3) PCR amplification using 4 primers and (4) polyacrylamide gel electrophoresis. This activity was conducted in the Molecular Biology Laboratory of the Biotechnology lnstitute (IBT) of the La Molina National Agrarian University - Lima. The results obtained in the phenological variables were taken from periodic evaluations for 60 days. Ali treatments show highly significant differences and the control (non-irradiated seeds) showed better performance and results in comparison to irradiated seeds; so the germination, emergence, survival and physiological capacity of the plants decreased with increasing radiation dose. In relation to the treatments that were exposed to radiation, the one that showed better results surpass all other treatments was T4 (10 gray). Treatments with doses greater than 25 gray increasing mortality showed a decline in the results. In the biometric variables, the control treatment (O gray) showed better results for the variable height and length of roots, while for the seeds irradiated, the treatment that generated greater gain in height (40.49 cm), number of leaves (9.83 leaves) and root length (17.06 cm) was T4 (10 gray). Other results indicate that when the intensity of gamma radiation is increasing there is a decrease in the ability of plant development, except in the diameter of plants that the results were directly proportional to the dose of gamma radiation used. The median lethal dose (DL50) to the irradiated seeds is in the T6 (50 gray), with a value of 51.58% of surviving plants. Finally, molecular analysis using AFLP markers shows that with 4 primers analyzed were obtained 7 polymorphic markers representing 6.2% of a total of 113 DNA bands amplified, indicating the generation of a moderate genetic variability through mutation induction by gamma rays.

El estudio buscó generar variabilidad genética por la vía de mutaciones inducidas mediante la técnica nuclear basada en la utilización de radiación gamma. La primera etapa del estudio se realizó en el vivero del Instituto de Investigaciones de la Amazonia Peruana, en donde se evaluó las características biométricas y fenológicas de las plantas generadas a través de semillas irradiadas. Previo a la siembra se realizó la dosimetría de las semillas para estimar el tiempo a emplearse para la irradiación de las dosis (tratamiento). Esta irradiación se realizó con la fuente de energía de Radiación Gamma de Cobalto 60. Se utilizaron 100 semillas por tratamiento, en donde las dosis empleadas como tratamientos fueron de 2, 5, 1 O, 25, 50, 100, 200, y 400 gray de energía respectivamente (8 dosis de radiación y 1 testigo). Posterior a la irradiación, las semillas fueron sembradas bajo un diseño completamente al azar con 4 repeticiones, y los promedios de los resultados fueron sometidos a una prueba de Duncan al 5% para ver las diferencias entre los tratamientos. La segunda etapa consistió en el análisis molecular con Marcadores AFLP (Longitud de Fragmentos Polimórficos de DNA Amplificados), esta consta de cuatro pasos; primero se realizó la extracción del DNA a partir de hojas frescas de sacha lnchi, tomando 5 muestras por tratamiento, utilizando la metodología del CTAB al 2% de Doyle y Doyle (1990), luego se determinó la calidad y concentración del DNA, para después realizar la amplificación vía PCR utilizando 4 Primers y de esta forma finalmente correr las bandas mediante electroforesis en gel de acrilamida. Esta actividad se realizó en el laboratorio de Biología Molecular del Instituto de Biotecnología de la Universidad Nacional Agraria La Molina (IBT) en Lima~Perú. Los resultados obtenidos en las variables fenológicas fueron tomadas de evaluaciones periódicas durante 60 días. Todas muestran diferencias altamente significantes; es así que el tratamiento testigo (semillas sin irradiar), mostró mejor comportamiento y resultado frente a las semillas irradiadas; de manera tal que los estados de germinación, emergencia y sobrevivencia generaron un descenso en su capacidad fisiológica a medida que se aumentaba la dosis de radiación. Así mismo en relación a los tratamientos que fueron expuestos a las radiaciones, el que mostro mejor resultado superando al resto de tratamientos fue el T4 (10 gray). Los tratamientos con dosis mayores a 25 gray de energía mostraron un descenso en los resultados aumentando de esta forma su mortalidad. En las variables biométricas el tratamiento testigo (O gray) mostró mejores resultados para la variable altura y longitud de raíces, mientras que para las semillas irradiadas el tratamiento que generó mayor ganancia en altura (40.49 cm), número de hojas (9.83 hojas) y longitud de raíces (17.06 cm) fue el T4 (10 gray). Los demás resultados indican que a medida que la intensidad de radiación gamma va en aumento, se produce una disminución en la capacidad de desarrollo de la planta, excepto en la variable diámetro que los resultados fueron directamente proporcional a las dosis de radiación gamma empleada. La dosis letal media (DL50), para las semillas irradiadas, se encuentra en el T6 (50 gray), con una valor de 51.58 % de plantas sobrevivientes. Finalmente el análisis molecular mediante marcadores AFLP muestra que con 4 primers analizados se registró 7 marcadores polimórficos que representa el 6.2 % de un total de 113 bandas amplificadas de ADN, indicando que se ha generado una moderada variabilidad genética con la inducción de mutaciones mediante rayos gamma.