Eliminación de patógenos sistémicos de caña de azucar (Saccharum Officinarum L.) mediante termoterapia y cultivo in vitro de meristemos aplicables, con validación molecular vía PCR
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Resumen en español
La caña de azúcar (Saccharum officinarum L.), es un cultivo de alto impacto agroindustrial en Panamá, cuya productividad y longevidad se ven comprometidas por la acumulación progresiva de patógenos sistémicos como: Sugarcane yellow leaf virus (ScYLV), Sugarcane mosaic virus (ScMV), Leifsonia xyli subsp. xyli (L. xyli subsp. xyli) y Xanthomonas albilineans (X. albilineans). El presente estudio, tuvo como objetivo optimizar un protocolo de fitosaneamiento mediante termoterapia y cultivo in vitro de meristemos apicales, validado molecularmente por PCR; se analizaron 93 muestras de campos comerciales y banco de germoplasma, obteniéndose una prevalencia inicial del 14%, con predominio de ScYLV (11.8%) y X. albilineans (2.2%), mientras que ScMV y L. xyli subsp. xyli no fueron detectados, de 71 yemas evaluadas, 41 germinaron (57.7%). Luego de la termoterapia controlada (41±1°C, 20 a 25 días), 36 plántulas sobrevivieron (87.8%), observándose 0% de supervivencia en las muestras positivas a X. albilineans.Se extrajeron 26 meristemos apicales (1 a 2 mm), de los cuales 15 lograron establecerse en medio MS1 (57.7%). La validación molecular post-saneamiento en 15 muestras regeneradas, confirmó una eficacia global del 86.7%, con 13 muestras negativas y solo 2 positivas para ScYLV (M7.2 y M5.1). Se concluye que la integración de termoterapia, micropropagación de meristemos y diagnóstico por PCR, constituye una estrategia técnica viable y efectiva para la obtención de material de siembra libre de patógenos, con alto potencial de escalado para programas nacionales de certificación fitosanitaria en Panamá y en la región
Resumen en ingles
Sugarcane (Saccharum officinarum L.) represents a high-impact agro-industrial crop in Panama; however, its productivity and longevity are increasingly compromised by the progressive accumulation of systemic pathogens, including Sugarcane yellow leaf virus (ScYLV), Sugarcane mosaic virus (ScMV), Leifsonia xyli subsp. xyli (L. xyli subsp. xyli) and Xanthomonas albilineans (X. albilineans). This study aimed to optimize a phytosanitary cleaning protocol integrating thermotherapy and in vitro apical meristem culture, with molecular validation via PCR. Analysis of 93 samples from comercial fields and germplasm banks revealed an initial prevalence of 14%, predominantly ScYLV (11.8%) and X. albilineans (2.2%), whereas ScMV and L. xyli subsp. xyli were undetected. Of the 71 buds evaluated, 41 successfully germinated (57.7%). Following controlled thermotherapy (41±1°C for 20–25 days), 36 seedlings survived (87.8%), though 0% survival was observed in X. albilineans-positive samples. Twenty-six apical meristems (1–2 mm) were excised, 15 of which were established in MS1 medium (57.7%). Post-sanitation molecular validation of 15 regenerated plantlets confirmed an overall efficacy of 86.7%, yielding 13 negative samples and only two ScYLV positives (M7.2 and M5.1). These findings conclude that the integration of thermotherapy, meristem micropropagation, and PCR-based diagnostics constitutes a technically viable and effective strategy for producing pathogen-free planting material, offering significant scaling potential for national phytosanitary certification programs in Panama and others countries.