Desiccation Tolerance and Cryopreservation of Zygotic Explants of Quercus crassipes
César Alejandro Ordoñez Salanueva / UNAM / Plant Physiology Laboratory / Mexico / caos@unam.mx
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Mexico is an important center of diversity of the genus Quercus and is in second place as the country with the highest number of species in some category of risk according to the IUCN. Their seeds are recalcitrant so they cannot be seed banked, and cryogenic storage of pollen, embryonic axes, and zygotic and somatic explants has been proposed as an alternative for their conservation. The objectives of this study were to determine the tolerance to desiccation of Q. crassipes zygotic explants (ZE) and to evaluate their viability after exposure to liquid nitrogen. Zygotic explants of Q. crassipes were dried for different periods (30-180 min) in a fast-drying device, and desiccation tolerance was evaluated by an electrolyte leakage test. The viability of the dried ZEs was determined before and after immersion in liquid nitrogen. The initial water content of the ZEs was 1.01 g H2O g-1 dry weight. After different drying periods viability was higher than 80%. Though electrolyte leakage increases as a function of drying time, at 90 min there is a balance between electrolyte leakage and water content in the ZEs. After immersion in liquid nitrogen the highest viability (66.7%) was obtained with 90 min of desiccation with a water content of 0.15 H2O g-1 dry weight. According to these results the ZEs of Q. crassipesshowed tolerance to both desiccation and exposure to liquid nitrogen, indicating that long-term cryopreservation of its germplasm is feasible.
Versión en español
Tolerancia a la desecación y criopreservación de explantes cigóticos de Quercus crassipes
César Alejandro Ordoñez Salanueva / UNAM / Laboratorio de Fisiología Vegetal / México / caos@unam.mx
México es un importante centro de diversidad del género Quercus y ocupa el segundo lugar como el país con el mayor número de especies en alguna categoría de riesgo según la UICN. Sus semillas son recalcitrantes, por lo que no pueden conservarse en bancos de semillas, y se ha propuesto el almacenamiento criogénico de polen, ejes embrionarios, y explantes cigóticos y somáticos como alternativa para su conservación. Los objetivos de este estudio fueron determinar la tolerancia a la desecación de explantes cigóticos (EC) de Q. crassipes y evaluar su viabilidad tras la exposición al nitrógeno líquido. Los explantes cigóticos se desecaron por diferentes periodos (30–180 minutos) en un dispositivo de secado rápido, y la tolerancia a la desecación se evaluó mediante una prueba de fuga de electrolitos. La viabilidad de los EC desecados se determinó antes y después de su inmersión en nitrógeno líquido. El contenido inicial de agua de los EC fue de 1,01 g H2O g⁻¹ de peso seco. Tras diferentes periodos de secado, la viabilidad fue superior al 80%. Aunque la fuga de electrolitos aumenta en función del tiempo de secado, a los 90 minutos se observa un equilibrio entre la fuga de electrolitos y el contenido de agua en los EC. Después de la inmersión en nitrógeno líquido, la mayor viabilidad (66,7%) se obtuvo con 90 minutos de desecación, con un contenido de agua de 0,15 g H2O g⁻¹ de peso seco. Según estos resultados, los EC de Q. crassipes mostraron tolerancia tanto a la desecación como a la exposición al nitrógeno líquido, lo que indica que la criopreservación a largo plazo de su germoplasma es viable.
