Biotempo, 2:59-61; Diciembre 1995

II\DICE MITOTICO Y DE FASES EN ELMERISTEMO RADICT]LAR DEALIf,UM PORRAM L. <<PORO»>

IAVIER IATOURE SANCHEZ (1),

HUGO GONZALES FIGUBROA (1),

FBRNANDO RETUERTO PRIDTO (2).

(l) Lab. de Biologla del Desarrollo, Instiruto de Investigación, Univ. Ricardo Palma.Aptdo. Postal 18-38 Lima-Penú(2) L¿b. de Biologla Celular, Univ. Nac. Mayor de San Marcos. Aptdo Postal l+0216 Lima-Peni.

RESUMEN

Se han determinado los índices mitótico y de fases deAlliurn porrum <<poro>> cultivados en condiciones de laboratorio (18-2trC). Se utilizaronmeristemos radicula¡es de 2-3mm de longitud, los cuales fueron procesados mediante la técnica del aplastamiento <<squash» y coloreados conorcei na- acet o clorhidnca (2Vo) .

El índice mitótico paraA.porrumfué de 7.83?o y los índices de fase: profase (49.94Vo),metafase (ll.Zz%),anafase (4.597o),telofase (33.25Vo)respectivamente' Se observó la presencia de figuras mitóticas modificadas como: rnetafases alteradas (3.37Vo), puentes anafásicos (4.49Vo), ypuentes telofásicos (1.39%), que representu el O.O84Vo de la población meristemática total.

Estos resultados demuestran que el ciclo celular de A. porrumes dinámico y constante; y podría constituir un modelo <<centinel'> alternativopara estudios de cinética celular y toxicidad ambiental.' PAIA,BRAS CLAVB: Mitosis, ciclo celular.

. SUMMARY

Mitotic and phases index in Allium po*un meristems cells, have been determined. The bulbs were grown in the dark at lgo - 20oc. squasheswere prepared from the terminal (2mm) of the roots. In all cases HCl-acetic orcein was used to stain nuclei.A' porrum mitotic index was 1.83% and phases index were: prophase (49.94?o),metaphase (12,22vo),anaphase (4.5gvo) and telophase(33'25vo); anormal mitotic figures were observed such as altered metaphase (3.37vo),*upr,^i. bridges <¿.+ín¡ and telophasic brigdes (l.39vo), these represent 0.084?o of total meristematic population.These results indicate that A' porrum has a áinamic and constant cell cycle, and the root meristems will using as an alternative model forcell kinetic and environmental toxicology studies.KEY WORD: Mitoüc, cell cycle.

INTRODUCCION.

En las plantas superiores los meristemos proliferansiguiendo una cinérica en equilibrio dinámico, la quepuede evaluarse a través de una serie de indicadores talescomo: la velocidad de crecimiento, la población decélulas en división celular, la duración del ciclo celular, elfndice mitótico y la frecuencia de células en los diferentesestados morfológicos, entre otros (López-Sá ez, 1966).

Los meristemos de liliáceas son frecuentementeutilizados para estudios de la dinámica celular porqueconstituyen un sistema «in vitro» ideal (Giménez-Martin1977); así como para estudiar los mecanismosregulatorios que afecten el ciclo celular (Rosth ,1977).

En este tipo de modelos se puede cuantificar rosefectos producidos por sustancias antimitóticas, citotóxicasy genotóxicas que alteran el ciclo celular e inducen laaparición de figuras mitóticas (Sato, lgTO), e inclusoocasionan daños a nivel cromosómico (Giménez-Abián yDe la Torre, 1992), determinar el efecto de metales

pesados como Cd, Mo, pb,producción agropecuaria y(Leyton et. al.,lg9}).

y su repercusión en laen la salud del hombre

En el presente trabajo se demuestra que laproliferación celular en los meristemos radiculares deA.porrurn , a juzgar por el índice mitótico, es dinámica yconstante por lo que puede constituir un modeloalternativo para estudios de la proliferación celular eindicador importante en el monitoreo ambiental.

MATERIALES Y METODOS.

Los bulbos de A. poruum se obtuvieron en losmercados de abastos de Lima seleccionándose aquellosque tenían entre l5-ZS gr. de peso; y se cultivaron enrecipientes de vidrio de 80ml de capacidad con agua decaño previamente filuada la cual era renov ada cada 24horas y se mantuvo a una temperatura de lg-20. C, hastaque las raices adquieran una longitud de 2G30mm.

59

Paralas preparaciones citológicas se utiliza iápices radiculares de

las raices cultivadas de 2-3mm de longttud, las que fueron ñjadas

en una mezcla de eanol-iícido acético (3:1), coloreados con

orceina acetoclorhídrica (2Vo) y esparcidos en la lámina

portaobjeto mediante la téc nic a del apl astami ento << squ ash >> .

Se observaron de 1250 a 3260 células por lámina en un

microscopio de campo claro a 400X, para luego.

determinar los índices mitótico y de fases; y el porcentaje

de figuras mitóticas alteradas en la población

meristemática.

El índice mitótico se determina sumando los

diferentes estados morfológicos de la mitosis

multiplicados por 100 y divididos entre el número total

de células meristemáticas.

Los índices de fases (profase, metafase, anafase,

telofase) se calculan multiplicando el número de células

de cada fase por 100 y dividiéndolos con el total de

células en mitosis (López-Sáez, 1965)'

Para el cálculo de las figuras mitóticas anormales se

multiplicaporl00altotaldealteracionesdecadafaseyse divide entre el total de cada fase normal'

Tabla t. Células Meristemóticas enDivisiónde A'pomtm

Tabla 2. Indice Mitótico Y

radiculares de A. Polrum'

de Fases en meristemos

RESULTADOS.

Se contaron un total de24753 células meristemáticas

de las cuales 1940 estuvieron en mitosis y 2l células

presentaban figuras mitóticas alteradas. (Fig. 1,2).

El índice mitótico parcial (Tabla 2) fué de 7 .83%o;los

valores obtenidos para los índices de fase fueron: profase

(49.947o), metafase (12.22Vo), anafase (4.59Vo), telofase

(33.25Vo).

Las figuras mitóticas caracterizadas como alteracio-

nes representan el}.O84Vo de lapoblación meristemática

total (Tabla 3). De la cuales 3.37Vo corresponden a

metafases alteradas, 4.49Vo a puentes anafásicos y 1.39Vo

a puentes telofásicos (fig. 1b, 2b).

DISCUSION.

Losmeristemosradicularesdelosbulbosdelasliliáceas constituyen un sistema in vitro ideal que hace

No de CélulasFase del Ciclo Celular

Mitosis

Indice Mitótico 7 '387o

Profase 49.947oIndice

de

Fases

Metafase l2-22Vo

Telofase 33.25Vo

60

k,.,*i§

¡t\¡

§..,,

N:¡:.¡:.i

§.,....§

,.

Vo en clfase : Porcentaje de alteraciones en cadamitosis.

Vo'Pb.M.T. : Porcentaje de alteraciones en laMeristemática Total.

Tobln 3. Porcmtaje de figuras mitóticas alteradas en

meristemos radbulares de A. porrum

Figuras Mitóticas # Células Vo en c/fase VaPb.M.T

Metafases Alteradar 8 3.37

0.084Puentes Anafásicos 4 4.49

Puentes Telofásicos 9 1.39

REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS.

GIMENEZ-MARTIN, G., C. De la TORRE, & J.F.LOPEZ-S AEZ . 1977. Cell division in higher plants.lnRost T. (ed): Mechanism and control of cell division.Pennsylvania, pp 261-307 .

GIMENEZ-MARTIN, G.,& C. De la TORRE.l992.Lacapacidad rompedora de cromosomas como indicador de

genotoxicidad. El uso de hidracina maleica para optimizarel poder de resolución de este ensayo enAllium cepaL:YCongreso Iberoamericano de Biología Celular, pp 85.

LERDA, D. 1992. Los efectos del plomo sobremeristemas de Allium cepa L. : V CongresoIberoamericano de Biología Celular, pp. 168.

LEYTON, C., D.FERRADA, L. OCHOA,&I. PEPPER.1992. Efecto biológico (ciclotoxicidad) de metalespesados, evaluados en raices de Altium cepa L. : yCongreso Iberoamericano de Biología Celular, pp 97.

LOPEZ- S AEZ,J. F., & E.FERNANDEZ-GO MEZ. I 965.Mitotic partial index and phase indices. Experientia,21:591-592.

LOPEZ-S AEZ, J.F., G. GIMENEZ-MARTIN ,& A.GONZALES-FERNANDES. 1966. Duration of the celldivision cycle and its dependence on temperatu re. zeitsZellforsch, 7 5 : 59 l-600.

PAIXAO, C.A.A. NORMA, FERRARI, IRIS, LLTNA,&HELENA F. 1989. Genotoxidade do cloreto de mercúrio: IX congreso Latinoamericano de Genética, II congresoPeruano de Genética, pp 1g4.

ROSTH, T. H. 1977. Response of the plant cell cycle tos t r e s s . In Mechanisms and control of cell division. &1. ThomasL. Ross Inc. Sroudsburg pennsylvania, pp. 1l l-143.

SATO, S. 1970. Electron microscopy on mitotic andchromosomal aberrations induced by colchicine,mercaptoethanol and nitrogen muswd. CJttobgia, 3St 4lS_422.

SHEHAB, A.S. 1980. Cytological effects of medicinalplants in Quatar II . Mitotic effects of water extract ofTeaucrium pilosum on Allium cepa. Cytologia, 45 : 57 _64.

SHEHAB, A.S. 1980. Comparative cytological studies ofthe effect of some aliphatic alcohols and the fatty alcoholsiiun Euphorbia granulata and pulicaria írirpa onmitosis of Allium cepa. Cytologia, 45: 507_513,

VENEGAS, W. I. HERMOSILLA, M.E. ALMONACID,&V. VENEGAS . 1989. Efectos genotóxicos y ter4togénicosdel pentaclorofenol, contaminante de aguas continentalesdel sur de chile. Ix congreso Latinoamericano deGenética, II Congreso peruano de Genética, pp 195.

fase de la

Población

posible monitorear sustancias del macro y microambiente ysu impacto sobre los puntos reguladores del ciclo deproliferación celular (Shehab, 1972;De Cólus et. al;1992).

En este contexto, es importante conocer la dinámicacelularde liliáceas, como elA. po*umrquepodrían servircomo indicadores importantes en estudios de monitoreo yevaluación del impacto ambiental.

En Allium cepa elindice mitótico determinado es 13.0% (López-Saé2, et. al., 1966), en relación al encontradoen A. porrum que es de 7.93 Vo; esta diferenciaporcentual global es aparente, puesto que la sincronÍa dela población en división celular, es idéntica en ambasespecies. Así tenemos que el acumulo de células enprofase, es 49.94Vo enA. porrumy de 47.0 Vo en A. cepa,el índice metafásico para A. porrum (12.22Vo) y A. cepa(13.0 vo) es muy similar. Así mismo, se acumuran enanafase una menor cantidad de céluras, con respecto a lasotras fases, tanto A. porrum (4.5g Vo) coio en A.cepa.(9,5 Vo). El porcentaje de células en telofase es casíel mismo en A. porrum (33.25 Vo) y en A. cepa (30.0 Vo).Los índices de fases indican la existencia de unasincronía, equilibrio dinámico de murtiplicación cerurar yuna pernanencia de todos los parámetros del ciclomitótico (Giménez-Martín et. al, lg77).

La acumulación celular en ra diferentes fases del ciclomitótico de A. porrum, similar a los de A. cepa,significaría que la actividad proliferativa del meristemoradicular en la especie estudiada, se encuentra enequilibrio dinámico, y los varores obtenidos muestran,sólo, una particularidad del proceso proliferativo deambas especies.

La presencia de algunas figuras mitóticas anormarespropias del proceso de proliferación celular ocupan un0.048vo de la población meristemática total no influyenen forma significativa en el ciclo de división celular.

Estos resultados preliminares indican a A. porrum comoun indicador importante para estudios causa-efecto de loscomponentes del macro y microambiente y como modeloalternaúvo en programas de evaruación del impactoambiental.

61