Modeling of plant tissue culture components using artificial neural networksa case of actinidia arguta

Resumo

El kiwi es una planta leñosa originaria de China, perteneciente a la familia Actinidiaceae, del género Actinidia, cuyo fruto es cultivado en casi todos los continentes, y cuya producción ha ido en aumento constante en los últimos 10 años. Comprende 54 especies y 21 variedades, siendo Actinidia chinensis var. deliciosa cv. «Hayward» el más cultivado, exportado y vendido. La especie empleada en esta tesis doctoral es Actinidia arguta (Sieb. et Zucc.) Planch. ex Miq., también llamada «hardy kiwi», «baby kiwi» o kiwiño, caracterizado por poseer un fruto con una piel sin tricomas, lisa y comestible. El tamaño del fruto depende del cultivar, aunque suelen ser pequeños. Esta especie de kiwi es originaria de Asia oriental. Una particularidad del cultivar de kiwiño empleado en esta tesis (Issai) es su carácter monoico, lo cual permite la auto fertilidad. Con el propósito de obtener una gran cantidad de material vegetal de esta especie en un relativamente corto periodo de tiempo, se optó por el empleo de técnicas de micropropagación vegetal, las cuales permiten una rápida propagación clonal de genotipos de interés a partir de explantos. En una primera parte, se evaluará el efecto de reguladores del crecimiento, el medio de cultivo y el subcultivo sobre el número de brotes y la longitud de los mismos empleando redes neuronales artificiales (ANN). En un segundo experimento, se planteará la determinación de los nutrientes minerales clave y la predicción de la mejor combinación de sales para la correcta micropropagación del kiwiño empleando herramientas informáticas como el diseño de experimentos (DoE) y las ANN. Finalizada esta parte, la tesis se centrará en descifrar, mediante neurofuzzy logic, el efecto de los nutrientes minerales y, sobre todo, de las vitaminas, ya que es conocido que estos compuestos orgánicos tienen diversas funciones fisiológicas, aunque su papel en el desarrollo de plantas micropropagadas no está claro y genera controversia. Finalmente, se valorará el efecto de los nutrientes minerales, vitaminas y reguladores del crecimiento vegetal en la micropropagación del kiwiño con el objetivo de descifrar y generar nuevo conocimiento sobre la jerarquía de los componentes del medio de cultivo para la posterior formulación de nuevos medios basales, que permitan mejorar la calidad de plantas leñosas micropropagadas.