DESARROLLOS (AVANCES) EN LA PROPAGACION ASEXUAL ... · reproducción asexual, bien mediante un...

PROGRAMA CONOCIMIENTO Y MEJORAMIENTO DE LOS

RECURSOS NATURALES

PROYECTO MANEJO Y CONSERVACIÓN DE LA FLORA

MACRO Y MICRO-PROPAGACIÓN DE

ESPECIES DEL BOSQUE ALTOANDINO

informe final de actividades Contrato 7338 de 2007

Oscar Darío Quintero García Ingeniero Agrón mo o

Contratista

Interventor JUAN LAZARO TORO MURILLO

Ingeniero Forestal Subdirección de Ecosistemas

Medellín

Macro y Micro-propagación de especies del Bosque Altoandino

Tabla de Contenido. Pág

Resumen............................................................................................................................

3

Generalidades ...................................................................................................................

4

Avances en la propagación por microestacas de Podocarpáceas......................................

6

Avances en la propagación del Mortiño (Vaccinium meridionale)……………..............

10

Macropropagación del Amarrabollo (Meriana nobilis)....................................................

16

Propagación por esporas de Cyathea tryonorum y Cyathea caracasana......................... 19

2


Resumen

Este informe describe los resultados obtenidos en seis especies vegetales de importancia

económica y ecológica de las zonas altoandinas. Se realizaron ensayos de

macropropagación por microestacas de chaquiro (Podocarpus oleifolius), diomate de tierra

fría (Prumnopitys montana), amarrabollo (Meriana nobilis) y mortiño (Vaccinium

meridionale), y se determino el efecto de diferentes concentraciones (0, 1000, 3000, 5000

ppm) del ácido indol butírico (AIB), sobre la capacidad de enraizamiento (CE) cada

especie. Para P. oleifolius se obtuvo una CE de 100% (5000 ppm), en P. montana una CE

del 95% (0 ppm), en M. nobilis una CE del 100% (0 ppm) y en V. meridionale una CE del

100% (0 ppm). El chaquiro se vio favorecido con la aplicación de la hormona, las tres

especies restantes no fue necesario la aplicación de AIB.

La técnica de micropropagación in vitro se evaluó con la especie mortiño (V. meridionale),

donde se logro inducir múltiples brotes, vía organogénesis indirecta en fragmentos de hojas,

cuando fueron cultivados en medio nutritivo “Woody Plant Medium - WPM” con gelrite,

0.1 uM de Thidiazuron (TDZ) y 1uM de ácido indol acético (AIA).

También se propagaron dos especies de helechos arbóreos sarro blanco (Cyathea

tryonorum) y sarro mono (Cyathea caracasana) por esporas, de gran potencial para los

programas de ecorestauración y ornato.

*Palabras claves: propagación asexual, macropropagación, micropropagación, esporas, estacas.

3


Generalidades...

La propagación asexual en especies vegetales

En las plantas, la reproducción puede ser sexual o asexual (vegetativa). En el primer caso

existe un apareamiento de células, que fusionan su citoplasma y finalmente sus núcleos

para formar las semillas. En la reproducción asexual no existe tal fusión sino que se

produce una multiplicación empleando partes vegetativas de la planta, tales como yemas,

estacas hijuelos, etc. Mediante los procesos de multiplicación asexual se reproducen

genotipos idénticos de una planta. En los organismos vegetales se dan varios tipos de

reproducción asexual, bien mediante un proceso de gemación (por yemas, estolones o

rizomas), o bien mediante producción de esporas, células reproductoras asexuales que

permanecen en estado latente en condiciones desfavorables y que germinan cuando las

condiciones ambientales son las adecuadas.

Estaca Es la forma mas rápida y fácil de propagación; una estaca viene a ser una parte del tallo que

se ha extraído de una planta progenitora (planta madre), la cual, colocada bajo las

condiciones ambientales favorables, es inducida a formar raíces y ramas, formándose una

nueva planta independiente, e idéntica a la planta madre. Las estacas de algunas especies,

necesitan la aplicación exógena de sustancias, como las auxinas para favorecer la

formación de raíces..

Acodo Mediante este método de propagación se logran desarrollar plantas a partir una rama que

esta unida a la planta madre, la cual, una vez enraizada, se corta para convertirse en una

nueva planta. Los tipos de acodos pueden ser subterráneos y aéreos; en el primer caso se

entierra una porción de la rama que dará origen a la nueva planta. El acodo aéreo, se

4


empieza por elegir el lugar apropiado de la rama donde se va a realizar un corte en forma de

anillo de 1.5 a 2.0 cm. de ancho alrededor de la rama para quitar la corteza, luego se raspa

la herida para que no cicatrice y si es necesario se agrega auxina. A continuación, se

envuelve la herida con una envoltura de plástico conteniendo musgo o tierra suelta bien

embebida en agua, se amarra por encima y por debajo, en tal forma que el musgo o la tierra

quede bien aprisionada alrededor del anillo. Al cabo de cierto tiempo se forma en el

extremo superior del descortezamiento un callo, tejido nuevo engrosado, y brotan raíces

que crecen dentro del musgo. Cuando el cepellón de raíces alcanza un volumen suficiente,

se corta la rama por la parte inferior del descortezamiento y se planta.

Cultivo de tejidos Este método de multiplicación vegetativa, muy innovador y técnico, es una forma de

clonación. Puede en teoría sembrarse cualquier tejido vegetal cuyas células sean capaces de

dividirse. Aunque se han iniciado cultivos a partir de frutos, endospermo, polen y

embriones, los mejores resultados se han conseguido con los procedentes de la zona

vascular de tallos y raíces. Se prepara un medio nutritivo con sales y aminoácidos

esenciales en una solución de agar que a continuación se envasa en frascos y se esteriliza.

Se cortan secciones de tejido en condiciones asépticas (sin contaminación microbiana) y se

depositan en la superficie del medio. Se tapan los frascos con aluminio (u otro material

equivalente) y se colocan en un ambiente controlado de luz y temperatura. En poco tiempo

prolifera un callo que se corta, en condiciones asépticas, en fragmentos pequeños que a su

vez se transfieren a un medio rico en auxina —un compuesto vegetal estimulante de la

formación de raíces— o en citoquininas, que induce el inicio de brotes. Cuando se han

desarrollado raíces y partes aéreas, se retira la plántula de las condiciones asépticas y se

planta en invernadero en condiciones controladas. El cultivo de tejidos es fácil con especies

semestrales o de ciclo corto. En otros casos, en particular con las especies perennes

longevas, como las especies forestales, resulta muy difícil.

5


AAvvaanncceess eenn llaa pprrooppaaggaacciióónn ppoorr mmiiccrrooeessttaaccaass ddee PPooddooccaarrppáácceeaass.

Las especies conocidas como Chaquiro

(Podocarpus oleifolus) y diomate de tierra fría

(Prumnopitys montana), pertenecen a la

familia de las podocarpáceas, estas dos

especies crecen generalmente entre los 1800 y

3100 msnm. En Colombia están consideradas

en peligro de extinción. Su conservación y

multiplicación se dificultad por ser ambas

especies dioicas, presentan problemas de

reproducción por semilla y están sometidas a

los problemas de fragmentación de sus

poblaciones en los bosques.

En el año 2005, CORANTIOQUIA inicio los

ensayos de propagación asexual, con el

propósito de reproducir y aumentar el número

de plántulas que facilitaran la conservación de

ambas especies. Los resultados preliminares

mostraron una capacidad de enraizamiento del

70% P. oleifolus y de 80% en P. montana, al

cabo de cuatro meses sin la utilización de

hormonas (Gómez, 2006). El objetivo de los

nuevos ensayos, fue evaluar el efecto del ácido

indolbutírico (AIB) en el enraizamiento de

microestacas de P. oleifolius y P. montana.

Materiales y Métodos

1. Podocarpus oleifolus.

Los ensayos fueron realizados en la estación

Biodiversidad de Piedras Blancas, ubicada en

el corregimiento de Santa Elena, municipio de

Medellín a 2400 msnm, y temperatura

promedio de 16ºC. Donde se encuentra el

jardín clonal (seto) de podocarpáceas. Se

cortaron microestacas entre 5-8 cm de longitud

y se les redujo el área foliar (Gómez, 2006),

luego se aplicó la hormona AIB (preparada en

base para talco) en el extremo inferior de la

microestaca en diferentes concentraciones (0,

1000, 3000, 5000 ppm), se utilizaron 12

microestacas por tratamiento y sembradas en

dos tipos de sustratos, el primero compuesto de

tierra:arena:carbonilla (T:A:C) en proporciones

2:1:1; y el segundo, solo arena. Ambos

esterilizados a 121ºC por 60 min. La siembra

se llevo acabo en bandejas plásticas con tapa

transparente, los ensayos permanecieron a 20

±2ºC y 80% de HR. Se realizaron evaluaciones

quincenales para observar la inducción de las

raíces adventicias.

6


Resultados

El inicio de la formación de raíces adventicias

fue observado a los 90 días de establecido el

ensayo, a los 120 días se determino la

capacidad de enraizamiento (CE), como el

número de microestacas que formaron raíces

por tratamiento y en ambos sustratos (tabla 1).

Tabla 1. Capacidad de enraizamiento (CE).

AIB (ppm)

Sustrato 0 1000 3000 5000 T:A:C 50% 83% 67% 50% Arena 66% 50% 83% 100%

*T:A:C= Mezcla de tierra:arena:carbonilla (2:1:1). Se obtuvo una CE por encima del 50%, en

todos los tratamientos y ambos sustratos,

alcanzando porcentajes muy satisfactorios del

83% (1000 ppm AIB) en el sustrato T:A:C y

del 100% (5000 ppm AIB) en arena, notándose

en este último tratamiento, un efecto positivo

del AIB en el incremento de CE. Cabe

mencionar que las microestacas enraizadas en

el sustrato (T:A:C) (fig. 1), presentaron un

mejor desarrollo y longitud de las raíces

inducidas, comparado con las cortas raíces

desarrolladas en arena (fig. 2).

Figura 1. Desarrollo de raíces adventicias en T:A:C.

Figura 2. Desarrollo de raíces adventicias en Arena.

La CE obtenida para P. oleifolius en este

trabajo, coincidió con los porcentajes de

efectividad de enraizamiento reportados en

trabajos previos, que se desarrollaron en

Colombia con la misma especie, donde se

utilizaron estacas con o sin la aplicación de la

auxina AIB (tabla 2). Estos resultados soportan

la factibilidad de la técnica de enraizamiento

de microestacas para producir material vegetal,

claro, sin nunca dejar de lado la propagación

por semillas (sexual) cuando sea posible para

no reducir la base genética de la especie.

Tabla 2. Propagación asexual en P. oleifolius.

Característica Estaca

AIB (ppm)

*CE (%)

Tiempo enraizamiento

Autor/año

Ramas secundarias del dosel inferior

varias 70-100 6 meses Jaimes

(1980)

Plantas menores de 3 años

0 2.500 5.000

73 72 92

5 meses Ramírez (1996)

Plantas juveniles

0 500 1.000 1.500 2.000 3.000 3.500 4.000

80-86 73 78 70 84 78 94 89

5 meses Marín (1998)

Plantas juveniles (seto) 0 70 3-4 meses Gómez

(2006) *CE= Capacidad de enraizamiento.

7


Para futuros ensayos, se debería tener en

cuenta el efecto de la planta donante (genotipo)

y el diámetro de la estaca, ya que en la fase de

evaluación final del experimento, se observo,

que algunas estacas después de transcurridos

120 días no formaron raíces, pero

permanecieron vivas, igual sucedió con las

estacas mas delgadas.

2. Prumnopitys montana

Esta especie se caracteriza por tener una lenta

capacidad de emisión de brotes, después de

eliminarse por poda las yemas apicales en las

plantas, contrario a lo que ocurre en P.

oleifolius, y por eso la dificultad de cosechar

un buen número de microestacas por planta.

Los ensayos fueron realizados con ramas

laterales, dado la gran cantidad de microestacas

que se pueden obtener del dosel medio de las

plantas. El objetivo planteado fue evaluar la

capacidad de enraizamiento (CE) de

microestacas obtenidas de las ramas laterales

(plagiotrópicas) bajo tres concentraciones de

AIB para la producción de plántulas y hacer

seguimiento al crecimiento de las plántulas

obtenidas (ortotrópico o plagiotrópico).

Materiales y métodos

Se cortaron las ramas laterales y luego cada

rama fue subdividida en porciones para obtener

las microestacas (fig. 3), se utilizaron 20

microestacas por tratamiento, y se evaluaron

las mismas concentraciones de AIB, se empleo

el sustrato estéril T:A:C (2:1:1) y la siembra se

realizo en el mismo sistema de bandejas

plásticas: Luego una bandeja se dejo con

cubierta transparente y la otra con cubierta

opaca (durante los primeros 10 días),

posteriormente se cambio la cubierta opaca por

transparente, la cual se mantuvo hasta el final

del ensayo. Las bandejas fueron monitoreadas

quincenalmente, para observar el momento de

inducción de las raíces.

a b

c d Figura 3. Obtención de microestacas, utilizando ramas laterales. (a): Planta madre. (b). Rama lateral. (c) y (d): fragmentación para la obtención de las microestacas.

Resultados

La formación de raíces en las microestacas fue

observada desde los 94 días de incubación, la

capacidad de enraizamiento (CE) de la especie

fue determinada a los 128 días de establecido

el ensayo en cada tratamiento (tabla 3).

8


Tabla 3. Número de microestacas enraizadas.

AIB (ppm) Tratamiento 0 1000 3000 5000 Tapa trasparente CE

19

95%

20

100%

20

100%

20

100% Tapa opaca CE

13

65%

14

70%

10

50%

13

65%

Las microestacas incubadas inicialmente por

10 días, con una cubierta opaca y luego

reemplazada por una tapa trasparente, mostró

un efecto negativo sobre la capacidad de

enraizamiento, aunque se alcanzaron valores

de CE entre el 50 y 70%, además se observo

que este periodo de oscuridad temporal, indujo

la muerte prematura de algunas microestacas

dentro de todos los tratamientos. El

seguimiento al crecimiento de las microestacas

laterales enraizadas no pudo ser determinado y

aun esta en proceso de evaluación.

*CE:Capacidad de enraizamiento (%).

La inducción de raíces se consiguió en todos

los tratamientos, inclusive sin la aplicación de

la hormona AIB (fig. 4).

Referencias.

Gómez R., M. L. Conservación y manejo in-situ y ex_situ de especies forestales de importancia ecológica y económica. Corporación Autónoma Regional del Centro de Antioquia–CORANTIOQUIA. Medellín. 2006. 107p. Figura 4. Enraizamiento de microestacas laterales en P.

montana. Jaimes, C. Enraizamiento de estacas Podocarpus

rospigliosii (Pilger) y Podocarpus oleifolius (Don.). Tesis Biólogo. Universidad de los Andes. Bogotá. 1980. 129 p.

Las microestacas incubadas todo el tiempo con

cubierta (tapa) transparente, alcanzaron valores

de CE del 95 hasta el 100% con o sin la

aplicación de AIB (tabla 3), estos resultados

desde el punto de vista de la capacidad de

enraizamiento, son igual de satisfactorios, a los

resultados reportados en los ensayos que

realizo Gómez (2006), donde reporto una CE

de 80%.

Marín V., A. Ecología y silvicultura de las podocarpáceas andinas de Colombia. Smurfit Cartón de Colombia. 1ª ed. Cali. 1998. 143 p. Ramírez, J. Propagación vegetativa de Podocarpus oleifolius var. Macrostachyus por injerto y por estacas con aplicación de fitohormonas. Tesis de Ingeniero forestal. Universidad Distrital Francisco José de Caldas. Santafé de Bogotá. 1996. 121 p.

9


Avances en la propagación del Mortiño (Vaccinium meridionale).

El mortiño o agraz (V. meridionale: Ericáceae),

en Colombia se encuentra en peligro de erosión

genética, por los procesos de deforestación,

situación que se agravado por el continuo

extractivismo de las plantas y frutos silvestres

causado por el aumento en la demanda de los

frutos en el mercado nacional. Adicionalmente,

los frutos tienen gran potencial de exportarse a

los mercados de los países desarrollados, lo cual

se ve magnificado por los acuerdos del TLC con

los Estados Unidos de América. El V.

meridionale se puede propagar por semillas, pero

el desconocimiento sobre la variabilidad genética

y comportamiento agronómico impide el

establecimiento de cultivos comerciales. La

Corporación Autónoma Regional del Centro de

Antioquia –CORANTIOQUIA- En asocio con

CORPOICA (La Selva), trabajan en el fomento,

caracterización, conservación y propagación de

esta especie promisoria. La implementación de

técnicas de propagación asexual, como el

enraizamiento de microestacas y la

implementación de herramientas biotecnológicas

como la micropropagación in vitro, tienen un

gran potencial, para producir de forma masiva y

clonal, los materiales que cuenten con buenos

atributos agronómicos entre los materiales

silvestres. El objetivo de estos ensayos fue

primero, fue evaluar la capacidad de

enraizamiento de microestacas provenientes de

plantas juveniles (PJ) y de plantas de campo

(PC), y en el campo biotecnológico, observar el

potencial de diferentes explantes, para la

micropropagación de la especie en condiciones

in vitro. Los resultados obtenidos aquí son

preliminares y no han sido analizados por

métodos estadísticos, pero son muy promisorios,

y sin duda son muchos los aspectos que aun se

desconocen y que se necesitan evaluar para la

especie.


Microestacas

Se utilizaron dos tipos de microestacas, juveniles

y adultas, las microestacas juveniles (PJ) fueron

obtenidas de plántulas de aproximadamente 2

años de edad, se cortaron microestacas entre 2-4

cm de longitud de la porción terminal, a las

microestacas se les dejaron las hojas. Las estacas

adultas fueron obtenidas de plantas de campo

(PC), se tomaron los brotes de la porción basal

(chupones) y se cortaron en fragmentos entre 8-

10 cm de longitud. En la base de cada estaca se

aplico ácido indolbutírico (AIB), preparado en

base para talco, en concentraciones de 0, 1000,

3000 y 5000 ppm.

10


La siembra de las estacas fue realizada en

bandejas plásticas que contenían sustrato estéril,

compuesto de tierra negra y arena en

proporciones (3:1). Para el caso de las

microestacas PJ, se utilizaron 10 estacas por

tratamiento (concentración), cada tratamiento

distribuido al azar por bandeja y con tres

replicaciones por tratamiento. Las estacas PC,

también se utilizaron 10 estacas de la porción

terminal y media por tratamiento, y cuatro

replicaciones por tratamiento. Ambos ensayos

permanecieron a 22ºC y 80% de humedad

relativa.

Micropropagación

Para realizar los ensayos en condiciones in vitro,

fueron evaluados tres tipos de explantes (hoja,

yema apical y yema subapical) provenientes de

plántulas juveniles de 2 años de edad. Se

diseñaron varios experimentos que permitieron

hacer un rápido sondeo para evaluar varias

variables, el medio nutritivo, tres medios

nutritivos fueron utilizados MS (Murashige y

Skoog, 1962), WPM (Lloyd y McCown, 1981),

DKW (Driver y Kuniyuki, 1984) (tabla 3), tres

clases de citoquininas; thidiazuron (TDZ),

Bencilaminopurina (BAP) y Kinetina (KIN), en

tres concentraciones (10, 1, 0.1 µM) en

combinación con la auxina ácido indolacético

(AIA) en las mismas concentraciones (10, 1, 0.1

µM). Los tratamientos escogidos fueron las

siguientes combinaciones:

-El medio MS con BAP+AIA; (combinación 1)

-El medio WPM con TDZ+AIA; (combinación 2)

-El medio DKW con KIN+AIA. (combinación 3)

Tabla 3. Composición química de los medios nutritivos.

Compuesto MS (mg/L)

WPM (mg/L)

DKW (mg/L)

Na2 EDTA 37,3 37,3 45.4 FeSO4.7H2O 27,8 27,8 33.8 NH4NO3 1650 400 1416 KNO3 1900 ---- Zn(NO3)2. 6H2O --- --- 17 H3BO3 6,2 6,2 4.8 KH2PO4 170 170 265 Ca(NO3).4H2O ---- 556 1968 CaCl2.2H2O 440 96 149 KI 0,83 ---- NaMoO4.2H2O 0,25 ---- 0.39 CoCl2.6H2O 0,025 ---- --- K2SO4 --- --- 1559 NiSO4. 6H2O --- --- 0.005 MgSO4.7H2O 370 370 740 MnSO4.4H2O 22,3 22,3 33.5 ZnSO4.7H2O 8,6 8,6 --- CuSO4.5H2O 0,025 0,025 0.25

Se generaron 10 tratamientos por cada

combinación, incluyendo los tratamientos control

(b10, t10, k10), que no contenían hormonas. En

total se obtuvieron 30 tratamientos (medios de

cultivo) entre todas las combinaciones (tabla 4).

Las tres clases de explantes fueron desinfectados

con etanol entre el 50-70 % (v/v) durante 1min,

luego hipoclorito de sodio (NaOCl) entre el 0.5-

0.7%, durante 15-20 min. Con ayuda de un

sacabocados se obtuvieron discos foliares y para

las yemas apicales y subapicales se redujeron a

un solo nudo por explante. Se sembraron 5

explantes por frasco (tratamiento). Cada medio

fue suplementado con sacarosa al 0.3% (p/v),

11


phytagel 0.22% (p/v) y el pH ajustado a 5.6;

antes de esterilizado a 121°C durante 30 min.

Los tres tipos de explantes, fueron incubados en

condiciones de luz (8h) con una intensidad

lumínica de 1100 luxes, 22 ±2ºC, 70 % humedad

relativa (HR).

Tabla 4. Designación de los tratamientos/combinación. BAP (µM)

10 1 0.1

10

b1 b2 b3

1 b4 b5 b6

AIA

(µ

M)

0.1 b7 b8 b9

TDZ (µM)

10 1 0.1

10

t1 t2 t3

1 t4 t5 t6

AIA

(µ

M)

0.1 t7 t8 t9

KINETINA (µM)

10 1 0.1

10

k1 k2 k3

1 k4 k5 k6

AIA

(µ

M)

0.1 k7 k8 k9

*b10, t10 y k10: tratamiento control

Resultados

Microestacas

En las microestacas PJ (fig. 5), fueron obtenidos

capacidades de enraizamiento (CE) mayores al

90% en todos los tratamientos al cabo de 40 días

donde se constato que no es necesario la

aplicación de AIB para el enraizamiento de

microestcas PJ (tabla 5). Ensayos posteriores

mostraron que se pueden llegar al 100% de

enraizamiento (datos no mostrados), sin utilizar

como inductor la hormona AIB, puesto que el

modo de aplicación de la hormona preparada en

talco, trae como consecuencia la aparición de

hongos, causantes de pudriciones de las

microestacas. Para continuar con el crecimiento

de las plántulas PJ, fueron trasplantadas a bolsas

plásticas que contenían tierra negra y arena en

proporciones (3:1), mezclado con materia

orgánica elaborada, 50g NITRAFOS®/kg de

sustrato. Adicionalmente las plántulas recibieron

fertilización foliar cada 15 días.

Figura 5. Enraizamiento de microestacas PJ.

Tabla 5. Número de microestacas PJ enraizadas.

Repetición0

ppm 1000 ppm

3000 ppm

5000 ppm

r1 9 10 9 9 r2 9 9 9 10 r3 9 9 9 9

*CE (%) 90 93 90 93 *CE: capacidad de enraizamiento.

Los resultados hasta el momento obtenidos para

las estacas PC, son preliminares, se observo

enraizamiento de algunas estacas de la porción

media y terminal a los 56 días (fig. 6 y 7), como

se aprecia en la figura 6, parece que hasta el

momento, hay mejor respuesta de enraizamiento,

12


(número de estacas enraizadas) del grupo

obtenido de la porción media de los brotes en

todas las concentraciones, incluyendo el

tratamiento control; también se observo el

enraizamiento en estacas de la porción terminal

demostrando que hay viabilidad de enraizar

estacas de material proveniente de plantas que se

tengan en campo o bancos de germoplasma con

buenas características agronómicas, estos

ensayos aun esta en proceso de seguimiento y

evaluación.

Figura 6. Enraizamiento de estacas PC de posición media, 0: tratamiento control. 1: tratamiento con 1.000 ppm de AIB. 3: tratamiento con 3.000 ppm AIB. 5. tratamiento con 5.000 ppm de AIB. (T1, T2, T3, T4= repeticiones).

Figura 7. Enraizamiento de estacas PC de la porción terminal, 0: tratamiento control. 1: tratamiento con 1.000 ppm de AIB. (repeticiones = T1, y T3).

Micropropagación

Los resultados mas promisorios fueron

observados en los discos foliares que se

incubaron en la combinación 2, medio WPM con

TDZ+AIA; pasados 40 días se formaron masas

callosas en los bordes de los fragmentos

circulares de las hojas y en algunos tratamientos

como t3, t6 y t8, se observo el desarrollo de

pequeños primordios foliares (fig. 8), algo que se

puede describir como una respuesta vía

organogénesis indirecta. En el tratamiento

codificado como t6 (tabla 4), se obtuvo la

inducción de brotes adventicios a los 70 días (fig.

9). Estos resultados son muy satisfactorios para

propagar en un futuro cercano, los genotipos que

estén bien caracterizados desde fragmentos de

hojas, ya que son mas fáciles de obtener y menos

perjudiciales para las plantas donantes .

13


Figura 8. Respuesta de fragmentos de hojas de mortiño a diferentes concentraciones de TDZ y AIA en el medio WPM.

Figura 9. Morfogénesis en fragmentos de hojas de mortiño

(V. meridionale).

Las yemas subapicales sembradas en el

tratamiento t6, continuaron con el crecimiento y

desarrollo normal de nuevas hojas y yemas, caso

contrario ocurrió con las yemas apicales, donde

se suprimió el crecimiento y formación de

nuevos órganos (fig. 10).

Figura 10. Efecto del tratamiento t6 en yemas subapicales

(a) y apicales (b).

Con respecto a las otras combinaciones

evaluadas, no fue posible inducir brotación

múltiple bajo las condiciones evaluadas para

yemas apicales y subapicales. Las yemas

apicales sembradas en presencia de la hormona

BAP y AIA en el medio MS (fig. 11), solo se

observo el crecimiento y desarrollo de la yema

preexistente en los medios b2 y b4 (tabla 4).

Figura 11. Crecimiento y desarrollo de yemas apicales.

Con la hormona kinetina, no se obtuvieron

respuestas favorables, para ninguno de los

explantes evaluados en este trabajo, los cuales

permanecieron en estado latente o en su defecto

murieron.

t6

t3

t1 t2

t4

t8 t5

a b

b2 b4

a b

14


Un análisis a las relaciones de

citoquininas/auxina, utilizadas en estos ensayos

preliminares, muestran cosas muy interesantes,

en teoría la formación o proliferación de brotes

adventicios, generalmente requiere la presencia

de citoquininas y auxinas, pero conservando una

mayor cantidad de citoquinina con respecto a la

auxina, y en algunas ocasiones solo es suficiente

con la adicción de citoquininas al medio de

cultivo.

El concepto anterior concuerda con los trabajos

realizados de micropropagación en Vaccinium

spp. por Hruskoci y Read (1993), quienes

encontraron variadas respuestas de formación de

callo y subsiguiente formación de brotes a partir

de entrenudos con 25 uM de zeatina

(citoquinina), igual ocurrió para V. corymbosum

donde fue posible regenerar plantas, desde

fragmentos de hoja, cuando fueron incubados

con 24.6 uM de 2-isopenteniladenina (2iP) y 9.1

uM de zeatina (Cao et al.,1998; Litwinczuk et

al., 2005). En V. ashei la formación de múltiples

brotes fue inducida con 15 mg /L de 2iP (Lyrene,

1980).

Para mortiño (V. meridionale), los brotes

obtenidos en fragmentos de hoja con el

tratamiento t6 (0.1uM TDZ / 1uM AIA), la

cantidad de AIA (auxina) suministrada al medio

es 10 veces mayor a la cantidad de TDZ

(citoquinina). Lo cual no concuerda con el

principio anterior, donde la formación de brotes

es regulada exógenamente por la presencia de

citoquininas en el medio de cultivo. Es necesario

realizar mas pruebas con hojas, que confirmen

estos resultados.

Referencias

Cao, X.; Liu, Q.; Rowland, L. J.; and Hammerschalg, F. A. Gus expression in blueberry (Vaccinium spp.): Factors influencing Agrobacterium- mediated gene transfer efficiency. Plant Cell Reports Vol. 18; p. 266-270. 1998. Driver, J. A. and Kuniyuki, A. H. In vitro propagation of Paradox Walnut rootstock.: HortScience, Vol. 19, No. 4; p. 507-509. 1984. Hruskoci, J. D. and Read, P. E. In vitro shoot regeneration from internode segments and internode derived callus of blueberry (Vaccinium spp.). Acta Horticulturae Vol. 346; p. 127-132. 1993. Litwinczuk, W.; Szcerba, G.; and Wrona, D. Field performance of highbush blueberries (Vaccinium x corymbosum L.) cv. “Herbert” propagated by cuttings and tissue culture. Scientia Horticulturae Vol. 106.; p. 162-169. 2005. Lloyd, G. and Mccown, B. Commercially feasible Micropropagation of mountain Laurel (Kalmia latifolia) by use of shoot tip culture. International Plant Propagators Society Proceedings. Vol. 30; p. 421-427. 1981. Lyrene, P. M. Micropropagation of rabbiteye blueberries. HortScience 15(1); p. 80-81. 1980. Murashige, T. and Skoog, F. A revised medium for rapid growth and bio-assays with tobacco tissue culture. Phisiology Plantarum, 15. p. 473-497. 1962.

15


Macropropagación del amarrabollo (Meriana nobilis).

El amarrabollo (M. nobilis: melastomataceae)

crece en los bosques andinos, esta distribuida

entre las cordilleras Central y Occidental de

Colombia, a una altitud de 1900 – 2900 msnm.

En el parque regional Arví es una especie muy

abundante, se encuentra creciendo en bosques

secundarios, áreas abiertas, rastrojos altos y

como ornamental cerca de las casas, ya que

floración color púrpura es muy llamativa,

además ayuda a proteger las riberas de las

corrientes de agua. La especie se propaga

normalmente por semillas (Toro, 2000); y

aunque no presenta problemas de reproducción

sexual, su producción y permanencia en vivero

se dificultad por el prolongado tiempo (2-3

años) que requiere para sacarse a campo,

mientras métodos alternativos de propagación

como el enraizamiento de estacas

(macropropagación), permite obtener plántulas

de 10 cm o mas en 5 a 6 meses. El

enraizamiento de estacas, fue evaluada por

Garcés (1991), quien ensayo estacas de 40 cm

de longitud provenientes de árboles jóvenes,

utilizó la auxina, ácido naftaleno acético (ANA)

en concentraciones de 0 y 4000 ppm, las

estacas fueron sembradas directamente en

campo y otras bajo umbráculo. Encontrando

que las estacas a las que se les aplico ANA y se

sembraron directamente en campo, obteniendo

un 35% de prendimiento después de 9 meses,

luego Gómez (2006), determino la capacidad de

enraizamiento (CE), para dos tipos de estacas,

un primer grupo de estacas provenientes de

árboles en campo de 4 a 5 años de edad, y el

segundo grupo, estacas provenientes de

plántulas juveniles establecidas por

CORANTIOQUIA en el jardín clonal, de la

estación Biodiversidad. Las estacas sin la

aplicación de ninguna hormona enraizadora,

fueron sembradas en un cajón propagador,

construido en madera y plástico trasparente, el

cual ayudo a conservar la humedad y mantener

una temperatura mayor a la exterior. Las

estacas del primer grupo, murieron al poco

tiempo, mientras las estacas del segundo grupo,

formaron raíces pasados 6 meses con valores de

CE del 90%, suponiendo que el alto porcentaje

de enraizamiento, fue favorecido por el estado

juvenil del material vegetal, el incremento de la

humedad relativa y temperatura en el cajón

propagador. El objetivo de este trabajo fue

evaluar el efecto de la auxina, ácido

indolbutírico (AIB) en el enraizamiento de

microestacas, para contribuir a la propagación

masiva de esta especie, de alta demanda en los

programas de protección de cuencas y ornato.

16



Los arbustos ubicados en los alrededores de la

estación Biodiversidad, ubicada en la vereda

Mazo (corregimiento de Santa Elena), fueron

podados 3 meses antes, con el fin de estimular

el crecimiento de las yemas laterales, luego se

cortaron los rebrotes para obtener microestacas

entre 5-7 cm de longitud y cada estaca con 2-3

nudos, también se utilizaron microestacas de

recolectadas del seto (jardín clonal) con las

mismas características de las estacas obtenidas

del campo, se evaluaron tres concentraciones de

la hormona ácido indol butírico (0, 1000, 3000

y 5000 ppm), preparada en base para talco, la

cual se aplico en el extremo inferior de la

microestaca. Veinte microestacas por

tratamiento fueron utilizadas, y sembradas en

dos tipos de sustratos, el primer sustrato

compuesto de una mezcla de tierra, arena,

carbonilla (2.1:1) denominado (T:A;C) y el

segundo sustrato, solo arena (A), ambos

sustratos fueron tamizados y esterilizados a

121ºC/60 min. Se utilizo el sistema de bandejas

plásticas con tapa transparente para mantener al

interior alta humedad relativa y temperatura.

Las bandejas permanecieron a 22ºC y 80% de

humedad relativa.

Resultados

La formación de raíces adventicias se inicio a

los 27 días en todos los tratamientos incluyendo

el tratamiento control (sin hormona) y en

ambos sustratos. La capacidad de enraizamiento

(CE) fue determinada a los 50 días, las estacas

del seto obtuvieron una CE entre el 90-100% y

para los rebrotes entre el 70-100%, para ambos

sustratos evaluados (tabla 6 y 7), se observo

que no es necesario la aplicación de sustancias

enraizadoras (AIB), ya que se obtuvieron CE

del 100% en los tratamientos control (tabla 6 y

7), los valores menores de la CE en los

tratamientos donde se aplico AIB, fueron

producidos por la muerte de algunas estacas,

debido al ataque de hongos, que crecieron

atraídos por el talco donde se preparo la

hormona.

Tabla 6. Capacidad de enraizamiento en estacas (seto).

Concentraciones de AIB (ppm)Sustrato 0 1000 3000 5000 T:A:C 100% 90% 100% 100%

Arena (A) 100% 100% 90% 100%

Tabla 7. Capacidad de enraizamiento rebrotes (campo). Concentraciones de AIB (ppm) Sustrato 0 1000 3000 5000 T:A:C 100% 70% 100% 100%

Arena (A) 100% 100% 90% 90%

La única diferencia observada para los dos tipos

de sustratos evaluados (T:A:C y Arena), fue la

mayor longitud que alcanzaron las raíces en el

sustrato compuesto de Tierra:Arena:Carbonilla

(T:A:C) (fig. 12), debido a una mayor

17


capacidad y volumen de exploración que

tuvieron las raíces.

Figura 12. Comparación del crecimiento y desarrollo de las hojas y raíces de estacas que enraizaron en T:A:C (izquierda) y Arena (derecha) en diferentes concentraciones de AIB.

Un análisis de los dos ensayos, se podría pensar

que un factor que ha podido favorecer los altos

porcentajes de enraizamiento fue el uso de

microestacas juveniles, ya que no fue posible el

enraizamiento de estacas mas lignificadas,

porque sucumbían a los pocos días por

deshidratación (datos no mostrados), una

proyección para futuros trabajos con esta

especie seria intentar la obtención de material

trabajando con la técnica de acodos aéreos.

Referencias T:A:C Arena

0 ppm

1000 ppm

3000 ppm

5000 ppm

Garcés, J. E. Ensayo de propagación por estaca y esqueje de especies nativas de zonas altas del departamento de Antioquia. INDERENA, Servicio Nacional de Protección Forestal.1991. Gómez R., M. L. Conservación y manejo in-situ y ex_situ de especies forestales de importancia ecológica y económica. Corporación Autónoma Regional del Centro de Antioquia–CORANTIOQUIA. Medellín. 2006. 107p. Toro M., J. L. 2000. Árboles y Arbustos del parque regional ARVI. 1. ed. -Medellín, CORANTIOQUIA.- p. 282: il. ; ISBN 958-96639-3-1.

18


Propagación por esporas de

Cyathea tryonorum y Cyathea caracasana .

Los helechos arbóreos, son plantas vasculares

que no producen semillas (pteridofitas), con un

ciclo vida caracterizado por la superposición de

generaciones entre fase gametofítica y fase

esporofítica, su reproducción se realiza por

medio de esporas, las cuales se forman en la

parte inferior de las frondas, la gran producción

de esporas, son potencialmente un número igual

de individuos. Pero muy pocas esporas llegan a

la etapa adulta y producen descendencia fértil.

En el parque regional Arví, los helechos

arbóreos son especies que se destacan como

elementos primordiales de la diversidad de los

bosques, algunos helechos arbóreos se han

utilizado en la fabricación de cestos, artesanías,

extracción de sarro, follaje y como ornato de las

casas o jardines.

La Corporación Autónoma Regional del Centro

de Antioquia, CORANTIOQUIA, entidad

encargada de los planes y programas del parque

regional Arví, ha venido desarrollando

estrategias encaminadas a la conservación, que

posibilitaran la investigación y el desarrollo de

los trabajos de Rodríguez (2002) y Giraldo y

Mejía (2003), los cuales destacaron la gran

diversidad de helechos, estado de conservación

y el trazo de metodologías de propagación que

permitieran la producción masiva de material

vegetal, que pueda ser utilizado en los

programas de conservación y repoblamiento.

En este caso en particular Cyathea tryonorum

(Sarro blanco), denominado así por el bicolor

que presenta su escama (café y blanco) especie

muy promisoria para el manejo y recuperación

de zonas criticas de alto riesgo y taludes de

carreteras, Cyathea caracasana (sarro mono)

especie que posee gran potencial para la

ecorestauración y recuperación de áreas

degradadas, actualmente sus poblaciones se

encuentran diezmadas por la extracción de

sarro. el objetivo fue propagar estas dos

especies de helechos arbóreos pertenecientes a

la familia Cyatheaceae, mediante esporas.

Metodología

Se trabajo con la metodología propuesta por

Giraldo y Mejía (2003), Las esporas de las

especies C. tryonorum y C. caracasana, fueron

proporcionadas por el laboratorio de semillas

de CORANTIOQUIA (tabla 8), adscrito a la

subdirección de Ecosistemas. Las esporas

permanecieron almacenadas en nevera y

envueltas en bolsas de papel hasta el momento

de la siembra.

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Tabla 8. Datos generales helechos NC NV DATOS

Cyathea tryonorum

Sarro blanco recolección 27/12/06,

almacenamiento 3/01/07.

Cyathea caracasana Sarro mono recolección 13/01/07.

almacenamiento 21/01/07

Se utilizaron 0.5 g de esporas de cada especie

por bandeja, el método de siembra de las

esporas fue el espolvoreo sobre sustrato estéril,

compuesto de una mezcla de

tierra:arena:carbonilla. Los recipientes

utilizados para hacer la siembra fueron bandejas

plásticas con tapa trasparente, el sustrato se

humedeció a capacidad de campo con agua

destilada, por que ensayos previos, donde se

regó con agua corriente se produjo

contaminación del sustrato por musgo. Las

bandejas permanecieron en condiciones de

invernadero que oscilaron entre 14 y 20ºC y 50

a 70% de humedad.

Resultados

La germinación de las esporas fue después de

los 70 días de sembradas, aunque no se

determino un porcentaje de germinación, fue

evidente un alta germinación por el cubrimiento

total del área de la bandeja (fig. 13). Entre los

90 y 120 días ambas especies se caracterizaron

por presentar varios estados de desarrollo como

los prótalos, anteridios (masculino) y

arquegonios (femenino) (fig. 14). La formación

de esporofitos ocurrió a los 180 días,

posteriormente los esporofitos fueron

trasplantados de forma individual en bandejas y

vasos desechables, para continuar con el

desarrollo radicular y foliar. Las plántulas

permanecieron bajo un umbráculo construido

con tela polisombra del 33% de sombrío (fig.

15).

Figura 13. germinación de esporas.

Figura 14. Formación de gametófitos en sarro blanco y

sarro mono.

Figura 15. Crecimiento en invernadero

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Referencias

Giraldo G., F. y Mejía P., S. Propagación de helechos arbóreos a partir de esporas (Cyatheaceae, Dicksoniaceae y Blechnaceae). Corporación Autónoma Regional del Centro de Antioquia – CORANTIOQUIA. Fundación Jardín Botánico Joaquín Antonio Uribe. Medellín. 2003. 110 p.

Giraldo G., F.; Mejía P., S. y Toro M., J. L. Conozcamos nuestros helechos arbóreos . Corporación Autonoma del Centro de Antioquia. Fundación Jardín Botánico Joaquín Antonio Uribe. 1 ed. Medellín, 2003. 24 pag.

Rodríguez D., W. Helechos, Licopodios, Selaginelas y equisetos del parque regional Arví. Corantioquia- Jardín Botánico Joaquín Antonio Uribe . 1ed.- Medellín, 2002. 260 p. il.

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DESARROLLOS (AVANCES) EN LA PROPAGACION ASEXUAL ... · reproducción asexual, bien mediante un...

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