GERMINACION DE SEMILLAS DE ORQUIDEAS

INTEGRANTES:Stephanie Hernández CadenaAna Leticia Cruz MatíasDavid Hernández Santos Francisco Mendez Anguiano

Biotecnología Semestre: octavo

Bernard (1909) descubrió de forma accidental que los hongos juegan un papel importante en la germinación de la semilla de orquídeas y viven en una relación simbiótica con algunos hongos desde el momento de la germinación.

La asociación simbiótica entre los hongos y raíces reciben el nombre de micorrizas.  Existen dos tipos diferentes de células huésped en las orquídeas:CÉLULAS HUÉSPED SUBEPIDÉRMICAS:En las que el hongo pertenece “intacto” y sano. CÉLULAS HUÉSPED MÁS PROFUNDAS: Cuando es “digerido”, para convertirse en una masa amorfa (Hadley, Harley, 1969). Los hongos más importantes que tienen relación simbiótica con las orquídeas, pertenecen al genero Rhizoctonia.

La investigación desarrollada por Knudson alrededor de 1933 supuso una conmoción en el mundo de las orquídeas, ya que demostró que las semillas de Cattleya, Laelia, Epidendrum, y de otras muchas orquídeas, eran capaces de germinar simbióticamente in vitro. A pesar del descubrimiento de Knudson, pronto se pudo comprobar que no siempre era posible hacer un medio en una determinada especie de orquídeas pudiese germinar y desarrollarse.

Para obtener una mejor comprensión de (la siembra de) las semillas de orquídeas, se deben consultar los artículos de: Arditti (1967), Arditti y Ernst (1982), y Harley (1969).

Las semillas de las orquídeas son muy pequeñas: 1,0 -2,0 mm de largo y 0,5 – 1,0 mm de ancho.Las semillas constan de una testa gruesa (cubierta seminal), que encierra un embrión de alrededor de 100 células. La cubierta tiene un aspecto exterior característico, en forma de red, que es diferente para cada especie. La testa está formada por un tejido muerto, compuesto hasta en un 96% de aire; de forma que cada semilla de orquídea puede ser considerada como un auténtico globo.

El embrión tiene una forma redondeada o esférica. La mayor parte de las semillas de orquídeas están escasamente diferenciadas: o se distinguen cotiledones, ni raíces, y no tienen endospermo. En el extremo distal del embrión existe un punto de crecimiento potencial, no identificable en el estado de la semilla.Las células del embrión presentan una estructura simple, son isodiamétricas y escasamente diferenciadas.

De acuerdo con Arditti (1967), Harley (1969), y Pierik (1982 a 1983) la germinación de las semillas de orquídeas tienen lugar de la siguiente forma: el embrión absorbe agua a través de la testa, aumentando de volumen. Después se inicia la división celular, rompiendo el embrión la cubierta seminal.

Se forma una estructura de tipo protocormo, a partir del agregado de las células, y sobre aquel puede distinguirse un meristemo del vástago. Tan pronto como se inicie la diferenciación de órganos (meristemo del vástago en un lado y rizoides en el opuesto), comienza un periodo de crecimiento intenso. Si el protocormo está a la luz, adquiere el color verde y al mismo tiempo se desarrollan hojas. Como resultado de la formación de la clorofila la planta se hace autótrofa. Más tarde las primeras raíces auténticas se forman endógenamente; el protocormo y los rizoides (pelos radicales) pierden su misión nutritiva y desaparecen.

Analizando el comportamiento germinativo, Hadley (1982) observo que las orquídeas epifiticas por lo general germinan más rápidamente; el hongo crece en el exterior. En contraste las orquídeas terrestres germinan lentamente y el hongo penetra en el cortex del protocormo

Hasta hace poco tiempo el porcentaje de germinación de las semillas de orquídea, se podía determinar exclusivamente sembrando las semillas y contando aquellas que germinaban. Sin embargo, Singh (1981) demostró que el test del tetrazolio (los embriones viables se tiñen de rojo, mientras que los viables se quedan blancos), puede ser utilizados para determinar la viabilidad de las semillas de orquídeas tropicales epifitas. Sin embargo, Van Waes y Debergh (1986) han demostrado que el método Singh no puede ser aplicado directamente a las orquídeas del oeste de Europa, Cuya viabilidad se determina mejor por el siguiente procedimiento de tres etapas:

Preparación de las semillas en una solución al 5% (p/v) de Ca (OC1)2 + 1% (v/v)Tween 80. Inmersión en agua estéril durante 24 horas. Aplicación, al final, del test clásico del tetrazolio. Es aconsejable que las semillas maduras se almacenen a temperatura de 5°CLas semillas de orquídeas pueden germinar antes de que la capsula este madura (adquiere un color marrón) y se abraLa propagación precoz, a partir de la capsula todavía verde, desgasta menos a la planta. 

LA ESTERILIZACION SE PUEDE REALIZAR DE DOS FORMAS:

1. Capsulas todavía cerradas: La esterilización es muy simple; se baña la capsula en alcohol de 96% y posteriormente se flamea; la capsula que contiene la semilla, que generalmente esta estéril en su interior, se abre después con una escalpelo estéril.

1. Capsulas Abiertas: la esterilización de las semillas individuales constituye un proceso mas delicado y complejo; se colocan la semillas en un pequeño matraz (se tapa con un tapón de goma) conteniendo lejía (10% de NaClO). En la proporción de 2-5% ( v/v). También se añade Tween 20 u 80; la esterilización se realiza durante 5-10 minutos; las semillas viables se hunden en la lejía. Mientras que las que flotan, la mayor parte de las veces no contienen embrión. Después de la esterilización el liquido es retirado, bien por vertido, o con la ayuda de una pipeta, posteriormente se aclara las semillas con agua esterilizada etc. Otro procedimiento de retirar el liquido consiste en invertir el matraz, con el tapón ligeramente suelto de esta forma la semilla queda en las paredes del matraz.

Antes de sembrar las semillas de orquídeas, se debe de comprobar si tienen embrión; esto se puede ver con la ayuda de un estereomicroscopio, con una iluminación adecuada. La siembra se realiza generalmente sobre un medio nutritivo solido con una cierta pendiente.

Se utiliza una espátula o aguja de siembra para distribuir las semillas de forma uniforme sobre el medio, también se puede suspender las semillas en agua estéril y hacer la siembra por medio de una gota.

Las semillas se siembran sobre, y no dentro del agar, donde se puede dar una deficiencia en oxigeno

Van der Kinderen (1982) indico que la germinación de algunas orquídeas, estaba influida por la concentración de ABA de las semillas: de manera si que la concentración de ABA era alta se producía una germinación pobre.

FACTORES QUE AFECTAN LA GERMINACION Y AL CRECIMIENTO

Existe un gran numero de factores complejos que influyen en la germinación y crecimiento de las orquídeas, y que depende en gran numero de la especie.

La germinación de las semillas inmaduras requiere de unas condiciones mas controladas que la que precisan las semillas completamente desarrolladas.

Las orquídeas terrestres son mas difíciles de germinar y cultivar que las epifitas.

1) TEMPERATURA: las semillas generalmente germinan de 20-25 grados, se sabe poco sobre la dormición y la necesidad de frio.

2) LUZ: se utiliza durante el días de 12 a16 horas (tubos florescentes), con una irradiación de 2.5- 10 W.

Las semillas de Paphiopedilum ciliolare, solo germinan cuando están el la oscuridad durante los primeros tres meses.

3) AGAR: la concentración recomendada es de 0, 6-0, 8%, (p/v, Bacto-agar difco).

4) MINERALES: se recomienda utilizar un medio que contenga micro-macroelementos. Las orquídeas generalmente necesitan hierro y es muy probable que también necesiten Manganeso.

5) AZUCAR: es de extremada importancia como fuente de energía, especialmente para las semillas que germinan en la oscuridad por ser completamente heterótrofas. Se utiliza en una concentración de 1-3% normalmente de sacarosa.

6) EL pH: de be situarse entre 4, 8-5, 8. un pH mas bajo de 4 o arriba de 7 resulta desfavorable.

7) VITAMINAS: a veces se añaden las siguientes vitaminas: biotina, acido nicotínico (niacina), vitamina c, vitamina b1, piridoxina, acido pantotenico y meso-inositol. El acido nicotínico es el mas utilizado.

8) REGULADORES: generalmente no son necesarios para germinar las semillas y su presencia puede suele producir efectos no deseados.

9) MEZCLAS COMPLEJAS: se utilizan las siguientes mezclas: homogeneizado de plátano, leche de coco, peptona, triptona, lavadura de fermentación, hidrolizado de caseína, salep, jugo de piña, jugo de tomate y extracto de patata.

10) CARBON ACTIVO: en algunas especies estimula el crecimiento.