PROPAGACION Y CONSERVACION IN VITRO DE TRES ESPECIES DE...
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CONSEJO NACIONAL DE CIENCIA Y TECNOLOGIA –CONCYT- SECRETARIA NACIONAL DE CIENCIA Y TECNOLOGIA –SENACYT- FONDO NACIONAL DE CIENCIA Y TECNOLOGIA –FONACYT- FACULTAD DE AGRONOMÍA, UNIVERSIDAD DE SAN CARLOS DE GUATEMALA–FAUSAC- INFORME FINAL ESTABLECIMIENTO, PROPAGACIÓN Y CONSERVACIÓN IN VITRO DE ACER SKUTCHII ESPECIE ENDÉMICA Y EN PELIGRO DE EXTINCIÓN EN GUATEMALA PROYECTO FODECYT 05-2006 Ing. Agr. MSc. Oscar Ernesto Medinilla Sánchez Investigador Principal Guatemala, Junio de 2011.
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CONSEJO NACIONAL DE CIENCIA Y TECNOLOGIA –CONCYT-
SECRETARIA NACIONAL DE CIENCIA Y TECNOLOGIA –SENACYT-
FONDO NACIONAL DE CIENCIA Y TECNOLOGIA –FONACYT-
FACULTAD DE AGRONOMÍA, UNIVERSIDAD DE SAN CARLOS DE
GUATEMALA–FAUSAC-
INFORME FINAL
ESTABLECIMIENTO, PROPAGACIÓN Y CONSERVACIÓN IN VITRO DE
ACER SKUTCHII ESPECIE ENDÉMICA Y EN PELIGRO DE EXTINCIÓN EN
GUATEMALA
PROYECTO FODECYT 05-2006
Ing. Agr. MSc. Oscar Ernesto Medinilla Sánchez
Investigador Principal
Guatemala, Junio de 2011.
2
i
AGRADECIMIENTOS
La realización de este trabajo, ha sido posible gracias al apoyo financiero
dentro del Fondo Nacional de Ciencia y Tecnología –FONACYT-, otorgado a
través de la Secretaria de Ciencia y Tecnología –SENACYT-y el Consejo
Nacional de Ciencia y Tecnología –CONCYT-.
ii
INVESTIGADORES ASOCIADOS
Ing. Agr. Luis Rodolfo Montes Osorio
Facultad de Agronomía, USAC.
Ing. Agr. Edin Alejandro Gil Esturban
Facultad de Agronomía, USAC
Licda. MSc. Aura Elena Suchini Farfán
Laboratorio de Biotecnología, ICTA
Ingra. Agra. Carla Vannesa Franco Urtarte
Facultad de Agronomía
iii
OTROS AGRADECIMIENTOS
A: Fundación Defensores de la Naturaleza por proveer los medios necesarios
para los estudios en la Reserva de Biosfera Sierra de las Minas, especialmente
al Ingeniero Danilo Saavedra.
Licda. Msc. Aura Elena Suchini e Instituton Ciencia y Tecnología Agrícola –
ICTA-, por su apoyo incondicional al desarrollo de esta investigación.
Licda. Msc. Mayra Maldonado y los Doctores Michael y Margareth Dix por su
apoyo en la información de campo y los materiales vegetativos procedentes del
Campus Central de la Universidad del Valle.
Ingenieros Agrónomos Juan José Castillo Mont y David Mendieta, Curador y
Asistente respectivamente del Herbario Universitario Prof. Ernesto Carrillo de la
Facultad de Agronomía de la USAC, por su apoyo en la determinación de los
especímenes, y espacio de trabajo y otros en el herbario.
Señores Augusto Perdomo, Ferdy Zamora, Estuardo Zamora y Empresa
Maderas El Alto, por su colaboración y apoyo.
iv
INDICE GENERAL
Contenido
RESUMEN................................................................................................................................. vi
SUMMARY .............................................................................................................................. viii
PARTE I .................................................................................................................................... 1
I.1 INTRODUCCION .......................................................................................................... 1
I.2 PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA ......................................................................... 3
I.2.1 ANTECEDENTES ............................................................................................................ 4
I.2.1.1 Investigaciones realizadas in vitro ............................................................................... 4
I.2.2 JUSTIFICACION DEL TRABAJO DE INVESTIGACIÓN ............................................. 5
I.3 OBJETIVOS ........................................................................................................................ 6
I.3.1 OBJETIVO GENERAL .................................................................................................. 6
I.3.2 OBJETIVOS ESPECÍFICOS ........................................................................................ 6
Area de Estudio ........................................................................................................................ 7
I.4 METODOLOGIA ............................................................................................................ 7
I.4.1 Colecta de especies ......................................................................................................... 7
I.4.2 Determinación taxonómica de muestras ........................................................................ 7
I.4.3 Tratamiento de brotes colectados .................................................................................. 8
I.4.4 Desinfección de explantes............................................................................................... 8
I.4.5 Germinación de semillas ................................................................................................. 8
I.4.6 Propagación de brotes axilares ...................................................................................... 9
PARTE II .................................................................................................................................. 11
II. 1 MARCO TEORICO.......................................................................................................... 11
II.1.1 Descripción botánica de la Familia Arecaceae.......................................................... 11
II.1.2 Descripción Acer skutchii Rehder ................................................................................ 11
II.1.3 Tamaño, distribución e información general ............................................................... 12
II.1.4 Distribución del Acer skutchii Rehder .......................................................................... 12
II.1.5 Especies endémicas, en peligro, vulnerables, raras y amenazadas ........................ 12
PARTE III ................................................................................................................................. 13
III. 1 RESULTADOS Y DISCUSIÓN DE RESULTADOS .................................................... 16
v
III.1.1 Localización de Poblaciones naturales de maple: .................................................... 16
III.1.2 Ubicación geográfica de poblaciones de Maple ........................................................ 16
III.1.3 Caracterización fenológica .......................................................................................... 18
III.1.4 Colecta de material vegetal para laboratorio ............................................................. 18
III.1.5 Colecta de material vegetal para herborización ........................................................ 19
III.1.6 Evaluación fenológica .................................................................................................. 19
III. 1.7 Siembras realizadas en maple (Acer skutchii) in vitro ............................................. 20
IV.2 CONCLUSIONES ........................................................................................................... 25
IV.3 RECOMENDACIONES .................................................................................................. 26
IV.3 BIBLIOGRAFIA ............................................................................................................ 27
IV.4 ANEXOS ......................................................................................................................... 29
PARTE V ................................................................................................................................. 30
V.1 INFORME FINANCIERO ............................................................................................ 30
INDICE DE FIGURAS
Figura 1. Detalle de Acer skutchii, presente en las poblaciones de San Lorenzo. .......... 16
Figura 2. Fotografía de Acer skutchii e inserto árbol típico de las poblaciones en Rio
Hondo. ........................................................................................................................... 17
Figura 3 . Ramillas de Maple para laboratorio de biotecnología ..................................... 19
Figura 4. Herborización de muestras botánicas de Maple de Guatemala ....................... 19
Figura 5. Detalle de los experimentos en laboratorio..................................................... 21
Figura 6. Detalle de las diferentes estadios de los explantes de Acer skutchii Rehder. . 23
INDICE DE CUADROS
Cuadro1. Poblaciones de maple dentro de la subcuenca del Río Hondo ....................... 17
Cuadro 2. Estados fenológicos de las poblaciones de Maple. ........................................ 18
Cuadro 3. Resumen de resultados de laboratorio .......................................................... 23
vi
ESTABLECIMIENTO, PROPAGACION Y CONSERVACION IN VITRO DE Acer
skutchii (maple de Guatemala) ESPECIE ENDEMICA EN PELIGRO DE
EXTINCION EN GUATEMALA
RESUMEN
Muchas especies de plantas están en peligro de extinción debido a que son
extraídas del bosque para satisfacer la demanda de mercado existente, la
presión es aún más fuerte en aquellas especies de distribución restringida como
las especies endémicas. De la especie Acer skutchii Rheder se observan pocos
individuos en las poblaciones reportadas en el país, y se distribuye únicamente
en Guatemala; su madera es muy apreciada en la fabricación de muebles.
Es necesario por ende, establecer mecanismos para la conservación de los
recursos filogenéticos del país, entre ellas, las especies endémicas presionadas.
Este proyecto pretende establecer los medios de cultivo más adecuados para la
propagación in vitro y la conservación de la especie Acer skutchii Rheder con la
finalidad de que en un futuro se pueda repoblar o explotar comercialmente.
La presente investigación se concentró en desarrollar un protocolo básico para
desarrollar material reproductivo viable para iniciara tareas de rescate de la
especie Acer skutchii Rehder, a través de técnica de cultivo de tejido.
Los resultados de las pruebas de cultivo de tejidos fueron poco satisfactorios,
varias son las causas encontradas, la primera de ella está asociada a
características intrínsecas de la especie en donde no fue posible generar
resultados más allá de la obtención de callo vegetativo. La segunda causa fue la
contaminación endógena por hongos y bacterias, esta situación fue analizada por
el equipo de trabajo determinando que hace falta profundizar en los vectores de
enfermedades asociados a la especie, así como los posibles vínculos de
endosímbiosis presentes naturalmente. Por último se la oxidación natural de los
tejidos fue decisiva para el éxitos de las siembras especialmente en las primeras
fases del proceso.
Otros resultados del trabajo es que se descubrió que los embriones de semillas
están sujetos a los ataques de una especie de polilla al parecer aún no reportada
para la ciencia. El nivel de parasitismo de las larvas de esta polilla destruyen
entre el 80% al 90 las semillas, siendo considerada una verdadera plaga y factor
importante e deterioro de las poblaciones de Acer en Guatemala. Este hallazgo y
el determinar que Guatemala en Sierra de las Minas tiene la población más
grande de la especie es uno de los grandes éxitos del proyecto de investigación.
vii
Sin embargo hay que mencionar que esta gran población se encuentra
segmentada en al menos 4 poblaciones más pequeñas e incluso en algunos
sitios existen árboles totalmente aislados, por lo que se debe seguir ampliando
los trabajos que permitan rescatar la especie.
Se concluye que los mejores medios de cultivo para inducir la formación de callo
fueron el WPM suplementado con 0.5 mg/L de BAP y 1 mg/L de ANA y el medio
Murashige y Skoog suplementado con 0.5 mg/L de thidiazuron y que todos los
medios dieron lugar a la formación de callo en dos meses desde la siembra del
explante. Asimismo que no fue posible determinar cuál es el medio de cultivo
más apropiado para la propagación in vitro a través de brotes axilares de la
especie Acer skutchii, debido a factores como oxidación de los tejidos,
contaminación endógena por hongos y baterías, asimismo por factores
intrínsecos de la especie que no permitían que se pudiera continuar a partir de la
fase de callo vegetativo. Debido a que la especie Acer skutchii se encuenra
seriamente amenazada, se recomienda aumentar los esfuerzos de conservación
de la especie, probando otros métodos de reproducción y otros protocolos que
permitan la reproducción in vitro..
viii
IN-VITRO ESTABLISHMENT, PROPAGATION AND CONSERVATION OF Acer
skutchii Rheder (Maple of Guatemala) AN ENDEMIC SPECIES IN DANGER OF
EXTINCTION AT GUATEMALA.
SUMMARY
Many species of plants are at danger because they are extracted from the forests
to satisfy the demand of the existing market; the pressure is even stronger in
those species of restricted distribution like the endemic species. Of the species
Acer skutchii Rheder there have been observed few individuals at the reported
populations of the country, and it is distributed only in Guatemala, its wood is
much appreciated for the construction of furniture.
So, it is necessary to establish mechanisms for the conservation of the
phylogenetic resources of the country, of these, the endemic species stressed.
This project aims to establish the culture media more adequate for the in-vitro
propagation and the conservation of the species Acer skutchii Rheder with the
end that in the future it can be repopulated or exploited commercially.
The present research concentrated at developing a basic protocol to develop
viable reproductive material to initiate work for the rescue of the species Acer
skutchii Rheder, though the technique of tissue culture.
The results of the tests of tissue culture were not entirely satisfactory, several
were the causes found, and the first of them is associated to the intrinsic
characteristics of the species where it was not possible to generate results
beyond the obtaining of vegetative callous. The second cause was the
endogenous contamination by fungi and bacteria; this situation was analyzed by
the working team determining that it is necessary to deepen the knowledge of the
vectors associated to the species, and also the possible links of endosymbiosis
naturally present. Finally the natural oxidation of the tissues was decisive for the
success of the propagating of the first phases of the process.
Other results of the work is that it was discovered that the embryos from seeds
are subject to the attack of a species of moth that seams not reported yet to
science. The level of parasitism of the larvae of this moth destroy between 80 %
to 90% of the seeds, being considered a true plague and an important factor and
deterioration of the populations of Acer skutchii Rheder at Guatemala. This
finding and the establishment that the biggest population of the species at
Guatemala is at the Sierra de las Minas is one of the biggest successes of this
research project. However, it is necessary to mention that this big population is
ix
segmented in at least four smaller populations, even at some localities there exist
totally isolated trees, so it should continue expanding the work that allow the
rescue of the species.
It is concluded that the best media culture for the induction of the formation of
callous were the WPM supplemented with 0.5 mg/L of BAP and 1 mg/l of ANA
and the media Murashige and Skoog supplemented with 0.5 mg/L of thidiazuron
and that all the media led to the formation of callous at two months since the
propagation of the explant. Also it was not possible to determine the culture
media more appropriate for the in-vitro propagation through the axillary shoots of
the species Acer skutchii Rheder, because of factors like oxidation of tissues,
endogenous contamination by fungi and bacteria, and also by intrinsic factors of
the species that did not permit that made it not possible to continue beyond the
vegetative phase of callous. Because the species Acer skutchii Rheder is
seriously endangered, it is recommended to increase the efforts of conservation
of the species, trying other methods of reproduction and other protocols that
permit the in-vitro reproduction.
1
PARTE I
I.1 INTRODUCCION
El género Acer pertenece a la familia Aceraceae, la cual se distribuye en el
Hemisfero Norte, específicamente en bosques templados de América del Norte y
algunas zonas asiáticas.
La especie Acer skutchii Rheder, conocida en el mundo como “the guatemalan
maple”, es una de las herencias naturales que Guatemala comparte únicamente
con algunos estados de México. Actualmente la especie ha sido reclasificada y
se le denomina Acer saccharum subsp. skutchii (Rehder) Murray.
La especie fue conocida por la ciencia gracias al trabajo del botánico
norteamericano de origen alemán Alfred Rehder, quien la descubre el el río las
Violetas, Nebaj, Quiché en los años 1930. A pesar del tiempo del descubrimiento
el estudio de la biología y ecología de la especie se rezago por muchas décadas.
Autores como Rzedowski en la segunda mitad de siglo XX los ubica como
componente importante de los bosques mesófilos de montaña de México,
asimismo la Flora de Guatemala indica que la especie es relativamente
abundante en Guatemala.
Los doctores Margareth y Michael Dix, han estudiado la especie en la Sierra de
Las Minas, incluso han tenido éxito en propagar dos arbolitos que se encuentran
enlos jardines de la Universidad del Valle de Guatemala.
Tanto los doctores Dix como de Oscar Medinilla exponen la presencia de la
especie y el estado crítico de su conservación en la Reserva de Biosfera Sierra
de las Minas. Esta especie históricamente ha sido utilizada en esa región para la
fabricación de muebles como camas, atribuyéndosele propiedades de resistencia
y durabilidad a su madera, situación que ha sometido a las poblaciones a corta
selectiva.
También es notable la presencia de la especia en zonas aisladas y húmedas,
encontrándose la mayoría de individuos a orillas de pequeños ríos y estanques.
Siendo estos sitios refugios importantes para escapar de los incendios forestales
que son frecuentes en su área de distribución. Se presume que esta especie
puede ser muy sensible a los efectos de los incendios.
2
Otra característica que ha puesto en peligro a la especie es la depredación de las
semillas por parte de larvas de polilla, cuya especie aún no se ha identificado y
que en algunos casos llego a depredar hasta un 100 por ciento de las muestras
colectadas. La especie es un componente importante de los bosques de pino-
encino de la Sierra de las Minas y se encuentra asociada a otras especies
forestales como Liquidambar styraciflua, Ostrya virginiana, Pinus oocarpa, Pinus
maximinoii, Quercus sapotifolia y Cornus disciflora.
Yalma Vargas (com. pers 2003) informó que durante su investigación de tesis en
el cual estudia a A. skutchii encontró que la especie en su ámbito de distribución
se encuentra seriamente amenazada. La población con más grande encontrada
por ella contenía a lo sumo 20 individuos.
Guadalupe Malda Barrera (Malda, G) del Instituto de Ecología y Alimentos.
Universidad Autónoma de Tamaulipas, México la incluye en un trabajo de
Plantas vasculares raras, amenazadas y en peligro de extinción en Tamaulipas.
Szejner, M y Vivero, J. 2005 lo incluyeron Informe de progreso proyecto
Cartografía, Estado de Conservación y Propuestas de Manejo de los Árboles
Amenazados de Guatemala, como una de las especies amenazadas de
Guatemala.
El Consejo Nacional de Áreas Protegidas –CONAP- publica anualmente la Lista
de Especies Amenazadas de Flora Silvestre, la cual incluye especies endémicas
de Guatemala y especies en peligro de extinción con restricciones de
comercialización. La especie Acer skutchii Rehder es una especie endémica de
Guatemala con pocos individuos en las poblaciones reportadas para el país
En este contexto el proyecto “Establecimiento, propagación y conservación in
vitro de Acer skutchii especie endémica y en peligro de extinción en Guatemala”,
apoyado financieramente por la línea FODECYT del Consejo Nacional de
Ciencia y Tecnología –CONCYT-, desarrollo varios protocolos para la obtención
de plantas de maple a partir de técnicas de cultivo in vitro.
Los diversos hallazgos y la metodología empleada para las distintas etapas de
trabajo son desarrollados a lo largo de este documento, asimismo los autores
consideran que si bien los resultados alcanzados en algunos casos no son
concluyentes se logro dar grandes pasos para el conocimiento de las especie y
sus relaciones ecológicas.
3
I.2 PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA
Acer skutchii Redher, originalmente descubierta y reportada para la ciencia en el
río Las Violetas, Nebaj, Quiche Guatemala por Alexander Skutch en 1934, siendo
descrita como endémica para el país en la Flora de Guatemala (Stanley y
Steyermark, 1949). Los doctores Michael y Margaret Dix lo encontraron en la
Sierra de las Minas, en la cuenca del río Colorado (com. pers), información
corroborada por Medinilla en su estudio de tesis (Medinilla, O. 1999). Así mismo
la Fundación Defensores de la Naturaleza, la reportan para la cuenca del río
Lato, en Sierra de las Minas.
Posteriormente se encontró en otras localidades de México, como Tejanapa, en
los Altos de Chiapas, colectado por Faustino Miranda, en Rancho el Cielo en la
Sierra Madre oriental en Tamaulipas fue encontrado por Aarón J. Sharp; en la
sierra de Parras, Coahuila fue encontrado por José A. Villareal Q.; en la cañada
de la Moza en la sierra de Manantlán fue encontrado por Enrique Jardel y
colaboradores y finalmente una población del nacimiento del río Talpa efectuado
por J. A. Vázquez, Y. Vargas y F. Aragón el 10 de julio de 2000 (Cházaro, M. ).
La científica mexicana Yalma Rodriguez en su trabajo de tesis de maestría sobre
las poblaciones disyuntas de la especie, determina la vulnerabilidad y la
necesidad de ampliar los estudios sobre la especie, asimismo crea el primer
inventario serio sobre las pocas poblaciones de este maple en todo su ámbito de
distribución, desde Jalisco en México hasta Sierra de Las Minas en Guatemala..
Estudiar a Acer skutchii es importante debido a que las especies endémicas son
de distribución restringida en el país o en ciertas áreas de distribución como es el
caso de esta especie. En estos momentos no se tienen todos los estudios que
permitan saber las causas reales de la desaparición de la especie, aunque se
sabe que es utilizada en su hábitat por ser apreciadas como especie maderable,
por lo que esta presionada y pueden llegar a desaparecer de su hábitat si no se
establecen mecanismos para su conservación.
4
I.2.1 ANTECEDENTES
I.2.1.1 Investigaciones realizadas in vitro
El botánico alemán G. Haberlant fue el primero en hacer experimentos sobre el
cultivo de tejidos, trabajando con pelos glandulares, tricomas y otras partes de
Tradescantia, logrando mantener vivas las células por espacio de 20 días. Sin
embargo Gautheret en 1934, logro tener éxito utilizando células cambiales de
Acer pseudoplatanus y otras especies vegetales
Durkovic en el año 2003 estableció un protocolo para la formación de múltiples
brotes, a través del cultivo de brotes juveniles axilares en la especie Acer
caudatifolium Hayata en Zvolen, Slovakia. Lo obtuvo en medio WPM
suplementado con 0.7 mg/L de BAP y 0.05 mg/L de ANA. Posteriormente, un
alto porcentaje de enraizamiento de las plántulas fue obtenido en medio ½ WPM
suplementado con 1 mg/L de ácido indolbutírico. No se observaron mutaciones
en las plántulas obtenidas.
5
I.2.2 JUSTIFICACION DEL TRABAJO DE INVESTIGACIÓN
La especie Acer skutchii Rheder es extraídas de su hábitat por ser apreciadas
como plantas maderable, por lo que esta presionada y pueden llegar a
desaparecer de su hábitat si no se establecen mecanismos para su
conservación.
Si bien las áreas protegidas son una de las mejores estrategias para conservar
biodiversidad ello no garantiza que diferentes las especies más amenazadas
puedan conservarse. Idealmente la diversidad vegetal debería conservarse in
situ coexistiendo con otros organismos vivos en su ambiente natural. Sin
embargo, en la actualidad, se requiere de otros métodos de conservación ex situ
como bancos de semillas, colecciones de campo, conservación in vitro a
mediano y largo plazo (crioconservación).
La conservación in vitro permite el almacenamiento de un gran número de
especies en un espacio reducido, se elimina el riesgo de ataques de plagas y
enfermedades, es posible producir y mantener plantas libres de virus con altas
tasas de multiplicación.
Este proyecto perseguía conservar in vitro a mediano plazo la especie Acer
skutchii Rehder, la cual se encuentra en peligro de extinción en Guatemala;
además establecer la metodología adecuada para la germinación de las semillas
y la propagación in vitro de la especie, información de utilidad que puede
utilizarse posteriormente para establecer programas de repoblación en su hábitat
natural dentro de áreas protegidas. A la vez podrá ser utilizada por personas
interesadas en propagar la especie con fines comerciales y de conservación, lo
que evitará la extracción en el bosque.
6
I.3 OBJETIVOS
I.3.1 OBJETIVO GENERAL
Contribuir a la conservación y uso sostenible del Acer skutchii Rehder en el
ámbito nacional.
I.3.2 OBJETIVOS ESPECÍFICOS
a) Determinar el medio de cultivo más adecuado para la germinación in vitro de
semillas provenientes de la especie Acer skutchii.
b) Establecer cuál es el medio de cultivo más apropiado para la propagación in
vitro a través de brotes axilares de la especie Acer skutchii.
c) Establecer cuál es el medio de cultivo más eficiente para el desarrollo de
raíces en las plántulas obtenidas in vitro.
7
Área de Estudio
Se ubica en las coordenadas 15°4ˊ a 15° 10ˊ de Latitud Norte y 89° 35ˊ y 89° 42ˊ
de longitud Oeste.
La Precipitación Promedio anual es de 1200 mm
La Temperatura Promedio anual de 20° C.
I.4 METODOLOGIA
I.4.1 Colecta de especies
Se realizaron 11 viajes de colecta en donde se tenía conocimiento de la
presencia de Acer skutchii, tanto en la Reserva de Biosfera Sierra de las Minas;
así como en la ciudad capital, campus central de la Universidad del Valle de
Guatemala
En cada sitio se colectaron varias muestras de ápices y hojas de individuos de la
especies Acer skutchii presentes. Cuando fue posible se colectaron también
frutos.
Para cada individuo se anotaron los siguientes datos:
nombre del sitio de colecta,
número de colecta,
presencia de flor o fruto, color del mismo,
altitud (msnm),
latitud y longitud,
algunas observaciones útiles.
Para la toma de datos de altitud, latitud y longitud se utilizará un altímetro y un
posicionador geográfico GPS. Asimismo fue necesario auxiliarse de mapas a
escala 1:50,000.
I.4.2 Determinación taxonómica de muestras
La determinación taxonómica de Acer skutchii se llevaron a cabo en el
herbario de la Facultad de Agronomía de la Universidad de San Carlos de
Guatemala, con la ayuda de las claves dicotómicas existentes y
estereomicroscopio para observar las diferentes estructuras de las plantas
colectadas (12,13,19).
Las plantas fueron depositadas en el herbario para su posterior etiquetado
y resguardo.
8
I.4.3 Tratamiento de brotes colectados
Inicialmente los brotes vivos colectados en la las áreas de trabajo se trasladaron
al invernadero del Laboratorio de Biotecnología de la facultad de Agronomía, así
como al del Instituto de Ciencia y Tecnología Agrícolas –ICTA-, donde se hizo la
manipulación y distintos ensayos.
I.4.4 Desinfección de explantes
Las partes llevadas a los laboratorios desinfectaron así, previo a su siembra:
Inicialmente se lavaron con jabón desinfectante y agua de corriente en
movimiento, tres veces.
Se trasladaron a una solución de benomil 0.1g/100 ml de solución y se
dejaron en ella por espacio de 20 minutos, luego se lavaron tres veces con
agua destilada.
Posteriormente se colocaron en alcohol al 70% durante un minuto.
Por último se colocaron en una solución de hipoclorito de calcio (10%)
durante 30 minutos. Se lavaron tres veces con agua esterilizada en la
cámara de flujo laminar previo a la siembra.
I.4.5 Germinación de semillas
De las semillas que se colectadas de la especie se hicieron intentos por obtener
los embriones y se pusieron a germinar en medio de Murashihge y Skoog (MS),
sin reguladores del crecimiento.
Este tratamiento estuvo en observación para determinar el desarrollo de los
embriones y el crecimiento de plántulas con raíces.
Medio Murashige Y Skoog (1962)
Compuestos mg/l
Macroelementos
NH4NO3 1650
9
KNO3 1900
CaCl2.2H2O 440
MgSO4.7H2O 370
KH2PO4 170
Microelementos
H3BO3 6.2
MnSO4.H2O 16.8
ZnSO4.7H2O 8.6
KI 0.83
Na2MoO4.2H2O 0.25
CuSO4.5H2O 0.025
CoCl2.6H2O 0.025
Hierro
Na2EDTA 37.3
FeSO4.7H2O 27.8
Inositol 100
Vitaminas (500 ml) (para un litro se utilizan 10 ml de esta solución)
Tiamina HCl 20
Glicina 100
Acido nicotínico 25
Piridoxina HCl 25
Sacarosa 30 g/l
Phytagel 2 g/l
I.4.6 Propagación de brotes axilares
Los brotes axilares de ramas y otras partes colectadas se colocaron en un
medio WPM (medio para plantas leñosas) suplementado con 0.3-1.0 mg/L de
BAP y 0.01-0.08 mg/L de ANA.
10
Medio WPM
Compuesto mg/l
NH4NO3 400
Ca(NO3)2.4H2O 560
CaCl2.2H2O 96
KH2PO4 170
H3BO3 6.2
Na2MoO4.2H2O 0.25
MnSO4.H2O 22
MgSO4.7H2O 370
CuSO4.5H2O 0.25
ZnSO4.7H2O 8.6
K2SO4 990
NaEDTA 75
FeSO4.7H2O 55
Tiamina HCl 0.4
Glicina 3
Acido nicotínico 0.4
Piridoxina HCl 0.4
2 iP (6-(y,y-dimethylallylamino)purina) 0.6
Sacarosa 30,000
Agar-agar 7,000
Inositol 100
pH 5 u
En este experimento se utilizó un diseño completamente al azar en arreglo
bifactorial 2X 25, donde el factor 1 es el tipo de explante utilizado (porción de
hoja, brote axilar), el factor 2 es el medio de cultivo y su combinación de
hormonas (cinco concentraciones de ANA y cinco concentraciones de BAP).
La unidad experimental consistió en un tubo de ensayo con su explante y medio
de cultivo.
Hipótesis
Al menos uno de los tratamientos evaluados facilita el desarrollo de brotes en la
especie Acer skutchii.
Variable de respuesta
Número de brotes desarrollados in vitro.
Los datos fueron evaluados mediante un análisis de varianza y pruebas de
comparación de medias.
11
PARTE II
II. 1 MARCO TEORICO
II.1.1 Descripción botánica de la Familia Arecaceae
Árboles o arbustos; hojas opuestas, pecioladas, sin estípulas, simples, palmadas
o pinnadamente compuestas; inflorescencia terminal, subtendida por pocas hojas
o desde las pinnas, cuando estas están presentes, capullos terminales o
laterales, apareciendo con o antes de las hojas, racimos, corimbos o
fasciculadas; flores usualmente pequeñas y grisáceas; simétricas, poligamo-
dioicas o dioicas, 4-5 partes, con sépalos y pétalos; disco anular o lobulado, o
reducido a dientes, con o si estambres, estambres 4-10, usualmente 8,
hipogíneos o perigíneos, o insertos en la mitad del disco, los filamentos libres;
ovario 2 celdas, ortótropos o anátropos, sésiles por una ancha base; poseen
frutos de 2 sámaras, estas prolongadas en una larga y delgada ala,
indehiscentes, finalmente separándose de una en una, la semilla basal, sin
endospermo, por aborto generalmente solitaria en la celda, la testa
membranácea, radícula alongada, lo cotiledones folíaceos o densos, enteros,
planos o irregularmente picados.
II.1.2 Descripción Acer skutchii Rehder
Se le encuentra a lo largo de quebradas, usualmente en bosques húmedos, 1600
a 2600 metros de elevación sobre el nivel del mar.
Se distribuye en Zacapa (Sierra de las Minas) y Nebaj Quiché.
Árbol de 15-30 metros de altura, con troncos de 75 cm., de diámetro o más, la
corteza gris clara, quebrada en placas, ramas glabras; hojas largamente
pecioladas, tan largas como su ancho, generalmente de 12-16 cm. de longitud y
14-20 cm. de ancho, palmadas casi a la mitad con 3-5 lóbulos, bajo o
profundamente cordadas en la base, los lóbulos triangular-ovados o anchamente
ovados, acuminados, sunado-angulados, glabros arriba, pálidos abajo y
frecuentemente glaucos, viloso-tomentoso sobre los nervios, viloso o glabras en
el resto de la hoja; inflorescencia corimbosa, glabra, los pedicelos tantos como 3
cm. de largo; cuerpo de las sámara de 1 cm. de largo, no comprimida, suave, las
alas de 3.5-4.5 cm. de largo, 12-16 mm. de ancho, fuertemente con presencia de
venas, glabras.
12
II.1.3 Tamaño, distribución e información general
El género Acer es representado por cerca de 100 especies, casi siempre de
climas templados de Europa, Asia y Norte América. Una especie de Norte
América Acer saccharum Marsh (maple o arce azucarero) es una fuente
importante de azúcar y jarabe. La especie es fuente de la azucares que se
utilizan en la fabricación de la miel o jarabe de maple en el oriente de Canadá y
los Estados Unidos. Acer skutchii Rehder, es considerado por algunos botánicos
como una subespecie de (Acer saccharum)
II.1.4 Distribución del Acer skutchii Rehder
La especie es reportada para Guatemala en el río Las Violetas Nebaj, Quiché,
Zacapa, Río Hondo y El Progreso Río el Lato ambas localidades dentro de la
Reserva de Biosfera Sierra de las Minas y se ha encontrado otras poblaciones en
México como el Tenajapa Chiapas, Sierra Madre Oriental en Tamaulipas, Sierra
de Parras Coahuila, Cañada la Moza Sierra Manantlán y Río Talpa en Jalisco.
II.1.5 Investigaciones realizadas in Vitro
Durkovic en el año 2003 estableció un protocolo para la formación de múltiples brotes, a través del cultivo de brotes juveniles axilares en la especie Acer caudatifolium Hayata en Zvolen, Slovakia.. Lo obtuvo en medio WPM suplementado con 0.7 mg/L de BAP y 0.05 mg/L de ANA. Posteriormente, un alto porcentaje de enraizamiento de las plántulas fue obtenido en medio ½ WPM suplementado con 1 mg/L de ácido indolbutírico. No se observaron mutaciones en las plantulas obtenidas. Radojevic et al (1980) obtuvo callo a partir de embriones inmaduros en medio Murashige y Skoog suplementado con 3 mg/L de ANA, 15% de CM, y 20 g/L de sacarosa en la especie Acer negundo..(10) Kerns y Meyer (1985) obtuvieron proliferación de brotes y plántulas a partir de brotes del híbrido entre Acer rubrum y Acer saccharum en medio Murashige y Skoog (1962) suplementado con 30 g/L de sacarosa, (0.1-0.5 mg/L de thidiazuron). (10) Obtuvieron también proliferación de brotes y plántulas con raíz a partir de brotes de la especie Acer freemanii. (12) Preece (1988) obtuvo proliferación de brotes y plántulas a partir de brotes del híbrido Acer rubrum x Acer saccharum, posteriormente en 1991 obtuvo proliferación de brotes y plantulas de la especie Acer saccharum (12)
13
II.1.6 Especies endémicas, en peligro, vulnerables, raras y amenazadas
El endemismo se refiere a la distribución o localización del hábitat de una
especie; así, plantas endémicas regionales son aquellas que se encuentran
distribuidas únicamente en Centroamérica y México. Plantas endémicas
nacionales son las que se localizan exclusivamente dentro del territorio nacional
y las plantas endémicas subnacionales son las que se encuentran únicamente en
alguna región restringida del país.
Una planta en peligro es aquella que tiende a la extinción y su sobrevivencia es
poco probable si los factores causales continúan operando; una planta vulnerable
es la especie que puede pasar a especie en peligro en el futuro cercano si los
factores causales continúan operando; se denomina rara cuando tiene
poblaciones pequeñas en todo el mundo, que no están actualmente ni en peligro
ni son vulnerables, pero están en riesgo de llegar a serlo; y es una planta
amenazada cuando está en peligro, es vulnerable, rara, indeterminada o no
existe información suficiente sobre su población (20).
El Consejo Nacional de Áreas Protegidas –CONAP- publica anualmente la Lista
Roja de Especies de Flora Silvestre, la cual incluye especies endémicas de
Guatemala y especies en peligro de extinción con restricciones de
comercialización. La especie Acer skutchii Rehder es una especie endémica de
Guatemala con pocos individuos en las poblaciones reportadas para el país
II.1.7 Cultivo in vitro
El concepto cultivo de tejidos, también llamado propagación in vitro, abarca el
cultivo aséptico de tejidos, así como el cultivo de células e incluso de órganos. El
término in vitro deriva de que generalmente se manipulan las distintas partes de
seres vivos en recipientes de vidrio o plástico transparente. En esencia la
técnica de cultivo in vitro consiste aislar una porción de una planta (explante),
cultivándola generalmente dentro de laboratorios especializados. Este explante o
un inóculo debe tener el potencial de diferenciación bajo condiciones asépticas,
así como físicas y químicas apropiadas, en presencia de una dieta balanceada
de nutrientes y hormonas (1, 3).
14
Los laboratorios en donde se realizan estas actividades, en donde el objetivo es
desarrollar cultivos in vitro, se muestra el esquema siguiente:
Tomado de CIAT, 1991.Cultivo de tejidos en la agricultura: Fundamentos y
aplicaciones (3)
Al igual que en otro tipo de métodos de multiplicación asexual o vegetativa, los
individuos que han sido reproducidos descienden de una planta madre, la cual
han sido propagada in vitro, estos descendientes son clones (1).
Herbert J Webber, en 1903 introdujo el término clón, derivado de una palabra
griega (Klōn)de significa ramita o vástago. El término indica que las plantas
cultivadas de una parte vegetativa no son individuos en un sentido estricto sino
que partes trasplantadas de otro individuo. En 1912, George H. Shull,
recomendó que este término se ampliara a los animales, así como de individuos
genotípicamente idénticos que se originaran de reproducción asexual (3).
La selección del explante apropiado es crucial y el primer paso para el
establecimiento de los cultivos in vitro. En todo caso la elección depende de
cuáles son los objetivos de los estudios a desarrollar. Si lo que se requiere es
generar callos los explantes pueden ser variados, y que casi cualquier célula
nucleada y viva tiene el potencial de generar callo. Por ello es frecuente el uso
de meristemas de ápices de tallos o de raíces.
15
Ahora si se requiere generara plantas a partir de callos, el procedimiento es más
complejo, siendo pocas las especies y explantes que permiten llegar a etapas de
desarrollo más amplias (3).
Otro aspecto importante son los medios de cultivo utilizados y las etapas
fenólogicas de las planta madre, así como los procesos ontogénicos de cada
explantes. También son importantes los factores físicos como (1):
pH el grado de acidez y alcalinidad influye en el éxito del cultivo. Se
estima que un rango adecuado de pH para los cultivos in vitro varían entre
4.5 – 7.
Intercambio gaseoso: es importante la presencia de gases como O2, CO2
y etileno.
Humedad, en los medios de cultivo puede llegar a 100%, siendo un factor
importante en la formación de cutícula y estomas en las plantas cultivas in
vitro.
Luz, este factor debe ser medido en cuanto a calidad y cantidad. Debe
tenerse un adecuado manejo de este factor. Asimismo la luz participa en
la fotomorfogénesis vital para el desarrollo de pigmentos fotosintéticos.
La selección del medio de cultivo es otro punto clave e importante para la
viabilidad de los explantes, así como estimular su diferenciación y guiar su
crecimiento. Asimismo permite que las plantas se puedan desarrollar in vitro.
Los medios de cultivo son combinaciones de sustancias químicas que cada
grupo de investigadores o científicos desarrollo con el objetivo de desarrollar los
cultivos in vitro.
Los ingredientes de un medio de cultivo vegetales se clasifican en:
Sales inorgánicas, proveen los elementos orgánicos mayores para el
crecimiento de las plantas. Las sales más comunes contienen nitrógeno,
calcio, potasio, fósforo, magnesio y hierro. Además de boro, molibdeno,
manganeso, cobalto, zinc, cobre, yodo y cobre.
Los componentes orgánicos, son carbohidratos, las hormonas (auxinas,
giberelinas y citoquininas). También vitaminadas y aminoácidos.
Componentes inhertes, como geles húmedos (agares, geltrite y fitogel)y
carbón activados.
16
PARTE III
III. 1 RESULTADOS Y DISCUSIÓN DE RESULTADOS
III.1.1 Localización de Poblaciones naturales de maple:
Al iniciar el proyecto se sabía de antemano existían tres poblaciones de la
especie, estas se encontraban en la población de San Lorenzo, en Río Hondo
Zacapa, en la cuenca del río Lato en San Agustín Acasaguastlán y en el río las
Violetas en Nebaj, Quiché..
Figura 1. Detalle de Acer skutchii, presente en las poblaciones de San Lorenzo.
Los nuevos estudios de campo desarrollados en esta investigación han permitido
ampliar el número de poblaciones conocidas para Guatemala, asimismo se ha
ampliado el número de individuos reportados.
Tratándose de una especie en peligro de extinción este dato es sumamente
importante.
III.1.2 Ubicación geográfica de poblaciones de Maple
Durante la fase de trabajo en campo en la Sierra de las Minas, se lograron
determinar dos poblaciones generales de Acer skutchii Redher, contando con 7
sub-poblaciones de acuerdo a la ubicación más específica y nombrándolas de
17
acuerdo a los nombres de las áreas preestablecidas por la población local. En el
cuadro 1, se muestra las distintas poblaciones y sub-poblaciones de Acer skutchii
Redher, como también la altura en msnm.
Cuadro1. Poblaciones de maple dentro de la subcuenca del Río Hondo
No. Población Sub-población Altura
msnm
1 San Lorenzo
Quebrada Picacho 1684
Ojo de agua 1690
Pozo de Agua 1728
Corral 1734
Quebrada San Lorenzo 1713
Quebrada La loma 1730
2 La Lima Alejandría 1 1927
Alejandría 2 1989
Las distintas poblaciones se encontraron en áreas fisiográficas con ciertas
características en común, siendo estas las que han permitido a los remanentes
de las poblaciones que actualmente se encuentran en la Sierra de las Minas,
subsistir:
Los individuos observados, generalmente se encontraron en quebradas
profundas con fuerte inclinación, en áreas con mucha sombra y humedad.
Generalmente en áreas con pozas de agua ó nacimientos naturales de agua, en
elevaciones de entre 1500 a 2000 msnm.
Figura 2. Fotografía de Acer skutchii e inserto árbol típico de las poblaciones en
Rio Hondo.
18
III.1.3 Caracterización fenológica
En el monitoreo de las distintas poblaciones se lograron determinar los estados
fenológicos de los individuos de cada sub-población tomando en cuenta una
clasificación diamétrica, categorizando a los individuos como jóvenes o
emergentes con un DAP (diámetro a la altura del pecho menor a 10 cm.) y
árboles adultos aquellos que presentaran un DAP mayor a 10 cm., el DAP está
tomado en metros, y es un promedio de todos los individuos encontrados en la
sub-población. Y contabilizando la regeneración natural de cada sub-población
Cuadro 2. Estados fenológicos de las poblaciones de Maple.
No. Población Sub-población Joven Adulto Reg.
No. DAP No. DAP No.
1 San Lorenzo
Quebrada Picacho 0 ------ 1 0.785 01
Ojo de agua 6 0.065 1 0.910 23
Pozo de Agua 0 ------ 1 0.720 3
Corral 1 0.080 0 ------ 0
Quebrada San Lorenzo 2 0.085 12 0.925 2
Quebrada La loma 0 ------ 1 0.875 0
2 La Lima Alejandría 1 0 ------ 1 0.680 SD
Alejandría 2 0 ------ 2 0.745 SD
Reg: regeneración SD: sin datos
III.1.4 Colecta de material vegetal para laboratorio
En todas las visitas de campo se colectó material vegetal procedente de los
árboles de maple de las distintas poblaciones y subpoblaciones estudiadas. para
ser llevado al laboratorio de biotecnología para su propagación in Vitro, tuvo en
cuenta las siguientes características:
Conservar su humedad
Conservarse a bajas temperaturas
Ser áreas meristemáticas ó más jóvenes
Tomando en cuenta las características anteriores se procedió a la colecta del
material vegetal, y clasificación de acuerdo a las partes utilizables, y su
almacenaje en bolsas ziplok para la conservación de su humedad.
19
Figura 3. Ramillas de Maple para laboratorio de biotecnología
Como se muestra en la figura 3, a las ramillas se les quitó las hojas para evitar
la evapotraspiración y que lograran conservar más la humedad, posterior a esto
se procedió a su empaque en bolsas y en hielera.
III.1.5 Colecta de material vegetal para herborización
Para la colecta de material vegetal para herborización se cortaron muestras
completas, sin embargo de acuerdo a los tiempos de muestreo no se logró
colectar muestras con flores, únicamente con frutos, prensándolo en una prensa
botánica para su posterior montaje en el herbario de la Facultad de Agronomía
(FAUSAC). En la figura 4, se muestran las fotografías de la colecta y el
prensado.
Figura 4. Herborización de muestras botánicas de Maple de Guatemala
III.1.6 Evaluación fenológica
Durante el proceso de monitoreo y colecta se lograron identificar 4 poblaciones y
9 sub-poblaciones de Maple.
20
Se estableció que la época de florecimiento de la especie en la Sierra de las
Minas corresponde a los meses de diciembre-enero y de fructificación es de
febrero-abril, liberando los frutos a finales abril y principios de mayo. Se
considera que la especie puede ser bianual, debido a la baja producción de
semillas de la población entera, en donde unos pocos árboles son productores,
pudiendo cambiar de un año a otro la situación, alternándose los especímenes la
producción de semillas.
Se colectaron cerca de 30 muestras vegetales para herbario (herborizadas) y se
colectaron 60 muestras para el laboratorio de biotecnología, en distintas
ocasiones.
III. 1.7 Siembras realizadas en maple (Acer skutchii) in vitro
Las muestras colectadas en campo fueron transportadas al laboratorio, para
iniciar los protocolos de cultivo de tejidos.
Inicialmente se sembraron 417 tubos conteniendo porciones de nudo y de tallo
de maple proveniente de muestras de árboles que se encuentran en la
Universidad del Valle de Guatemala, en medio MS (Murashige y Skoog) (367
tubos) y WPM (Woody Plant Media)(50 tubos).
La mayoría mostró crecimiento de hongo y bacteria endógena, por lo que es
menester indicar que se deben hacer estudios más detallados de las relaciones
simbióticas o la presencia de patógenos asociados a Acer skutchii, ya que la
contaminación encontrada en los distintos ensayos no pudo provenir de las
zonas externas como la epidermis o de los tricomas de los materiales vegetales,
debido al manejo que se hizo en el laboratorio, en donde se tuvo mucho cuidado
de cumplir con todos los controles y protocolos de asepsia indicados para estos
procedimientos
En medio WPM se sembraron 50 porciones de nudo, de los cuales quedan 8, 5
formaron callo en el tallo, luego de transcurridos dos meses luego de su siembra,
se espera regeneración de plántulas a partir de este callo. Del resto que se
sembró en medio MS sólo quedan 7 tubos que desarrollaron callo, el resto se
eliminó por contaminación, las porciones de nudo que aún quedan no han
mostrado cambio alguno, algunos siguen verdes, otros se oxidaron.
21
Figura 5. Detalle de los experimentos en laboratorio.
La siguiente actividad de laboratorio consistió en sembrar en medio MS
suplementado con 0.5 mg/L de thidiazuron:
71 porciones de nudo de la P2 A3 de Acer skutchii.,
En medio WPM suplementado con 1.4 mg/L de BAP y 0.1 de ANA.
42 nudos de la P2 A5 y 44 porciones de nudo de la P2 A2., de árboles de
Sierra de las Minas.
Se observó también desarrollo de hongo endógeno en los explantes.
La tercera siembra consistió en se sembraron 100 tubos con porciones de nudo
de maple en medio MS suplementado con 0.5 mg/L de thidiazuron y 89
porciones de nudo en medio WPM suplementado con 1.4 mg/L de Bap y 0.1
mg/L de ANA.
En un lapso de 5 meses de hecha la siembra sólo quedaban 31 porciones de
nudo sin contaminar.
La cuarta siembra consistió de un número de 60 tubos con nudos de maple en
medio MS suplementado con 0.5 mg/L de tidiazuron.
La quinta siembra consistió de un total de 98 porciones de nudo en medio WPM
suplementado con 0.5 mg/L de BAP y 1 mg/L ANA así:
22
35 tubos de árbol P1A1, árboles A5, A3 y de P2A5
4 del árbol P3A3,
6 del P4A1
15 del P3A4
12 del P2A3
De estos nudos quedan 16 con desarrollo de callo.
La sexta siembra constó de un total de 62 porciones de nudo de árboles en
medio WPM suplementado con 0.5 mg/L de BAP y 0.5 mg/L de ANA.
9 del árbol A3P3
29 del árbol A2P3
11 de los árboles A4P3 y A6P3,
6 del A5P3
De estos quedan 2 con desarrollo de callo. Se observó en el resto de los
explantes contaminación endógena.
En la séptima operación se sembraron 235 porciones de nudo en medio
Murashige y Skoog suplementado con 3 mg/L de BAP así:
48 del árbol A3P3
39 del árbol A2P2
22 del A1P1
24 del A8P4
26 del A10P4
21 del A2P4
28 del A6P4
27 del A3P2
De estos quedan 6 tubos con callo. Se observó una alta proporción de
contaminación por hongos, se considera que ello sucedió debido a que se
colectaron las muestras en la época lluviosa durante la colecta de ramas.
Luego de desarrollado el callo (2 meses) los nudos con porciones de callo y los
que no habían desarrollado callo que no se encontraban contaminados fueron
cambiados de medio de cultivo cada mes para su mantenimiento y en espera de
observar el desarrollo de embriones o de plántulas. Pero no se observó
desarrollo de embrión o regeneración de plántulas.
23
Cuadro 3. Resumen de resultados de laboratorio
Medio de cultivo Nudos sembrados Nudos formaron
callo
Tiempo
WPM suplementado
con 0.5 mg/L BAP y 0.5
mg/L ANA.
62 12 (19.35%) 2 meses
WPM suplementado
con 0.5 BAP y 1 ANA
98 32 (32.65%) 2 meses
WPM suplementado
con 1.4 BAP y 0.1 ANA
50 5 (10%) 2 meses
MS suplementado con
3 mg/L BAP
235 10 (4.2%) 2 meses
MS suplementado con
0.5 mg/L thidiazuron
100 31 (31%) 2 meses
Se puede observar que los mejores medios de cultivo para inducir la formación
de callo fueron el WPM suplementado con 0.5 mg/L de BAP y 1 mg/L de ANA y
el medio Murashige y Skoog suplementado con 0.5 mg/L de thidiazuron y que
todos los medios dieron lugar a la formación de callo en dos meses desde la
siembra del explante.
Figura 6. Detalle de las diferentes estadios de los explantes de Acer skutchii
Rehder.
24
Es importante hacer notar que la especie Acer skutchii Reheder, tiene problemas
serios para ser manejado en cultivo de tejidos, tres hechos son fundamentales, la
incapacidad del tejido de desarrollar nuevas plantas a partir del callo, la oxidación
de los callos a veces desde el principio y otras en un plazo promedio de un mes,
y por último la contaminación endógena de los explantes por hongos y bacterias
25
IV.2 CONCLUSIONES
a) Los mejores medios de cultivo para inducir la formación de callo fueron el
WPM suplementado con 0.5 mg/L de BAP y 1 mg/L de ANA y el medio
Murashige y Skoog suplementado con 0.5 mg/L de thidiazuron y que todos
los medios dieron lugar a la formación de callo en dos meses desde la
siembra del explante.
b) Debido a factores adversos para la propagación in vitro como oxidación en los
tejidos, contaminación endógena por hongos y bacterias de diversas especies
y características intrínsecas de Acer skutchii no permitieron que se pudiera
continuar a partir de la fase de callo vegetativo. No fue posible determinar
cuál es el medio de cultivo más apropiado para la propagación in vitro a
través de brotes axilares.
c) Debido a que no se obtuvieron plántulas no se pudo establecer cuál es el
medio de cultivo más eficiente para el desarrollo de raíces en las plántulas
obtenidas in vitro.
d) Se encontró la población de la especie Acer skutchii más numerosa de todo
su ámbito de distribución, ampliando el conocimiento de esta especie.
e) Se encontró parasitismo en la semilla por las larvas de una polilla aún no
determinada.
26
IV.3 RECOMENDACIONES
Se recomienda aumentar los esfuerzos de conservación de la especie,
probando otros métodos de reproducción y otros protocolos que permitan
la reproducción in vitro..
Crear áreas de reserva para la conservación de los pocos individuos que
aún se encuentran en campo.
Buscar otras poblaciones de esta especie en áreas comprendidas entre la
Sierra de las Minas y Nebaj Quiché, especialmente en áreas con mucho
drenaje superficial, con fuerte topografía y comprendidas entre los 1500 y
2000 msnm.
27
IV.3 BIBLIOGRAFIA
1) Abdelnour-Esquivel, A.; Escalant, J.V. 1994. Conceptos básicos del cultivo
de tejidos vegetales. CATIE, Turrialba, Costa Rica. 36 pp.
2) Ammirato, P.V., et al. 1984. Handbook of plant cell culture. Volumen 3. Crop
Species. Macmillan Publishing Company. New York. 620 pp.
3) CIAT (Centro Internacional de Agricultura Tropical). 1991. Cultivo de tejidos
en la agricultura: Fundamentos y aplicaciones. Roca, W.M. y Mroginski, L.A.
(eds). Cali, Colombia, p xii, 970.
4) Cronquist, A. 1986. Botánica Básica. CECSA, México, D.F. 655 pp.
5) Davis, S. 1986. Plants in Danger. What do we know? International Union of
Conservation of Nature and Natural Resources, Switzerland.
6) George, E.F. 1996. Plant Propagation by Tissue Culture. Part. 1. The
Technology. Exegetics Limited. Great Britain. 574 pp.
7) George, E.F. 1996. Plant Propagation by Tissue Culture. Part. 2. In Practice.
Exegetics Limited. Great Britain. 574-1361 pp.
8) Guzmán, N. 1995. Estado presente de la propagación clonal de plantas élite
de palma aceitera (Elaeis guineensis Jacq.) mediante cultivo de tejidos de
inflorescencias inmaduras en Costa Rica. In Vitro Cellular y Developmental
Biology. Plant. V. 31, no. 3 Pt. 2. P 79A. Congress on In Vitro Biology, Denver,
Disponible en: http://www.ots.ac.cr/rdmcnfs/datasets
9) Henderson, A., G. Galeano y R. Bernal. 1995. Field Guide to the Palms of the
Americas. Princeton University Press. USA.
10) International Plant Genetic Resources Institute –IPGRI-. 1997. Ex situ
conservation technologies and strategies. Annual Report. 53 pp.
11) Jones, S.B. 1988. Sistemática Vegetal. McGraw-Hill, Inc., USA. 511 pp.
12) Montoya H., L.M. 1991. Cultivo de Tejidos Vegetales. Universidad Nacional
de Colombia. Facultad de Ciencias Agropecuarias. Departamento de
Agronomía. 77 pp.
28
13) Oxford University Press. 1993. Flowering Plants of the World. New York.
325 pp.
14) Soto, G.J. 1992. Objetivos y Planes Generales del Proyecto de
Biotecnología. ICTA. 10 pp.
15) Standley, P.; Steyermark, J. 1958. Flora of Guatemala. Fieldiana Botany. 13
volúmenes.
16) Szejner, M, Castillo, J y Vivero, J. 2005 Informe de progreso proyecto
Cartografía, Estado de Conservación y Propuestas de Manejo de los Árboles
Amenazados de Guatemala, (documento en línea) revisado en
http://www.globaltrees.org/downloads/Anexo%202%20Arboles%20Guatemala
17) Rodriguez, Y. 2005 Ecology of disjunct cloud forest sugar maple populations
(Acer saccharum subsp. skutchii) in north and Central America, A Thesis
Submitted to the Graduate Faculty of the Louisiana State University and
Agricultural and Mechanical College in partial fulfillment of the requirements
for the degree of Master of Science in The Department of Biological Sciences
18) Suchini, A.E., et al. 2000. Evaluación y Conocimiento del Patrimonio
Florístico del país. Dirección General de Investigación -DIGI- de la
Universidad de San Carlos de Guatemala -USAC-. 92 pp.
19) Weaver, R. J. 1976. Reguladores del Crecimiento de las Plantas en la
Agricultura. Trillas. México. 622 pp.
29
IV.4 ANEXOS
Anexo 1
Medio Murashige y Skoog
Compuestos mg/l
Macroelementos
NH4NO3 1650
KNO3 1900
CaCl2.2H2O 440
MgSO4.7H2O 370
KH2PO4 170
Microelementos
H3BO3 6.2
MnSO4.H2O 16.8
ZnSO4.7H2O 8.6
KI 0.83
Na2MoO4.2H2O 0.25
CuSO4.5H2O 0.025
CoCl2.6H2O 0.025
Hierro
Na2EDTA 37.3
FeSO4.7H2O 27.8
Inositol 100
Vitaminas (500 ml) (para un litro se utilizan 10 ml de esta solución)
Tiamina HCl 20
Glicina 100
Acido nicotínico 25
Piridoxina HCl 25
Sacarosa 30 g/l
Phytagel 2 g/l
30
PARTE V
V.1 INFORME FINANCIERO
Nombre del Proyecto:
Numero del Proyecto: 005-2006
Investigador Principal: Ing. Oscar Ernesto Medinilla Sánchez
Monto Autorizado: Q198,869.00
15 meses
Fecha de Inicio y Finalización: 01/09/2006 al 30/11/2007
Menos (-) Mas (+)
1 Servicios No Personales
181
Estudios,investigaciones y proyectos de
factibilidad 93,750.00Q 62,500.00Q 31,250.00Q
122 Impresión, encuadernación y reproducción 6,000.00Q 6,000.00Q
131 Viáticos en el Exterior 7,000.00Q 7,000.00Q
133 Viáticos en el Interior 16,200.00Q 4,320.00Q 11,880.00Q
141 Transporte de Personas 8,000.00Q 8,000.00Q
163
Mantenimiento y reparación de equipo
médico, sanitario y de laboratorio 7,000.00Q 2,000.00Q 5,000.00Q
165
Mantenimiento y reparación de medios
de transporte 4,000.00Q 126.00Q 2,844.96Q 1,029.04Q
2 Materiales y Suministros -Q
241 Papel de escritorio 250.00Q 138.60Q 111.40Q
243 Productos de papel o cartón 84.80Q (84.80)Q
254 Artículo de caucho 75.00Q 75.00Q -Q
261 Elementos y compuestos químicos 10,815.00Q 4,814.37Q 6,000.63Q
262 Combustibles y lubricantes 4,000.00Q 50.00Q 3,950.00Q
267 Tintes, pinturas y colorantes 800.00Q 769.95Q 30.05Q
268 Productos plásticos,nylon,vinil y pvc 300.00Q 293.87Q 6.13Q
291 Útiles de oficina 100.00Q 99.70Q 0.30Q
295
Útiles menores, médico-quirúrgicos y de
laboratorio 500.00Q 499.99Q 0.01Q
298 Accesorios y repuestos en general 126.00Q 126.00Q -Q
PROPIEDAD, PLANTA, EQUIPO E
INTANGIBLES -Q
323 Equipo médico, sanitario y de laboratorio 20,000.00Q 20,000.00Q -Q
329 Otras maquinarias y equipos 20,000.00Q 3,475.00Q 16,525.00Q
914 Gastos no Previstos 2,000.00Q 2,000.00Q
(-) Gastos Administrativos (10%) 18,079.00Q 18,079.00Q -Q
TOTAL 198,869.00Q 20,126.00Q 20,126.00Q 100,171.24Q 98,697.76Q
Monto Autorizado 198,869.00Q Disponibilidad: 98,697.76Q
( -) Ejecutado 100,171.24Q Pendiente Viaticos 6,500.00Q
Sub-total 98,697.76Q
( -) Apertura de Caja Chica 5,000.00Q 06/08/2007
Total por Ejecutar 93,697.76Q
Ejecutado Pendiente de
Ejecutar
En Ejecuciòn
LINEA FODECYT
Establecimiento, propagación y conservación in vitro del
Maple de Guatemala, especie endémica y en peligro de
extinción en Guatemala
Grupo Renglon Nombre del Gasto
Asignacion
Presupuestari
a
TRANSFERENCIA
