Estudios de la receptividad estigmatica en el género Nierembergia

Estudios de la receptividad estigmatica en el género Nierembergia como
herramienta del mejoramiento.
Soto1, M. S., Facciuto1, G., Coviella1, M. A., Pannunzio1, M.J., Bullrich1, L. Maldonado2, S.
1
Instituto de Floricultura, INTA CP 1712 Castelar, Bs. As. Argentina. Tel: (54-11) 44813864/3736.
2
Instituto de Recursos Biológicos, INTA CP 1712 Castelar, Bs. As. Argentina.
E-mail: [email protected]
Introducción
El género Nierembergia (Solanaceae) abarca cerca de 20 especies, todas nativas de
Sudamérica con excepción de una originaria de México (Cocucci & Hunziker 1995). El
centro de distribución se ubica en la Argentina, que cuenta con 15 spp. En los últimos años
han alcanzado una gran importancia económica en el mercado ornamental, encontrando
actualmente en el comercio mundial, variedades pertenecientes a N. linariaefolia y N.
veitichii. Las primeras fueron obtenidas en EEUU y posteriormente aparecieron variedades
japonesas. Actualmente dicho género se encuentra en planes de mejoramiento del Instituto
de Floricultura (IF) de INTA, para la obtención de clones selectos (Soto et al., 2004) y de
dos variedades registradas en Argentina (Soto et al.,2003). La aplicación de metodologías
correctas en planes de mejoramiento obliga al conocimiento de aspectos relacionados con la
biología floral. Entre estos aspectos encontramos los estadios florales óptimos para realizar
los cruzamientos dirigidos, que si bien en la naturaleza se da mayoritariamente con flor
abierta, cuando se aplican técnicas de mejoramiento prevalece la necesidad de polinizar en
estadio de pimpollo. Esta metodología se relaciona con la necesidad de evitar la
contaminación con polen externo o la utilización de estigmas que aún no presenten
mecanismos de auto- incompatibilidad, como algunas especies del género Petunia
(Shivanna et al., 1986).
Objetivos
El objetivo de este trabajo es identificar el estado de pimpollo receptivo para realizar
cruzamientos dirigidos dentro de planes de mejoramiento del género Nierembergia.
Materiales y métodos
Se establecieron dos estadios de pimpollo para cada especie tomando como parámetro la
longitud del mismo (Tabla 1). La receptividad de estigmas se detectó a través de la prueba
de peróxido de hidrógeno (Galen & Plowright1987). Los pimpollos fueron cosechados al
mediodía e inmediatamente en el laboratorio fue realizada la extracción del estilo con la
precaución de no dañar el estigma para evitar falsos positivos; los mismos fueron montados
sobre un porta-objeto donde se le agregó una gota de peróxido considerando (tomando)
como receptivos aquellos estigmas que presentaban burbujeo. Fueron realizadas tres
repeticiones por especie, en cada uno de los meses de diciembre-enero-febrero, tomando
cinco pimpollos en cada una de las determinaciones.
Los resultados obtenidos fueron corroborados mediante la germinación de polen sobre
estigma. Se tomaron pimpollos en estadio avanzado y se realizaron autopolinizaciones
dirigidas durante las primeras horas de la mañana. Los estigmas fueron fijados en FAA
(alcohol etílico:agua destilada:formol:acido acético glacial, 10:7:2:1) 5 horas post
polinización. La hidrólisis se realizó en 0.6% NaOH durante 12 horas a temperatura
ambiente. Los estigmas fueron observados bajo luz UV con el empleo de microscopía de
fluorescencia (Martin, 1959). Se realizaron seis observaciones por cada tratamiento.
Resultados y discusión
En todas las especies los estigmas se presentaron receptivos en ambos estadios (tabla 1)
observándose un burbujeo como respuesta positiva de la reacción del peróxido de
hidrógeno (Tabla 2). Se observó que los estadios avanzados presentaban un mayor
exudado. Esta última observación, aún cuando no fuera cuantificada, se tomó en cuenta
para la elección del estadio utilizado en los programas de mejoramiento. En N. michantra se
seleccionó un solo estadio por el tamaño pequeño de sus flores, que resultan difíciles de
manipular sin provocar daños. Los resultados de germinación de polen en estigma fueron
positivos, habiéndose obteniendo un 100% de polen germinado en todos los casos (tabla 3).
Tabla 1. Tamaño de dos estadios de pimpollo (cm) y receptividad correspondiente.
Especie
N.linariaefolia
N.browalloides
N.vietichii
N.scoparia
N. rigida
N.aristata
N.calycina
N.micrantha
N.ericoides
Pimpollo “estadio temprano”
Tamaño (cm)
Receptividad
1-2
Positiva
0.8-1.8
Positiva
1.2-2.2
Positiva
0.8-1.8
Positiva
0.8-1.8
Positiva
1.8-2.8
Positiva
4-5
Positiva
*1
*1
0.5-1.5
Positiva
Pimpollo “estadio avanzado”
Tamaño (cm)
Receptividad
2-2.5
Positiva
1.8-2.2
Positiva
2.2-2.6
Positiva
1.8-2
Positiva
1.8-2
Positiva
2.8-3.5
Positiva
5-6
Positiva
1-1.4
Positiva
1.5-2
Positiva
*1 dato faltante.
Tabla 2. Estigmas receptivos, indicado por el burbujeo en respuesta a la reacción positiva
del peróxido de hidrógeno en ocho especies del género Nierembergia.
Especie
N. linariaefolia
N. vietichii
N. scoparia
N. rigida
N. aristata
N. calycina
N. micrantha
N. ericoides
Estigma
receptivos
Especie
Estigma
receptivos
Tabla 3. Germinación de granos de polen proveniente de la autofecundación de ocho
especies del género Nierembergia.
Especie
N. linariaefolia
N. vietichii
N. scoparia
N. rigida
N. aristata
N. calycina
N. micrantha
N. ericoides
Estigma
receptivos
Especie
Estigma
receptivos
Conclusión
Si bien en ambos estadios el estigma se encontró receptivo para todas las especies, en el
estadio más avanzado se observa observó una mayor cantidad de exudado sobre el
estigma. La presencia de este exudado se podría asociar a una mayor eficiencia en el
cruzamiento, hecho que se plantea como hipótesis para estudios futuros. Sosteniendo este
supuesto se sugiere la utilización de pimpollos en estadio avanzado para los cruzamientos
dirigidos en los planes de mejoramiento de Nierembergia sp.
Bibliografía
Cocucci, A.A. and Hunziker, A.T. 1995. Nierembergia, A.T. Hunziker (ed), Flora Fanerógamica
Argentina 15:3-14.
Galen, C., and Plowright R.C., 1987. Testing the accurancy of using peroxidase activity to indicate
stigma receptivity. Can. J. Bot. 65:107-111.
Martin, R.N., 1959. Staining and observing pollen tubes in the style by means of fluorescence. Stain
Tech. 34:125-128.
Shivanna, K.R. and Jhori B.M., 1986. The Angisperm Pollen structure and function. pp: 253-254.
Soto, S.; Miyajima, I. ;Kobayashi, N.; Bullrich, L.; Mata,D.; Facciuto, G.; Serpa, J.C., Hagiwara, J.C.; y
Morisigue, D. 2003 , New clones of Nierembergia linariaefolia obtained from population native
to Argentina. "V international symposium on new floricultural crops". 26-30 august, Iguazu
Falls, Paraná Brazil.
Soto, S.; Miyajima, I. ; Bullrich, L.; Mata,D.; Facciuto, G.; Serpa, J.C., Hagiwara, J.C.; y Morisigue, D.
2004. Evaluación de cuatro clones selectos de Nierembergia linariaefolia desarrolladas en
Argentina bajo condiciones de producción. II Congreso Argentino de Floricultura y plantas
Ornamentales.