(avances) en la propagacion asexual

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 Agrónomo
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
Macro y Micro-propagación de especies del Bosque Altoandino
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
Macro y Micro-propagación de especies del Bosque Altoandino
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
Macro y Micro-propagación de especies del Bosque Altoandino
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
Macro y Micro-propagación de especies del Bosque Altoandino
Avances en la propagación por microestacas de Podocarpáceas.
Las
especies
conocidas
como
Chaquiro
Materiales y Métodos
(Podocarpus oleifolus) y diomate de tierra fría
1. Podocarpus oleifolus.
(Prumnopitys
la
Los ensayos fueron realizados en la estación
familia de las podocarpáceas, estas dos
Biodiversidad de Piedras Blancas, ubicada en
especies crecen generalmente entre los 1800 y
el corregimiento de Santa Elena, municipio de
3100 msnm. En Colombia están consideradas
Medellín
en peligro de extinción. Su conservación y
promedio de 16ºC. Donde se encuentra el
multiplicación se dificultad por ser ambas
jardín clonal (seto) de podocarpáceas. Se
especies dioicas, presentan problemas de
cortaron microestacas entre 5-8 cm de longitud
reproducción por semilla y están sometidas a
y se les redujo el área foliar (Gómez, 2006),
los problemas de fragmentación de sus
luego se aplicó la hormona AIB (preparada en
poblaciones en los bosques.
base para talco) en el extremo inferior de la
En el año 2005, CORANTIOQUIA inicio los
microestaca en diferentes concentraciones (0,
ensayos de propagación asexual, con el
1000, 3000, 5000 ppm), se utilizaron 12
propósito de reproducir y aumentar el número
microestacas por tratamiento y sembradas en
de plántulas que facilitaran la conservación de
dos tipos de sustratos, el primero compuesto de
ambas especies. Los resultados preliminares
tierra:arena:carbonilla (T:A:C) en proporciones
mostraron una capacidad de enraizamiento del
2:1:1; y el segundo, solo arena. Ambos
70% P. oleifolus y de 80% en P. montana, al
esterilizados a 121ºC por 60 min. La siembra
cabo de cuatro meses sin la utilización de
se llevo acabo en bandejas plásticas con tapa
hormonas (Gómez, 2006). El objetivo de los
transparente, los ensayos permanecieron a 20
nuevos ensayos, fue evaluar el efecto del ácido
±2ºC y 80% de HR. Se realizaron evaluaciones
indolbutírico (AIB) en el enraizamiento de
quincenales para observar la inducción de las
microestacas de P. oleifolius y P. montana.
raíces adventicias.
montana),
pertenecen
a
a
2400
msnm,
y
temperatura
6
Macro y Micro-propagación de especies del Bosque Altoandino
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
T:A:C
Arena
0
50%
66%
1000
83%
50%
3000
67%
83%
5000
50%
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 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
Ramas
secundarias del
dosel inferior
AIB
(ppm)
*CE
(%)
Tiempo
enraizamiento
varias
70100
6 meses
Jaimes
(1980)
5 meses
Ramírez
(1996)
5 meses
Marín
(1998)
3-4 meses
Gómez
(2006)
0
73
Plantas menores
2.500
72
de 3 años
5.000
92
0
80-86
500
73
1.000
78
1.500
70
Plantas juveniles
2.000
84
3.000
78
3.500
94
4.000
89
Plantas juveniles
0
70
(seto)
*CE= Capacidad de enraizamiento.
Autor/año
Figura 1. Desarrollo de raíces adventicias en T:A:C.
7
Macro y Micro-propagación de especies del Bosque Altoandino
Para futuros ensayos, se debería tener en
las mismas concentraciones de AIB, se empleo
cuenta el efecto de la planta donante (genotipo)
el sustrato estéril T:A:C (2:1:1) y la siembra se
y el diámetro de la estaca, ya que en la fase de
realizo en el mismo sistema de bandejas
evaluación final del experimento, se observo,
plásticas: Luego una bandeja se dejo con
que algunas estacas después de transcurridos
cubierta transparente y la otra con cubierta
120
opaca
días
no
formaron
raíces,
pero
(durante
los
primeros
10
días),
permanecieron vivas, igual sucedió con las
posteriormente se cambio la cubierta opaca por
estacas mas delgadas.
transparente, la cual se mantuvo hasta el final
del ensayo. Las bandejas fueron monitoreadas
quincenalmente, para observar el momento de
2. Prumnopitys montana
Esta especie se caracteriza por tener una lenta
inducción de las raíces.
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.
a
b
c
d
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
Figura 3. Obtención de microestacas, utilizando ramas
laterales. (a): Planta madre. (b). Rama lateral. (c) y (d):
fragmentación para la obtención de las microestacas.
AIB para la producción de plántulas y hacer
seguimiento al crecimiento de las plántulas
obtenidas (ortotrópico o plagiotrópico).
Resultados
La formación de raíces en las microestacas fue
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
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).
microestacas por tratamiento, y se evaluaron
8
Macro y Micro-propagación de especies del Bosque Altoandino
Tabla 3. Número de microestacas enraizadas.
Tratamiento
Tapa trasparente
CE
0
19
AIB (ppm)
1000
3000
20
20
5000
20
Tapa opaca
95%
13
100%
14
100%
10
100%
13
CE
65%
70%
50%
65%
*CE:Capacidad de enraizamiento (%).
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
La inducción de raíces se consiguió en todos
los tratamientos, inclusive sin la aplicación de
la hormona AIB (fig. 4).
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.
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
Figura 4. Enraizamiento de microestacas laterales en P.
montana.
de Antioquia–CORANTIOQUIA. Medellín. 2006. 107p.
Jaimes, C. Enraizamiento de estacas Podocarpus
rospigliosii (Pilger) y Podocarpus oleifolius (Don.).
Las microestacas incubadas todo el tiempo con
cubierta (tapa) transparente, alcanzaron valores
Tesis Biólogo. Universidad de los Andes. Bogotá. 1980.
129 p.
de CE del 95 hasta el 100% con o sin la
Marín
aplicación de AIB (tabla 3), estos resultados
podocarpáceas andinas de Colombia. Smurfit Cartón de
desde el punto de vista de la capacidad de
Colombia. 1ª ed. Cali. 1998. 143 p.
V.,
A.
Ecología
y
silvicultura
de
las
enraizamiento, son igual de satisfactorios, a los
Ramírez, J. Propagación vegetativa de Podocarpus
resultados reportados en los ensayos que
oleifolius var. Macrostachyus por injerto y por estacas
realizo Gómez (2006), donde reporto una CE
con aplicación de fitohormonas. Tesis de Ingeniero
de 80%.
forestal. Universidad Distrital Francisco José de Caldas.
Santafé de Bogotá. 1996. 121 p.
9
Macro y Micro-propagación de especies del Bosque Altoandino
Avances en la propagación del Mortiño (Vaccinium meridionale).
El mortiño o agraz (V. meridionale: Ericáceae),
enraizamiento de microestacas provenientes de
en Colombia se encuentra en peligro de erosión
plantas juveniles (PJ) y de plantas de campo
genética, por los procesos de deforestación,
(PC), y en el campo biotecnológico, observar el
situación que se agravado por el continuo
potencial de diferentes explantes, para la
extractivismo de las plantas y frutos silvestres
micropropagación de la especie en condiciones
causado por el aumento en la demanda de los
in vitro. Los resultados obtenidos aquí son
frutos en el mercado nacional. Adicionalmente,
preliminares y no han sido analizados por
los frutos tienen gran potencial de exportarse a
métodos estadísticos, pero son muy promisorios,
los mercados de los países desarrollados, lo cual
y sin duda son muchos los aspectos que aun se
se ve magnificado por los acuerdos del TLC con
desconocen y que se necesitan evaluar para la
los
especie.
Estados
Unidos
de
América.
El
V.
meridionale se puede propagar por semillas, pero
el desconocimiento sobre la variabilidad genética
y
comportamiento
agronómico
impide
el
Materiales y Métodos
Microestacas
establecimiento de cultivos comerciales. La
Se utilizaron dos tipos de microestacas, juveniles
Corporación Autónoma Regional del Centro de
y adultas, las microestacas juveniles (PJ) fueron
Antioquia –CORANTIOQUIA- En asocio con
obtenidas de plántulas de aproximadamente 2
CORPOICA (La Selva), trabajan en el fomento,
años de edad, se cortaron microestacas entre 2-4
caracterización, conservación y propagación de
cm de longitud de la porción terminal, a las
esta especie promisoria. La implementación de
microestacas se les dejaron las hojas. Las estacas
técnicas de propagación asexual, como el
adultas fueron obtenidas de plantas de campo
enraizamiento
la
(PC), se tomaron los brotes de la porción basal
implementación de herramientas biotecnológicas
(chupones) y se cortaron en fragmentos entre 8-
como la micropropagación in vitro, tienen un
10 cm de longitud. En la base de cada estaca se
gran potencial, para producir de forma masiva y
aplico ácido indolbutírico (AIB), preparado en
clonal, los materiales que cuenten con buenos
base para talco, en concentraciones de 0, 1000,
atributos agronómicos entre los materiales
3000 y 5000 ppm.
de
microestacas
y
silvestres. El objetivo de estos ensayos fue
primero,
fue
evaluar
la
capacidad
de
10
Macro y Micro-propagación de especies del Bosque Altoandino
La siembra de las estacas fue realizada en
-El medio MS con BAP+AIA; (combinación 1)
bandejas plásticas que contenían sustrato estéril,
-El medio WPM con TDZ+AIA; (combinación 2)
compuesto
-El medio DKW con KIN+AIA. (combinación 3)
proporciones
de
tierra
(3:1).
negra
Para
el
y
arena
caso
de
en
las
microestacas PJ, se utilizaron 10 estacas por
Tabla 3. Composición química de los medios nutritivos.
tratamiento (concentración), cada tratamiento
Compuesto
distribuido al azar por bandeja y con tres
Na2 EDTA
FeSO4.7H2O
NH4NO3
KNO3
Zn(NO3)2. 6H2O
H3BO3
KH2PO4
Ca(NO3).4H2O
CaCl2.2H2O
KI
NaMoO4.2H2O
CoCl2.6H2O
K2SO4
NiSO4. 6H2O
MgSO4.7H2O
MnSO4.4H2O
ZnSO4.7H2O
CuSO4.5H2O
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,
MS
WPM DKW
(mg/L) (mg/L) (mg/L)
37,3
37,3
45.4
27,8
27,8
33.8
1650
400
1416
1900
-------17
6,2
6,2
4.8
170
170
265
---556
1968
440
96
149
0,83
---0,25
---0.39
0,025
---------1559
----0.005
370
370
740
22,3
22,3
33.5
8,6
8,6
--0,025
0,025
0.25
yema apical y yema subapical) provenientes de
plántulas juveniles de 2 años de edad. Se
Se
generaron
10
tratamientos
por
cada
diseñaron varios experimentos que permitieron
combinación, incluyendo los tratamientos control
hacer un rápido sondeo para evaluar varias
(b10, t10, k10), que no contenían hormonas. En
variables, el medio nutritivo, tres medios
total se obtuvieron 30 tratamientos (medios de
nutritivos fueron utilizados MS (Murashige y
cultivo) entre todas las combinaciones (tabla 4).
Skoog, 1962), WPM (Lloyd y McCown, 1981),
Las tres clases de explantes fueron desinfectados
DKW (Driver y Kuniyuki, 1984) (tabla 3), tres
con etanol entre el 50-70 % (v/v) durante 1min,
clases de citoquininas; thidiazuron (TDZ),
luego hipoclorito de sodio (NaOCl) entre el 0.5-
Bencilaminopurina (BAP) y Kinetina (KIN), en
0.7%, durante 15-20 min. Con ayuda de un
tres concentraciones (10, 1,
0.1 µM) en
sacabocados se obtuvieron discos foliares y para
combinación con la auxina ácido indolacético
las yemas apicales y subapicales se redujeron a
(AIA) en las mismas concentraciones (10, 1, 0.1
un solo nudo por explante. Se sembraron 5
µM). Los tratamientos escogidos fueron las
explantes por frasco (tratamiento). Cada medio
siguientes combinaciones:
fue suplementado con sacarosa al 0.3% (p/v),
11
Macro y Micro-propagación de especies del Bosque Altoandino
phytagel 0.22% (p/v) y el pH ajustado a 5.6;
mostraron que se pueden llegar al 100% de
antes de esterilizado a 121°C durante 30 min.
enraizamiento (datos no mostrados), sin utilizar
Los tres tipos de explantes, fueron incubados en
como inductor la hormona AIB, puesto que el
condiciones de luz (8h) con una intensidad
modo de aplicación de la hormona preparada en
lumínica de 1100 luxes, 22 ±2ºC, 70 % humedad
talco, trae como consecuencia la aparición de
relativa (HR).
hongos,
causantes
de
pudriciones
de
las
microestacas. Para continuar con el crecimiento
Tabla 4. Designación de los tratamientos/combinación.
de las plántulas PJ, fueron trasplantadas a bolsas
1
0.1
10
b1
b2
b3
proporciones
1
plásticas que contenían tierra negra y arena en
10
b4
b5
b6
orgánica elaborada, 50g NITRAFOS®/kg de
0.1
AIA (µ M)
BAP (µM)
b7
b8
b9
sustrato. Adicionalmente las plántulas recibieron
(3:1),
mezclado
con
materia
fertilización foliar cada 15 días.
10
1
0.1
10
t1
t2
t3
1
t4
t5
t6
0.1
AIA (µ M)
TDZ (µM)
t7
t8
t9
1
0.1
10
k1
k2
k3
1
k4
k5
k6
Figura 5. Enraizamiento de microestacas PJ.
Tabla 5. Número de microestacas PJ enraizadas.
0.1
AIA (µ M)
KINETINA (µM)
10
k7
k8
k9
*b10, t10 y k10: tratamiento control
Resultados
Repetición
r1
r2
r3
*CE (%)
0
ppm
9
9
9
90
1000
ppm
10
9
9
93
3000
ppm
9
9
9
90
5000
ppm
9
10
9
93
*CE: capacidad de enraizamiento.
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
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
Macro y Micro-propagación de especies del Bosque Altoandino
(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,
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).
estos
ensayos aun esta en proceso de seguimiento y
evaluación.
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
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).
estén bien caracterizados desde fragmentos de
hojas, ya que son mas fáciles de obtener y menos
perjudiciales para las plantas donantes .
13
Macro y Micro-propagación de especies del Bosque Altoandino
t1
t2
a
bb
Figura 10. Efecto del tratamiento t6 en yemas subapicales
(a) y apicales (b).
t3
t4
Con
respecto
a
las
otras
combinaciones
evaluadas, no fue posible inducir brotación
múltiple bajo las condiciones evaluadas para
t8
t5
yemas apicales y subapicales. Las yemas
Figura 8. Respuesta de fragmentos de hojas de mortiño a
diferentes concentraciones de TDZ y AIA en el medio
WPM.
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).
t6
Figura 9. Morfogénesis en fragmentos de hojas de mortiño
b2
b4
(V. meridionale).
Figura 11. Crecimiento y desarrollo de yemas apicales.
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).
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.
14
Macro y Micro-propagación de especies del Bosque Altoandino
de
principio anterior, donde la formación de brotes
citoquininas/auxina, utilizadas en estos ensayos
es regulada exógenamente por la presencia de
preliminares, muestran cosas muy interesantes,
citoquininas en el medio de cultivo. Es necesario
en teoría la formación o proliferación de brotes
realizar mas pruebas con hojas, que confirmen
adventicios, generalmente requiere la presencia
estos resultados.
Un
análisis
a
las
relaciones
de citoquininas y auxinas, pero conservando una
mayor cantidad de citoquinina con respecto a la
Referencias
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
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.
(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
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.
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
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.
obtenidos en fragmentos de hoja con el
tratamiento t6 (0.1uM TDZ / 1uM AIA), la
cantidad de AIA (auxina) suministrada al medio
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.
es 10 veces mayor a la cantidad de TDZ
(citoquinina). Lo cual no concuerda con el
15
Macro y Micro-propagación de especies del Bosque Altoandino
Macropropagación del amarrabollo (Meriana nobilis).
El amarrabollo (M. nobilis: melastomataceae)
un 35% de prendimiento después de 9 meses,
crece en los bosques andinos, esta distribuida
luego Gómez (2006), determino la capacidad de
entre las cordilleras Central y Occidental de
enraizamiento (CE), para dos tipos de estacas,
Colombia, a una altitud de 1900 – 2900 msnm.
un primer grupo de estacas provenientes de
En el parque regional Arví es una especie muy
árboles en campo de 4 a 5 años de edad, y el
abundante, se encuentra creciendo en bosques
segundo
secundarios, áreas abiertas, rastrojos altos y
plántulas
como ornamental cerca de las casas, ya que
CORANTIOQUIA en el jardín clonal, de la
floración color púrpura es muy llamativa,
estación Biodiversidad. Las estacas sin la
además ayuda a proteger las riberas de las
aplicación de ninguna hormona enraizadora,
corrientes de agua. La especie se propaga
fueron sembradas en un cajón propagador,
normalmente por semillas (Toro, 2000); y
construido en madera y plástico trasparente, el
aunque no presenta problemas de reproducción
cual ayudo a conservar la humedad y mantener
sexual, su producción y permanencia en vivero
una temperatura mayor a la exterior. Las
se dificultad por el prolongado tiempo (2-3
estacas del primer grupo, murieron al poco
años) que requiere para sacarse a campo,
tiempo, mientras las estacas del segundo grupo,
mientras métodos alternativos de propagación
formaron raíces pasados 6 meses con valores de
como
estacas
CE del 90%, suponiendo que el alto porcentaje
(macropropagación), permite obtener plántulas
de enraizamiento, fue favorecido por el estado
de 10 cm o mas en 5 a 6 meses. El
juvenil del material vegetal, el incremento de la
enraizamiento de estacas, fue evaluada por
humedad relativa y temperatura en el cajón
Garcés (1991), quien ensayo estacas de 40 cm
propagador. El objetivo de este trabajo fue
de longitud provenientes de árboles jóvenes,
evaluar
utilizó la auxina, ácido naftaleno acético (ANA)
indolbutírico (AIB) en el enraizamiento de
en concentraciones de 0 y 4000 ppm, las
microestacas, para contribuir a la propagación
estacas fueron sembradas directamente en
masiva de esta especie, de alta demanda en los
campo y otras bajo umbráculo. Encontrando
programas de protección de cuencas y ornato.
el
enraizamiento
de
grupo,
estacas
juveniles
el
efecto
provenientes
establecidas
de
la
auxina,
de
por
ácido
que las estacas a las que se les aplico ANA y se
sembraron directamente en campo, obteniendo
16
Macro y Micro-propagación de especies del Bosque Altoandino
Materiales y Métodos
Los arbustos ubicados en los alrededores de la
ambos sustratos. La capacidad de enraizamiento
estación Biodiversidad, ubicada en la vereda
(CE) fue determinada a los 50 días, las estacas
Mazo (corregimiento de Santa Elena), fueron
del seto obtuvieron una CE entre el 90-100% y
podados 3 meses antes, con el fin de estimular
para los rebrotes entre el 70-100%, para ambos
el crecimiento de las yemas laterales, luego se
sustratos evaluados (tabla 6 y 7), se observo
cortaron los rebrotes para obtener microestacas
que no es necesario la aplicación de sustancias
entre 5-7 cm de longitud y cada estaca con 2-3
enraizadoras (AIB), ya que se obtuvieron CE
nudos, también se utilizaron microestacas de
del 100% en los tratamientos control (tabla 6 y
recolectadas del seto (jardín clonal) con las
7), los valores menores de la CE en los
mismas características de las estacas obtenidas
tratamientos donde se aplico AIB, fueron
del campo, se evaluaron tres concentraciones de
producidos por la muerte de algunas estacas,
la hormona ácido indol butírico (0, 1000, 3000
debido al ataque de hongos, que crecieron
y 5000 ppm), preparada en base para talco, la
atraídos por el talco donde se preparo la
cual se aplico en el extremo inferior de la
hormona.
microestaca.
Veinte
microestacas
por
tratamiento fueron utilizadas, y sembradas en
Tabla 6. Capacidad de enraizamiento en estacas (seto).
dos tipos de sustratos, el primer sustrato
compuesto de una mezcla de tierra, arena,
Sustrato
T:A:C
Concentraciones de AIB (ppm)
0
1000
3000
5000
100%
90%
100%
100%
carbonilla (2.1:1) denominado (T:A;C) y el
Arena (A)
100%
100%
90%
100%
segundo sustrato, solo arena (A), ambos
sustratos fueron tamizados y esterilizados a
Tabla 7. Capacidad de enraizamiento rebrotes (campo).
121ºC/60 min. Se utilizo el sistema de bandejas
plásticas con tapa transparente para mantener al
Sustrato
T:A:C
Concentraciones de AIB (ppm)
0
1000
3000
5000
100%
70%
100%
100%
interior alta humedad relativa y temperatura.
Arena (A)
100%
100%
90%
90%
Las bandejas permanecieron a 22ºC y 80% de
humedad relativa.
La única diferencia observada para los dos tipos
Resultados
de sustratos evaluados (T:A:C y Arena), fue la
La formación de raíces adventicias se inicio a
mayor longitud que alcanzaron las raíces en el
los 27 días en todos los tratamientos incluyendo
sustrato compuesto de Tierra:Arena:Carbonilla
el tratamiento control (sin hormona) y en
(T:A:C) (fig. 12), debido a una mayor
17
Macro y Micro-propagación de especies del Bosque Altoandino
capacidad y volumen de exploración que
especie seria intentar la obtención de material
tuvieron las raíces.
trabajando con la técnica de acodos aéreos.
T:A:C
Arena
Referencias
Garcés, J. E. Ensayo de propagación por estaca y
esqueje de especies nativas de zonas altas del
0 ppm
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
1000 ppm
de Antioquia–CORANTIOQUIA. Medellín. 2006. 107p.
Toro M., J. L. 2000. Árboles y Arbustos del parque
regional ARVI. 1. ed. -Medellín, CORANTIOQUIA.- p.
3000 ppm
282: il. ; ISBN 958-96639-3-1.
5000 ppm
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
18
Macro y Micro-propagación de especies del Bosque Altoandino
Propagación por esporas de
Cyathea tryonorum y Cyathea caracasana .
Los helechos arbóreos, son plantas vasculares
permitieran la producción masiva de material
que no producen semillas (pteridofitas), con un
vegetal, que pueda ser utilizado en los
ciclo vida caracterizado por la superposición de
programas de conservación y repoblamiento.
generaciones entre fase gametofítica y fase
En este caso en particular Cyathea tryonorum
esporofítica, su reproducción se realiza por
(Sarro blanco), denominado así por el bicolor
medio de esporas, las cuales se forman en la
que presenta su escama (café y blanco) especie
parte inferior de las frondas, la gran producción
muy promisoria para el manejo y recuperación
de esporas, son potencialmente un número igual
de zonas criticas de alto riesgo y taludes de
de individuos. Pero muy pocas esporas llegan a
carreteras, Cyathea caracasana (sarro mono)
la etapa adulta y producen descendencia fértil.
especie que posee gran potencial para la
En el parque regional Arví, los helechos
ecorestauración
arbóreos son especies que se destacan como
degradadas, actualmente sus poblaciones se
elementos primordiales de la diversidad de los
encuentran diezmadas por la extracción de
bosques, algunos helechos arbóreos se han
sarro. el objetivo fue propagar estas dos
utilizado en la fabricación de cestos, artesanías,
especies de helechos arbóreos pertenecientes a
extracción de sarro, follaje y como ornato de las
la familia Cyatheaceae, mediante esporas.
y
recuperación
de
áreas
casas o jardines.
Metodología
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
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.
19
Macro y Micro-propagación de especies del Bosque Altoandino
posteriormente
Tabla 8. Datos generales helechos
NC
NV
Cyathea tryonorum
esporofitos
fueron
trasplantados de forma individual en bandejas y
DATOS
recolección 27/12/06,
vasos desechables, para continuar con el
almacenamiento 3/01/07.
desarrollo radicular y foliar. Las plántulas
Sarro blanco
Cyathea caracasana
los
Sarro mono
recolección 13/01/07.
permanecieron bajo un umbráculo construido
almacenamiento 21/01/07
con tela polisombra del 33% de sombrío (fig.
Se utilizaron 0.5 g de esporas de cada especie
15).
por bandeja, el método de siembra de las
esporas fue el espolvoreo sobre sustrato estéril,
compuesto
de
una
tierra:arena:carbonilla.
mezcla
Los
de
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
Figura 13. germinación de esporas.
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.
Figura 14. Formación de gametófitos en sarro blanco y
Resultados
La germinación de las esporas fue después de
sarro mono.
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
Figura 15. Crecimiento en invernadero
días,
20
Macro y Micro-propagación de especies del Bosque Altoandino
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.
21