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El cultivo in vitro, un método para mejorar la germinación de plantas con interés forestal en Andalucía

Abstract

Se compara la germinación obtenida por métodos convencionales (siembra de semillas en bandejas), con la lograda por el cultivo in vitro de semillas con cubierta, con cubierta escarificada, sin cubierta o embriones aislados, de especies vegetales elegidas por su carácter endémico, su interés como plantas forestales en Andalucía, su dificultad de germinación y su situación de en peligro de extinción o clara regresión. Los resultados obtenidos con semillas por métodos tradicionales, fueron muy pobres tanto en el porcentaje de germinación, como en el tiempo prolongado, necesario para ello. Por el contrario, los procedimientos de germinación in vitro, que se utilizaron siempre de mas sencillo (semilla completa) a mas complicado (embrión), dieron tantos por ciento elevados de germinación en tiempos reducidos, como se especifica para cada especie: Atropa baetica Willk., 100% de germinación en 30 días con semilla completa sin escarificar; Echinospartum algibicum Talavera & Aparicio, 100% de germinación en 30 días, con semilla completa escarificada; Juniperus oxycedrus, L. subsp, oxycedrus, y Juniperus oxycedrus, L. subsp, macrocarpa (Sibth. & Reuter) Ball., 50% de germinación en 45 días con embriones aislados; Lavatera maritima Gouan, 76% de germinación a los 21 días, con semillas completas sin escarificar; Olea europaea L. var.sativa, Olea europaea L. var. sylvestris Brot., 100% de germinación en 10 días con embriones aislados; Phillyrea latifolia L., 55% de germinación a los 7 días en embriones aislados y Rhododendron ponticum subsp. baeticum (Boiss. & Reuter) Hand-Mazz. 90 % en 30 días con semillas completas. En todas las especies consideradas, se obtuvieron porcentajes elevados de supervivencia (>85%) al trasplantar las plántulas desde in vitro a condiciones externas.

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El cultivo in vitro, un método para mejorar la germinación de plantas con interés forestal en Andalucía

Author: Cantos Barragán, Manuel; Liñán Benjumea, Juana; Troncoso Mendoza, Javier; Aparicio Martínez, Abelardo; Troncoso de Arce, Antonio
Publisher: Sociedad Española de Ciencias Forestales
Year: 2001
Source: https://idus.us.es/bitstreams/1c382c12-4b73-49cd-9f45-dd5c69d4549f/download
EL CULTIVO IN VITRO, UN MÉTODO PARA MEJORAR LA GERMINACIÓN DE
PLANTAS CON INTERÉS FORESTAL EN ANDALUCÍA.
M. CANTOS1, J. LIÑÁN1, J. TRONCOSO1, A. APARICIO2, A.TRONCOSO1.
(1) Ins i u o de Recu sos Na u ales y Ag obiología de Se illa. CSIC. Apa ado 1052.
41080. Se illa.
(2) Dp o. Biología Vege al y Ecología. Facul ad de Fa macia. Uni . de Se illa.
RESUMEN
Se compa a la ge minación ob enida po mé odos con encionales (siemb a de semillas en bandejas), con la
log ada po el cul i o in i o de semillas con cubie a, con cubie a esca i icada, sin cubie a o emb iones aislados, de
especies ege ales elegidas po su ca ác e endémico, su in e és como plan as o es ales en Andalucía, su di icul ad de
ge minación y su si uación de en pelig o de ex inción o cla a eg esión.
Los esul ados ob enidos con semillas po mé odos adicionales, ue on muy pob es an o en el po cen aje de
ge minación, como en el iempo p olongado, necesa io pa a ello. Po el con a io, los p ocedimien os de ge minación in
i o, que se u iliza on siemp e de mas sencillo (semilla comple a) a mas complicado (emb ión), die on an os po cien o
ele ados de ge minación en iempos educidos, como se especi ica pa a cada especie: A opa bae ica Willk., 100% de
ge minación en 30 días con semilla comple a sin esca i ica ; Echinospa um algibicum Tala e a & Apa icio, 100% de
ge minación en 30 días, con semilla comple a esca i icada; Junipe us oxyced us, L. subsp, oxyced us, y Junipe us
oxyced us, L. subsp, mac oca pa (Sib h. & Reu e ) Ball., 50% de ge minación en 45 días con emb iones aislados;
L
a a e a ma i ima Gouan, 76% de ge minación a los 21 días, con semillas comple as sin esca i ica ; Olea eu opaea L.
a .sa i a, Olea eu opaea L. a . syl es is B o ., 100% de ge minación en 10 días con emb iones aislados; Philly ea
la i olia L., 55% de ge minación a los 7 días en emb iones aislados y Rhododend on pon icum subsp. bae icum (Boiss. &
Reu e ) Hand-Mazz. 90 % en 30 días con semillas comple as. En odas las especies conside adas, se ob u ie on
po cen ajes ele ados de supe i encia (>85%) al asplan a las plán ulas desde in i o a condiciones ex e nas.
P.C.: semilla, emb ión, p opagación, conse ación, plan as leñosas
SUMMARY
IN VITRO CULTURE, A METHOD TO IMPROVE GERMINATION OF PLANTS WITH
FORESTAL INTEREST IN ANDALUSIA.
Seed ge mina ion by adi ional me hods and in i o cul u e o no mal, sca i ied o naked seeds, o isola e
d
emb yos o Andalusian o es al plan s, we e compa ed. The plan s we e chosen by hei endemic cha ac e , di icul y o
ge mina ion and endange ed si ua ion.
In gene al, adi ional me hods ga e bad esul s, in e ms o low pe cen age and long ime o ge mina ion. On he
con a y, by in i o cul u e, he ollowing esul s we e ob ained: A opa bae ica Willk., 100% o ge mina ion in 30 days
wi h no mal seeds; Echinospa um algibicum Tala e a & Apa icio, 100% o ge mina ion in 30 days, wi h sca i ied seeds;
J
unipe us oxyced us, L. subsps, oxyced us and mac oca pa, (Sib h. & Reu e ) Ball., 50% o ge mina ion in 45 days wi h
isola ed emb yos; La a e a ma i ima Gouan, 76% o ge mina ion in 21 days, wi h no mal seeds; Olea eu opaea L. a s.
sa i a and syl es is, B o . 100% o ge mina ion in 10 days wi h isola ed emb yos; Philly ea la i olia L., 55% o
ge mina ion in 7 days wi h isola ed emb yos and Rhododend on pon icum subsp. bae icum (Boiss. & Reu e ) Hand-
Mazz. 90 % o ge mina ion in 30 days wi h no mal seeds. All he species conside ed ga e high pe cen age o su i ing
plan s (> 85%) when ansplan ed om in i o o ou side condi ions.
K.W.: seed, emb yo, p opaga ion, conse a ion, woody plan s
INTRODUCCIÓN
La ge minación de la semilla es el p ocedimien o mas ecuen e pa a p opaga las plan as
supe io es, y el que mejo asegu a el man enimien o (Khan, 1982) o incluso el aumen o de la
b
iodi e sidad (Palme e al., 1998). No obs an e, en algunas especies con in e és medioambien al, la
ge minación es muy escasa y len a con lo que se di icul a el p oceso de egene ación del bosque. La
b
aja espues a a la ge minación se asocia a enómenos de do mición seminal (Upadhyaya, y
N
igam,-S.N., 1999) elacionados con: (i) la p esencia de una cubie a ( es a o endoca po) ligni icada,
que ac úa como una ba e a mecánica en la salida del emb ión o en el in e cambio híd ico y gaseoso
(López-G anados y Ga cía-To es, 1996; Ba ne , 1997; Ca dina y Spa ow, 1997; Bandyopadhyay y
al., 1999) (ii) equilib ios ho monales en el endospe mo no a o ables pa a el desa ollo del emb ión
(Pin ield y Gwa azimba, 1992; Jinks,-R.L. and Cicca ese,-L., 1997; Benech-A nold,-R.L.; e al.,
1999) y (iii) des ases en e el p oceso de madu ación del u o y del emb ión (Cheplick 1992).
Pa a disminui la do mancia seminal y con ello a o ece la ge minación, algunos au o es
(B oscha , 1998) han u ilizado la semilla sin cubie a an o en semille o como en cul i o in i o.
O os au o es como Acebedo e al., 1997; Ma hys-Rochon e al., 1998; Can os e al., 1998),
ob u ie on aun mejo es esul ados po ge minación in i o del emb ión aislado, aunque obligándose
a u iliza una écnica mas compleja.
El p esen e abajo p e ende pone a pun o écnicas de cul i o in i o de semillas o emb iones
aislados que mejo en la ge minación de plan as con ele ado in e és ecológico en Andalucía, muchas
de ellas en pelig o de ex inción.
MATERIAL Y MÉTODOS
Ma e ial ege al.- Pa a el es udio de ge minación, se u iliza on semillas de las especies
ege ales: A opa bae ica (Wilk), Echinospa um algibicum (Tala e a-Apa icio),
J
unipe us
oxyced us (L) subespecies oxyced us y mac oca pa, La a e a ma i ima (Gouan), Olea eu opaea
a iedades sa i a y syl es is B o ., Philly ea la i olia (L) y Rhododend on pon icum (L), subespecie
bae icum. La elección de las especies a p opaga se hizo basándose en las siguien es ci cuns ancias:
Su ca ác e endémico y con ello su in e és como plan a o es al en Andalucía; su di icul ad de
ge minación en campo o po p ocedimien os con encionales y su si uación de especies en pelig o de
ex inción o en cla a eg esión.
Mé odos de ge minación: Pa a los ensayos de ge minación de cada especie, se u iliza on
semillas madu as ecolec adas en los siguien es luga es: A. bae ica, E. algibicum y L. ma i ima en el
Pa que Na u al de G azalema (Cádiz-Málaga); J. oxyced us subsp. oxyced us en la Ga gan a del Rio
Via en Cazalla de la Sie a y J. oxyced us subsp. mac oca pa en Cabo Roche, Conil de la F on e a
(Cádiz); O. eu opaea sa i a, de plan as no cul i adas exis en es en el Pa que Nacional de Doñana y O.
eu opaea syl es is de plan as que c ecen en el Pa que Nacional de Doñana y en los Pa ques Na u ales
Ma ismas del Odiel (Huel a) y Bahía de Cádiz (Cádiz); P. la i olia y R. pon icum subsp. bae icum del
Pa que Na u al de los Alco nocales (Cádiz-Málaga). Las semillas, limpias de es os de pulpa, se
conse a on du an e 3-4 meses a 4ºC, sal o en el caso de ob ención de emb iones que se u iliza on
di ec amen e. En el conjun o de las especies conside adas, aunque no en cada una de ellas ( abla 1), se
u iliza on los p ocedimien os de ge minación que a con inuación se indican:
i) ge minación en semille os.- Se semb a on semillas comple as y con P. la o olia semillas sin
cubie a en bandejas de PVC (≅ 7 cm de p o undidad) con subs a o húmedo de suelo (no malmen e
del luga de p ocedencia de la semilla) y u ba, en p opo ción 4:1 / , en cáma a de cul i o a 25ºC de
empe a u a, 111 µE/m-2·s-1 de iluminación y 16 h. de o ope íodo.
ii) Ge minación in i o.- En elación con la especie, se u iliza on semillas comple as,
esca i icadas, sin cubie a o emb iones aislados ( abla 1).
Una ez ex aída del u o la semilla comple a, se desin ec ó po una p ime a inme sión en
e anol 70-80%, du an e 5-10 segundos, seguida de o a mas p olongada (≅ 20 min.) en solución al
20% de NaOCl, del 3.5 % de clo o ac i o, a empe a u a de 40ºC y agi ación. A con inuación, las
semillas se la a on cuidadosamen e con agua des ilada es é il.
La esca i icación de las semillas se ealizó po ozamien o con papel de lija ino, as lo cual
se some ie on a la desin ección indicada mas a iba. La semilla sin cubie a (desnuda) se ob u o
seccionando és a con un co a ubos en las mas du as, o po p esión en las mas ágiles. Pa a el
aislamien o del emb ión, la semilla sin cubie a, p epa ada como se indicó an es, se puso en placa
Pe i con agua des ilada es é il, y así se incubó a 25ºC du an e 48h. Es o p odujo hinchazón y
eblandecimien o de los ejidos del endospe mo, lo que acili ó la ealización de co es la e ales en el
mismo, que deja on isible el emb ión, que se ex ajo ácilmen e con la pun a del bis u í.
Pa a su cul i o in i o, an o las semillas como los emb iones, se cul i a on en ubos de
ensayo es é iles de 21x150 mm con 8 ml de medio nu i i o en aga 0.7% y pH 5.7. Como medio
nu i i o se u ilizó el MS (Mu ashige y Skoog, 1962). Las condiciones de la cáma a de cul i o ue on
empe a u a de 25±1ºC, iluminación 30µE/m-2·s-1 y o ope íodo de 16 ho as de luz. El asplan e
desde in i o a condiciones ex e nas se ealizó según el mé odo p opues o po Can os e al. (1993).
RESULTADOS Y DISCUSIÓN
Como se indicó an es, en las p uebas ealizadas, en gene al, se aplicó el c i e io de i desde el
mé odo mas sencillo al mas so is icado has a ob ene esul ados sa is ac o ios ( abla 1). Con A.
b
ae ica, de acue do con Apa icio (1993), la ge minación ob enida con semillas comple as en semille o
ue baja (30%), lo que puede con ibui a su si uación de especie en pelig o de ex inción (He nández y
Clemen e, 1994). Po el con a io, cuando la semilla se cul i ó in i o en p esencia de ci oquinina, se
alcanzó un 100% de ge minación en 30 días. Es deci , esas condiciones ue on su icien es pa a
ompe o almen e la do mancia seminal.
Según Apa icio (1993) y Apa icio y Guisande (1995) la semilla de E. algibicum iene
p
oblemas de ge minación en campo, lo que unido a la ue e p esión de los umian es p o oca su
p
eca ia si uación. Po ello, po el bajo núme o de semillas disponibles y su pequeño amaño, sólo se
ealiza on p uebas con semillas no males y esca i icadas in i o. En ambos casos, se ob u ie on
esul ados posi i os ( abla 1) pe o no ablemen e mejo es cuando se esca i icó la co eza, lo que
a i icó la acción posi i a de las condiciones del cul i o in i o sob e la ge minación y signi icó la
impo ancia del in e cambio semilla-medio.
Ninguna de las dos subespecies de eneb o ge minó cuando se u iliza on semillas con cubie a,
an o en bandejas de ge minación como en condiciones de cul i o in i o, incluso a
Tabla 1
Tan os po cien o de ge minación ob enidos en las especies conside adas.
Plan a Ge minación
en semille o Ge minación in i o
Semilla con
cubie a Semilla con
cubie a Semilla con
cubie a Semilla sin
cubie a Emb ión
aislado
% Días % Días % Días % Días % Días
A
. bae ica 30 40 100 30 - - - - - -
E
. al
g
ibicum - - 40 30 100 30 - - - -
J. oxyced us
ox
y
ced us
0
365
0
365
-
-
10
45
49
45
J
. oxyced us
mac oca pa
0
365
0
365
-
-
15
45
50
45
L. ma i ima 60 20 76 21 - - - - - -
O.eu opea
s
a i a
37
300
-
-
-
-
60
40
100
10
O. eu opea
sy
l es is
40
300
-
-
-
-
60
40
100
10
P
. la i olia 0
(21) 365
(195) - - - - 55 7
un año desde la siemb a. Cuando se eliminó la cubie a, se ob u ie on algunos, an os po cien o de
ge minación ( abla 1), lo que deno ó la muy ue e in luencia de la es a en la do mancia seminal. Los
p
o cen ajes de ge minación aumen a on signi ica i amen e, alcanzándose en ambos casos
p
ác icamen e el 50%, cuando se u ilizó el emb ión aislado, lo que indicó a es e p ocedimien o, como
mas adecuado pa a educi la do mancia de la semilla.
L. ma i ima, ue la única especie en e las ensayadas que alcanzó un po cen aje ele ado de
ge minación po mé odos con encionales ( abla 1). No obs an e, mejo ó algo dicho po cen aje po
cul i o de la semilla in i o, aunque la mejo a no jus i icó el uso de una écnica mas so is icada.
Como se obse a en la abla 1, las dos subespecies de O. eu opaea mos a on ge minaciones
muy pa ecidas: Con la semilla con endoca po en bandejas, se ob u ie on alo es p óximos al 40% de
p
lán ulas y pa a ello se necesi ó p ác icamen e un año. Cuando se cul i a on in i o semillas ca en es
de endoca po, mejo ó algo el an o po cien o de ge minación y, especialmen e, se aco ó mucho el
iempo necesa io pa a ello ( abla 1). Es os esul ados pusie on cla amen e de mani ies o el e ec o
nega i o de la cubie a leñosa de la semilla (endoca po) en el p oceso ep oduc o del oli o. No
obs an e, los esul ados mas espec acula es se ob u ie on con el cul i o in i o del emb ión aislado.
Es deci , cuando el emb ión pe dió la in luencia del endoca po y del endospe mo, desapa eció
p
ác icamen e cualquie e ec o de do mancia.
Con P. la i olia al no ob ene se ge minación en bandejas con la semilla comple a, se ensayó la
semilla sin es a alcanzándose un 21% de plán ulas a los 195 días (núme os en e pa én esis en abla
1). El cul i o in i o de emb iones mejo ó algo el po cen aje de ge minación y, en especial, edujo
muy cla amen e el iempo necesa io pa a ello.
Debido al pequeño amaño (1.5 x 0.5 mm) y peso (~ 0.05 mg) de la semilla de ododend o,
que hacía muy di ícil su manipulación, solamen e se ealiza on p uebas con semillas comple as.
Cuando la siemb a se hizo a ni el de semille o adicional en bandeja sólo se log ó un 15% de
ge minación a lo 90 días. Po el con a io, cuando las semillas se cul i a on in i o, la ge minación
aumen ó has a el 90% en un iempo de an sólo 30 días.
Siguiendo el mé odo de Can os e al. 1993, con odas las especies conside adas se ob u ie on
p
o cen ajes ele ados de supe i encia (>85%) al asplan a las plán ulas desde in i o a condiciones
ex e nas
CONCLUSIONES
- Excep o L. ma i ima, las semillas comple as de odas las especies es udiadas p esen a on
g andes di icul ades pa a ge mina cuando se usa on p ocedimien os con encionales.
- En odos los casos, el cul i o in i o se mos ó como un mé odo muy e icaz pa a mejo a la
espues a a la ge minación, an o po aumen o del po cen aje de plán ulas ob enidas como po la
disminución del iempo necesa io pa a ello.
- La combinación en e el cul i o in i o y el uso, según los casos, de semillas esca i icadas, sin
cubie a o emb iones, demos ó se un sis ema muy e icaz pa a la ob ención de plán ulas de especies
amenazadas con in e és o es al en Andalucía. Es e hecho es de g an impo ancia pa a la mejo
conse ación de las mismas.
AGRADECIMIENTOS
R. pon icum
bae icum
15
90
90
30
-
-
-
-
-
-
Es a in es igación ha sido inanciada median e los p oyec os: CICYT AMB94-1372 y FEDER
1FD97-0743-CO3-03.
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