Evaluación de la influencia del sustrato y la temperatura en la rusticación de plantas producidas in vitro de frailejón andino Espeletia hartwegiana cuatrecasas (asteraceae)

Evaluación de la influencia del  sustrato y la temperatura en la rusticación de plantas producidas in vitro de frailejón andino  Espeletia hartwegiana cuatrecasas (asteraceae).

Espeletia hartwegiana cuatrecasas (asteraceae):

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El frailejón (Espeletia hartwegiana, Cuatrecasas) como planta insignia del ecosistema de paramo  es importante por su contribución al equilibrio del mismo, representa el hábitat de numerosas especies de insectos (Rangel & Sturm 1994) y al igual que las demás especies de paramo contribuye en la retención de agua que permite que las cuencas hidrográficas estén abastecidas y en equilibrio durante las distintas épocas del año mediante la captación de agua proveniente procesos de condensación (Van der Hammen, 2002) (Rache C & Pacheco M, 2009). Además  del aporte de materia orgánica y la retención del suelo, evitando procesos erosivos que es causada principalmente por la acción eólica en alturas donde los vientos y la radiación presentan características extremas (RamírezRengifo et al 2012). La Función de captación del  recurso hídrico es considerada un  servicio ambiental, del cual se beneficia toda la sociedad posibilitando el desarrollo  de actividades de producción y reproducción social. Es Por ello que  el deterioro de  los ecosistemas involucrados a  cuencas hidrográficas como los páramos afecta directamente la fuente hídrica y por lo tanto la calidad de vida poblacional. (Max Neef M, 1993) (Procuraduría delegada para asuntos ambientales y agrarios, 2008).  

Descripción morfológica: El frailejón es una planta que habita en ecosistemas de paramo bajo condiciones extremas en las alturas andinas (frio, alta radiación UV, escases fisiológica de agua) (Vareschi, 1970). Según José Cuatrecasas (1976) existen en los páramos andinos aproximadamente 130 especies de frailejones y conforman el grupo especial de las asteráceas, pertenecientes a la subtribu Espeletiinae (Cuatrecasas, 1976). La categoría de riesgo de  E. hartwegiana según la UICN  es de preocupación menor (LC).  (Calderón, Galeano, & García, 2005) La especie E. hartwegiana, se caracteriza por presentar hojas simples alternas, dispuestas al final del tallo en forma de roseta, sésiles, de consistencia coriáceas,  largas, oblongas hasta fuertemente obovadas, de 20 a 40cm de longitud y 4 a 11cm de ancho, densamente tomentosas en ambas superficies, con pelos de hasta 3cm de largo, y márgenes enteras; (Smith & Koch, 1935). Las hojas viejas (necromasa) permanecen adheridas al tallo para contrarrestar el frio (Monasterio, 1986; Sturm, 1990). La raíz del frailejón es pivotante alcanzando una longitud de hasta los 40 a 60 cm de profundidad, dependiendo de la altura de la planta, esta raíz tiene características únicas como el almacenamiento de inulina, azúcar que transporta y utiliza como alimento (Ramírez-Rengifo et al 2012). El tallo del frailejón no es un tronco como tal, es un arbusto de hasta 7m de altura, con un diámetro de 10-20 cm, este presenta características poco leñosas este posee unas venas diminutas que se extienden hasta las hojas y de ahí hacia los bellos de las hojas (Ramírez-Rengifo et al 2012). Presenta  inflorescencias en capítulo ubicadas en racimos que se desarrollan en la axilas aproximadamente con la misma longitud de hojas, presenta brácteas deltoides, oblongas o subagudas entre 4 y 10cm de longitud, y 1 a 2cm de ancho; los capítulos en la madurez presentan un diámetro entre 30 a 45mm, con hasta 100 flores y los pedúnculos de 1 a 4cm (Smith & Koch, 1935). Las flores son de color amarillo en estado joven y tienden a tornarse de color café cuando son adultas, son evidentes los vestigios de tres estambres prominentes, adunados a la corola, tubo corto de 0,7 a 0,8mm, palea membranácea, oblonga de 5 a 7mm de longitud y 1,5 a 2mm de ancho, ápice agudo, ferrugíneo-híspido. (Smith & Koch, 1935). Los  frutos de los individuos pertenecientes a las asteráceas  son cipselas los cuales son un fruto seco indehiscente formado por un aquenio procedente de un ovario bicarpelar ínfero con pericarpio duro separado de la semilla. Las formas de las cipselas han sido utilizadas por los taxónomos para distinguir especies, géneros y aún subtribus (Roth, 1977) (Jana & Mukhcrjc, 2012).

El frailejón es una   especie endémica de la región tropical americana que se extiende al norte de la cordillera de los andes cobijando cuatro países Perú, Colombia, Venezuela y ecuador (Cuatrecasas, 1986)(Palomino-Ortiz, 1994).La especie E. Hartwegiana presenta un ámbito distribución geográfica circunscrito en toda la cordillera central colombiana desde el departamento de Tolima hasta la provincia de Carchi en Ecuador; a altitudes entre los 2.800 y 4.500m (Smith & Koch, 1935).

Aclimatación  

Una planta obtenida por técnicas de cultivo de tejidos se diferencia notoriamente de una de su misma especie en estado silvestre morfológica, fisiológica y anatómicamente, lo que es inducido por  factores físicos como las condiciones atmosféricas in vitro, humedad relativa, concentración de CO temperatura constante, intensidad lumínica, un medio de cultivo que aporta todos los nutrientes necesarios como azucares, sales y reguladores de crecimiento,  además de la ausencia  de las interacciones bióticas con microorganismos dañinos; (Mroginski, Sansberro, & Flaschland, 2010) por consiguiente el procedimiento donde se adaptan dichas diferencias desde el laboratorio al invernadero y finalmente a campo se denomina aclimatación (Mroginski et al., 2010; Pospísilová, Tichá, Kadlecek, Haisel, & Plzáková, 1999). El manejo de las plantas en esta fase  debe realizarse de una manera gradual y sin crear traumas si se quiere obtener plantas de calidad, capaces de mostrar un alto grado de homogeneidad cuando son cultivados en el campo (Agramonte, Jiménez, & Dita, 1998; Hazarika, 2003); ya que el paso de las plantas desde las condiciones del cultivo in vitro,  a las condiciones ambientales es el periodo más crítico de la micropropagación  y es donde ocurre el mayor porcentaje de perdidas (Agramonte et al., 1998; Hazarika,2003).  Algunos de los factores que determinan un  buen proceso de aclimatación son la humedad relativa, la luz, el sustrato, y los reguladores de crecimiento; ziv (1995) destaca que una alta humedad relativa permite  una adecuada formación de los estomas y cutícula, los cuales evitaran el exceso de transpiración en las plantas jóvenes. Mroginski  (2010) Propone el uso de  túneles de polietileno y cámaras climatizadas ‘’inteligentes’’  las cuales permiten  controlar la falla en los mecanismos estomáticos y lenta  formación de cutícula (Mroginski et al., 2010).  La luz en la aclimatación es uno de los factores más difíciles de regular y medir; su gran importancia radica en  el papel que desempeña en la fotosíntesis, a través de la cual las plantas realizan todos los procesos de síntesis y producción de energía, necesarios para el crecimiento y desarrollo(Agramonte et al., 1998). La selección  de un sustrato adecuado puede ser decisivo para la aclimatación; Los diferentes sustratos que existen en la naturaleza proporcionan a las plantas un soporte adicional brindándoles diferentes texturas, nutrientes y componentes bacterianos que hacen  que las plantas tengan un mejor crecimiento y obtención de nutrientes. (Viegas et al. 2005). El sustrato tiene la función dar a la planta sostén mecánico y a la vez permiten que las raíces tomen aire y agua, este puede o no intervenir en completo proceso de la nutrición vegetal(Agramonte et al., 1998). Por lo tanto  los materiales de origen natural o sintéticos construyen el sustrato, y siendo combinados garantizan un adecuado crecimiento de las plantas bajo condiciones ambientales controladas (Abad, 1989) (Agramonte et al., 1998). Finalmente otro factor importante para la gestión del crecimiento de las plántulas es la administración de reguladores de crecimiento  aportando al desarrollo de diferentes partes de la planta, por ejemplo las auxinas ayudan al crecimiento radicular de estas. Estudios realizados y enfatizados en las relaciones causaefecto entre los reguladores de crecimiento, fuentes de carbono y concentraciones de auxinas se han realizado con el fin de comprender dichos efectos (Gago, Landin, & Gallego, 2010). Antecedentes  Los últimos avances en micropropagación de especies de la familia asterácea  del  ecosistema de paramo comprende  el protocolo de micropropagación de Espeletiopsis muiska (Cuatrecasas) del parque natural La Rancheria-Boyaca, Colombia. El cual se cultivaron embriones sexuales en medio completo y con la mitad de la concentración de las macro sales; con y sin reguladores de crecimiento. Se hizo proliferar  brotes sembrando segmentos caulinares apicales en el medio de cultivo Murashige y Skoog (1962). Se sembraron brotes en medios de cultivo con ácido 3-indol-butirico. Obteniendo finalmente  un porcentaje de embriones germinados de (91%) en medios sin reguladores  de crecimiento (Rache C & Pacheco M, 2009).

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