II. LA PROPAGACI�N VEGETATIVA

A DIFERENCIA de lo que sucede en los vertebrados, la semilla es liberada cuando a�n sus tejidos no se han diferenciado totalmente (v�ase C�mo viven las plantas, La Ciencia desde M�xico, n�m. 49). La semilla contiene c�lulas embrionarias que dar�n origen a todos los tejidos de la nueva planta despu�s del proceso de germinaci�n; adem�s, muchas de las c�lulas de los tejidos vegetales ya maduros conservan la potencialidad de diferenciarse y dar origen a diversas estructuras; estas c�lulas forman parte de meristemos primarios y secundarios que pueden encontrarse en todos los �rganos de las plantas. Gracias a esto es posible obtener plantas enteras a partir de tejidos de yemas, tallos, ra�ces y hasta hojas de casi cualquier planta.

La propagaci�n clonal o vegetativa de plantas es una producci�n a partir de partes vegetativas. Se utilizan tejidos vegetales que conserven la potencialidad de multiplicaci�n y diferenciaci�n celular para generar nuevos tallos y ra�ces a partir de c�mulos celulares presentes en diversos �rganos. Este tipo de propagaci�n tiene esencialmente tres variantes, que son: 1) la micropropagaci�n a partir de tejidos vegetales en cultivo in vitro; 2) la propagaci�n a partir de bulbos, rizomas, estolones, tub�rculos o segmentos (esquejes) de las plantas que conserven la potencialidad de enraizar, y 3) la propagaci�n por injertos de segmentos de la planta sobre tallos de plantas receptivas m�s resistentes.

La propagaci�n vegetativa comprende desde procedimientos sencillos, conocidos de tiempos inmemoriales por los campesinos de todo el mundo, hasta procedimientos tecnol�gicamente muy avanzados, basados en la tecnolog�a del cultivo de tejidos vegetales, mediante los cuales se puede lograr la propagaci�n masiva de plantas gen�ticamente homog�neas, mejoradas y libres de par�sitos. Los procedimientos modernos permiten la obtenci�n de cultivares totalmente libres de agentes pat�genos, incluyendo virus, e incluso la fabricaci�n de semillas artificiales por medio de la t�cnica de embriog�nesis som�tica y encapsulado. Adem�s de la propagaci�n, las t�cnicas de cultivo de tejidos in vitro tambi�n permiten seguir procedimientos modernos de conservaci�n de germoplasma gracias al mantenimiento prolongado de cultivos de crecimiento lento y la criopreservaci�n de tejidos.

ESTRUCTURAS DE PROPAGACI�N VEGETATIVA

Varias especies de plantas vasculares, en su mayor�a especies cultivadas, no producen semillas aunque tengan flores, su multiplicaci�n o propagaci�n vegetativa no implica la fusi�n de c�lulas germinativas. Esta forma de propagaci�n tambi�n se presenta en plantas que normalmente producen semillas, y s�lo se le considera como reproducci�n asexual cuando sustituye en gran parte a la reproducci�n sexual.

Se trata de un proceso que implica el enraizamiento y la separaci�n de una parte de la. planta original cuando mueren los tejidos vegetales que las semillas un�an. De esta manera, las c�lulas, tejidos u �rganos desprendidos se desarrollan directamente en nuevos individuos. Las zonas de abscisi�n pueden ser precisas, como sucede en la separaci�n de los bulbilos, o puede darse la fragmentaci�n de una planta debida al deterioro y muerte del individuo parental o bien de los tejidos de interconexi�n, como en el caso de los brotes de las ra�ces.

Las estructuras de propagaci�n vegetativa funcionan tambi�n como �rganos de resistencia y de almacenamiento en las temporadas adversas, los cuales algunas veces son almacenados por tiempos prolongados.

Estructuras de propagaci�n vegetativa en plantas no vasculares

La propagaci�n vegetativa se presenta en todo el reino vegetal; por ejemplo, en algunas algas pluricelulares la propagaci�n vegetativa se realiza mediante su fragmentaci�n en dos o m�s individuos. Las cianobacterias presentan a lo largo de sus filamentos unas c�lulas muertas, agrandadas y de pared gruesa, que se encuentran a intervalos a lo largo de sus filamentos, las cuales ayudan a la fragmentaci�n.

Varios tipos de plantas no vasculares tienen estructuras especializadas relacionadas con la propagaci�n vegetativa. Las hep�ticas producen estructuras semejantes a las yemas llamadas prop�gulos, que al desprenderse de su pedicelo son arrastrados por la lluvia hasta sitios en los que se desarrollan como nuevas plantas, mientras que los l�quenes producen cuerpos reproductores conocidos como soredios, integrados por masas de hifas f�ngicas y de c�lulas algales.

Estructuras de propagaci�n vegetativa en plantas vasculares

En virtud de la totipotencialidad del tejido vegetal, es decir, de su capacidad para formar yemas y ra�ces adventicias, casi cualquiera de los �rganos de una planta vascular tiene relaci�n con su propagaci�n vegetativa al sufrir modificaciones anat�micas y funcionales que le permiten desarrollarse en un organismo vegetal completo e independiente, con las mismas caracter�sticas gen�ticas de la planta progenitora. Las yemas, por lo general, se encuentran en las axilas de las hojas, en la porci�n terminal del tallo, o bien se desarrollan en cualquier porci�n del tallo y dan origen a ra�ces adventicias.

Entre las estructuras de propagaci�n vegetativa algunas comparten semejanzas en su desarrollo, por lo que no siempre es posible hacer una diferenciaci�n muy clara entre ellas, sino que m�s bien se ubican en un continuo de caracter�sticas. Sin embargo, algunos autores las clasifican tomando en cuenta los �rganos vegetales de los cuales se originan. Con base en este criterio describiremos algunas de las m�s comunes.

Propagaci�n vegetativa por tallos y yemas

Los tallos horizontales a�reos y subterr�neos de varias especies silvestres y cultivadas se alargan y forman ra�ces adventicias en sus nudos. Mientras los tejidos se mantienen intactos se trata del crecimiento de una sola planta, como sucede en muchas especies de gram�neas. A este individuo completo de extenso crecimiento se le conoce como genet o clon. Pero cuando el tejido de interconexi�n muere o es cortado, cada uno de los segmentos da lugar a un nuevo individuo al que se le conoce como ramet (figura 13A).

Figura 13. A) Separaci�n de los ramets individuales por muerte del tejido de interconexi�n; B) estolones; C) rizoma; D) el tub�rculo (papa) se corta en piezas y cada una contiene una yema para que a partir de los tub�rculos se propagen m�s plantas.

Una modificaci�n de este tipo de propagaci�n ocurre cuando el extremo libre de un tallo largo alcanza el suelo y adem�s de desarrollar ra�ces adventicias, la yema de crecimiento da lugar a un tallo erecto, lo que se conoce como acodadura (figura 14); este proceso ocurre frecuentemente en la propagaci�n de las frambuesas y las zarzamoras.

Figura 14. Acodadura. Las ramas alcanzan el suelo y enraizan.

Por otro lado, los tallos a�reos de algunas hierbas y arbustos caen por su propio peso al suelo. La producci�n de ra�ces adventicias y la muerte de las conexiones con el individuo parental permiten la generaci�n de plantas independientes.

En otros casos, la sola fragmentaci�n de los tallos o de las ramas y su contacto continuo con el suelo es suficiente para que los segmentos formen ra�ces y se desarrolle un individuo completo. Este tipo de propagaci�n es com�n en los cactos, los sauces y en la planta acu�tica conocida como elodea.

Entre las principales estructuras de propagaci�n vegetativa originadas a partir de los tallos y de las yemas se encuentran las siguientes:

Propagaci�n vegetativa por tallos

1) Estolones. Constan de secciones relativamente largas y delgadas de tallos a�reos horizontales con entrenudos largos y cortos alternados que generan ra�ces adventicias. La separaci�n de estos segmentos enraizados permite el desarrollo de plantas hijas. La fresa es un ejemplo de las especies que com�nmente presentan este tipo de propagaci�n (figura 13B).

2) Rizomas. Se generan a partir del crecimiento horizontal de un tallo subterr�neo, por lo general m�s robusto que el que da origen a un estol�n. Las viejas porciones se degradan y se separan en fragmentos que deber�n enraizar de manera independiente. Este tallo subterr�neo presenta hojas escamosas en las axilas, donde se pueden generar yemas axilares, adem�s de presentar ra�ces adventicias (figura 13C). Una vez formado el v�stago principal se da un crecimiento continuo. Cada estaci�n de crecimiento presenta un crecimiento simpodial por medio de la yema axilar o monopodial por medio de la yema terminal. El rizoma funciona como �rgano de almacenamiento de reservas. De esta manera se propagan especies de importancia econ�mica, tales como el bamb�, la ca�a de az�car, el pl�tano, as� como algunos pastos.

3) Tub�rculos. Son estructuras gruesas, suculentas, que act�an tambi�n como estructuras de reserva. Se forman en el extremo de tallos subterr�neos delgados. Un ejemplo muy conocido lo constituye la papa. Los tub�rculos presentan en su superficie nudos con hojas escamosas, arreglados de manera espiral, y cada uno de ellos consta de una o m�s yemas peque�as. Cuando se inicia el crecimiento del v�stago principal las ra�ces adventicias se desarrollan en la base del tub�rculo y las yemas horizontales se alargan y producen tallos etiolados en forma de estolones. A partir de los tub�rculos que han formado ramas horizontales se forman tub�rculos nuevos (figura 13D).

Los tub�rculos y los rizomas son muy semejantes y en algunos casos es casi imposible distinguirlos. Sin embargo, una caracter�stica distintiva de un rizoma verdadero es que presenta un grosor uniforme en toda su longitud, sobre la cual crecen ra�ces adventicias, las cuales no existen en los nudos de los tub�rculos. Otra diferencia entre estas estructuras consiste en que el rizoma formar� el v�stago principal de la nueva planta, mientras que el tub�rculo forma ramas laterales (figura 13C y 13D).

4) Brotes. Se definen como ramas o tallos que desarrollan ra�ces adventicias sin que sean independientes de la planta progenitora. Se desarrollan en las axilas de las hojas escamosas o de las yemas adventicias sobre las ra�ces. En la pi�a comestible los brotes se desarrollan en las axilas de las hojas inferiores que son cubiertas por el suelo.

Propagaci�n vegetativa por yemas.

A partir de la producci�n de las yemas axilares con orientaci�n vertical en los tallos de algunas plantas (figura 15A) y de su posterior desprendimiento y ca�da al suelo, se producen estructuras de propagaci�n vegetativa tales como los bulbos que se presentan en la cebolla, el tulip�n y el lirio o los cormos del gladiolo y el azafr�n. Ambas estructuras, una vez liberadas, se establecen de manera subterr�nea pero forman ramas que dan lugar a nuevas plantas.

Figura 15. A) Yemas axilares; B) cormo; C) cormelo; D) bulbo.

1) Cormos. Se forman en las yemas de las axilas de las hojas de un tallo robusto y suculento que proporciona los nutrientes necesarios para la nueva estructura, la cual se desprender� del progenitor y se desarrollar� subterr�neamente como un tallo corto, erecto y s�lido con nudos y entrenudos. Los cormos tienen forma de esferas aplanadas dorsoventralmente, como los del gladiolo y el azafr�n. Est�n envueltos en delgadas hojas escamosas que los protegen del da�o f�sico y de la p�rdida de agua, pero que no funcionan como estructuras de almacenamiento, a diferencia de las escamas de los bulbos. Cuando se desprenden las escamas marcan c�rculos alrededor del cormo. �ste desarrolla ra�ces adventicias ventrales o basales. El �pice del cormo es un v�stago terminal que se desarrollar� en las hojas y en un v�stago floral terminado por una inflorescencia, y en cada uno de los nudos se producen las yemas axilares (figura 15B). El cormo se multiplica ramific�ndose simp�dicamente, y si se corta un cormo, manteniendo una yema en cada secci�n, cada uno de estos segmentos desarrollar� un cormo nuevo.

2) Cormelos. Sobre el extremo inferior del cormo se producen peque�as estructuras semejantes a los estolones conocidos como cormelos (figura 15C). La muerte del cormo parental permitir� la separaci�n de los cormos hijos, los cuales pueden ser almacenados durante el invierno y plantados durante la temporada favorable para el crecimiento.

3) Bulbos. Se desarrollan sobre tallos cortos y engrosados, a partir de yemas axilares de hojas carnosas. De �stas obtienen elementos de reserva, a diferencia de los cormos que las obtienen a partir del tallo, lo cual les permite producir r�pidamente ra�ces adventicias. Se desarrollan subterr�neamente en forma de tallos carnosos, cubiertos con hojas engrosadas a manera de escamas que funcionan como �rganos de reserva (figura 15D).

Es posible que se produzca m�s de un bulbo a partir de cada yema. En algunos casos se desarrollan masas de bulbos en el extremo del tallo, cada uno de ellos llamados bulbilos, los cuales pueden ser dispersados lejos del bulbo parental. En el centro de los bulbos existe un meristemo vegetativo o un v�stago floral.

Por su consistencia existen dos tipos de bulbos: 1) los tunicados, que est�n cubiertos por escamas secas y membranosas que protegen al bulbo y le dan una estructura m�s o menos s�lida. A esta clase pertenecen la cebolla y el tulip�n; 2) los no tunicados, que no presentan la cubierta seca y sus escamas est�n separadas y unidas a la placa basal. Este tipo de bulbos da�a f�cilmente por lo que deben ser manejados con cuidado.

4) Pseudobulbos. Esta estructura vegetativa se da en la familia de las orqu�deas. Son crecimientos tuberosos del tallo completo o de parte de �ste o de las ramas. En las axilas de las escamas de la base de los pseudobulbos se forman v�stagos nuevos o pseudobulbos en serie que conectan segmentos del tallo (figura 16A).

Figura 16. A) Pseudobuldo, y B) producci�n de nuevas plantas en el margen de la hoja, como en la planta millonaria.

5) Turiones. Se presentan generalmente en especies acu�ticas como estructuras de resistencia a condiciones ambientales adversas; se conocen tambi�n como yemas de invierno y se forman a partir de yemas que se desprenden del tallo o que persisten cuando el resto de la planta muere. Las hojas del turi�n contienen elementos de reserva y cuando se restablecen las condiciones favorables se inicia la producci�n de las ra�ces adventicias.

6) Chupones. Son estructuras que se forman en las axilas de las hojas escamosas de los tallos subterr�neos y de los rizomas, o de las yemas adventicias de las ra�ces. El chup�n forma varios entrenudos cortos; despu�s de formar uno o m�s nudos desarrolla ra�ces adventicias y puede formar una nueva planta. El pl�tano y el bamb� forman chupones.

Propagaci�n vegetativa por ra�ces

Una forma extensa de propagaci�n de las plantas se da mediante numerosos brotes que crecen de sus ra�ces horizontales. Tales brotes se forman s�lo si la ra�z es da�ada, entonces los brotes se diferencian en un tejido calloso. Las ra�ces carnosas y aglomeradas de los camotes, las dalias y las peonias son tambi�n un medio de propagaci�n vegetativa.

Propagaci�n vegetativa por hojas

Este tipo de propagaci�n no es tan frecuente en la naturaleza como los dos anteriores. Sin embargo, es posible encontrarlo en las hojas de algunos helechos, que forman una especie de acodadura al entrar en contacto con el suelo; en otras especies, entre las que se encuentran las violetas africanas, se forman nuevos individuos a partir de las hojas que se desprenden y caen al suelo y que posteriormente desarrollan ra�ces adventicias (figura 16B).

Propagaci�n vegetativa por estructuras florales

En algunas plantas los meristemos apicales que normalmente se desarrollar�an como flores se convierten en yemas vegetativas asociadas con ra�ces adventicias. Estas estructuras crecer�n independientemente al ser liberadas de la planta progenitora. La producci�n de yemas vegetativas en lugar de flores se conoce como prolificaci�n o falsa viviparidad.

Los bulbilos son yemas axilares de consistencia carnosa que almacenan reservas. En algunas especies de cebolla los bulbilos se forman en lugar de las flores, mientras que en algunas especies de agave las inflorescencias son reemplazadas por cientos de bulbilos. El nombre de estas estructuras de propagaci�n vegetativa se debe a que visualmente se parecen a los bulbos, pero su color es verde; cuando est�n sobre la planta progenitora carecen de ra�ces adventicias, las cuales se desarrollan cuando los bulbilos son liberados.

PROPAGACI�N VEGETATIVA INDUCIDA

Como hemos visto, la potencialidad de las plantas para generar nuevos individuos a partir de segmentos de su organismo est� distribuida ampliamente en las plantas de muchos ambientes. Para muchas especies la reproducci�n asexual predomina sobre la sexual, y es que las condiciones de su ambiente hacen muy improbable que la semilla llegue a generar una planta capaz de establecerse debido a las limitaciones de recursos fundamentales como el agua, la luz o la competencia con las plantas establecidas. Un caso bien conocido en nuestro pa�s es el de las cact�ceas y otras plantas de las zonas �ridas que presentan muchas de las estructuras reproductivas antes citadas. Por ejemplo, los nopales se reproducen f�cilmente en forma natural a partir de segmentos del tallo, que tienen una forma muy peculiar y se les conoce como pencas, y en t�rminos bot�nicos como cladodios. �stos se desprenden espont�neamente o a consecuencia de alg�n hecho traum�tico y enraizan en forma natural, lo que constituye en muchos casos el principal mecanismo de reproducci�n de estas plantas (figura 17).

Figura 17. Propagaci�n vegetativa por medio de los cladodios de plantas de nopal (segmentos del tallo).

Con base en la potencialidad presente en la naturaleza en lo que respecta a la propagaci�n vegetativa de las plantas, se han desarrollado m�todos de propagaci�n inducida, cuya complejidad va desde las tecnolog�as m�s r�sticas hasta los m�todos m�s tecnificados.

ENRAIZAMIENTO DE SEGMENTOS

Esta t�cnica de propagaci�n tiene muchas ventajas y se emplea exitosamente sin necesidad de gran inversi�n econ�mica. La t�cnica m�s com�n es la inducci�n de la formaci�n de ra�ces en una secci�n del tallo o de la rama, de manera que se origine una planta independiente. En los casos en que se ha experimentado propagar �rboles mediante la enraizaci�n a partir de segmentos se ha tenido �xito en m�s de 80 por ciento.

Seg�n la parte de la planta de donde se obtienen los segmentos (cortes o fragmentos) se ha dividido en cortes de: hojas, de brotes o renuevos, de ra�z y de ramas. La selecci�n de cualquiera de ellos depende b�sicamente de las caracter�sticas inherentes a cada especie, de las facilidades para obtener y manipular los cortes (en funci�n del estado fenol�gico de la planta), del prop�sito de la propagaci�n y de la disponibilidad de recursos econ�micos.

A continuaci�n se mencionan algunas de las caracter�sticas de los diferentes tipos de cortes:

1) Cortes de hojas. Algunas especies herb�ceas, como las violetas africanas y las peperomias, producen ra�ces a partir de sus hojas y posteriormente tallos; sin embargo, esto no ocurre con facilidad en la mayor�a de los �rboles. Los cortes que incluyen adem�s de la hoja una yema axilar y un fragmento de rama son adecuados para propagar algunas plantas —como las camelias y los rododendros, que son especies le�osas— y tambi�n se utilizan para propagar �rboles cuando la cantidad disponible de otro tipo de segmentos es escasa.

2) Cortes de ra�z. La capacidad de muchos �rboles de producir ramas a partir de sus ra�ces (en condiciones adecuadas de crecimiento) se utiliza para propagar algunas plantas, como los pl�tanos y los guayabos.

3) Cortes de ramas. La propagaci�n vegetativa mediante segmentos de ramas o brotes es uno de los m�todos m�s usados para propagar plantas le�osas en vivero. Seg�n las caracter�sticas de madurez de la madera de donde se obtienen las ramas o brotes, los cortes se han dividido en cortes son: de maderas duras, semiduras y suaves. Aunque las diferentes fases de maduraci�n se presentan de manera continua, generalmente se distinguen por la forma y el color de las hojas y por los cambios de coloraci�n del tallo o ramas. Las t�cnicas de propagaci�n de �rboles por medio de cortes de ramas se dividen en dos tipos b�sicos: de segmentos foliados y de segmentos defoliados. Cada uno de �stos utiliza cortes de madera con un grado de maduraci�n diferente, y como proceden de �rboles de contrastante ciclo fenol�gico, esta diferencia se relaciona con la acumulaci�n de reservas en los tejidos del tallo. En los �rboles caducifolios, de los cuales se obtienen los segmentos defoliados, antes de la ca�da de las hojas hay acumulaci�n de reservas, las cuales est�n destinadas a formar posteriormente hojas nuevas. A partir de estas reservas se generan las ra�ces y las hojas en el segmento; en cambio, los segmentos foliados por lo general proceden de �rboles de hoja perenne, que no acumulan reservas en el tallo y que deben continuar fotosintetizando para producir los recursos necesarios para generar nuevo crecimiento.

Enraizamiento de segmentos defoliados

Esta t�cnica de reproducci�n vegetal se da espont�neamente en la naturaleza cuando una rama o fragmento de una planta cae al suelo y logra enraizar otra vez y producir as� un nuevo individuo. Tambi�n se le ha empleado desde tiempos inmemoriales por los horticultores para la propagaci�n de �rboles de ornato y frutales; un ejemplo de este m�todo son las cercas vivas de palo mulato o color�n, que vemos alrededor de potreros y cultivos en el tr�pico mexicano. Para la construcci�n de estas cercas los campesinos cortan los segmentos o ramas al efectuar los desmontes, los almacenan en un lugar fresco y sombreado y los plantan al principio de la �poca de lluvias.

Los �rboles que m�s f�cilmente se propagan de esta manera son los que presentan una fase fenol�gica de defoliaci�n y latencia meristem�tica al final de la �poca favorable para el crecimiento, como muchos �rboles de las selvas bajas caducifolias y subcaducifolias, los cuales tienen la posibilidad de enraizar a partir de segmentos defoliados; por ejemplo, el cacahuananche, el palo mulato, el ciruelo amarillo de tierra caliente y el color�n, entre otras. En ocasiones, esta forma de propagaci�n tambi�n es adecuada para algunas le�osas no deciduas de hojas angostas.

El m�todo consiste b�sicamente en cortar ramas o pencas y plantarlas en el suelo h�medo para provocar su enraizamiento. Este ocurre f�cilmente sin necesidad de emplear sustancias enraizadoras, ya que al encontrarse en un estado de latencia meristem�tica, al volver al estado de crecimiento los propios cambios hormonales que ocurren en el segmento desencadenan la producci�n de ra�ces en la superficie que est� en contacto con el suelo. Los cortes se obtienen de ramas de crecimiento de la estaci�n anterior y se realizan cuando la etapa de crecimiento cesa y la abscisi�n de hojas se ha presentado (finales de oto�o o en el invierno). Debido al tama�o de los segmentos y a las condiciones de lignificaci�n de la madera (madera dura), los cortes no se deshidratan y conservan la humedad el tiempo suficiente para generar un nuevo crecimiento de ra�ces y ramas.

A continuaci�n se enumeran los pasos y criterios que se deben considerar para realizar esta actividad:

1) Seleccionar donantes vigorosos y sanos con alta cantidad de reservas alimenticias, preferentemente de un banco de plantas donantes que han crecido en condiciones de completa iluminaci�n y que por lo tanto contienen alta cantidad de reservas alimenticias.

2) Elegir los segmentos basales o centrales de la rama, que son los que tienen m�s reservas alimenticias necesarias para el desarrollo de las nuevas ra�ces, pues de ellos se derivan las ramificaciones secundarias. Por ello no se deben elegir ramas con entrenudos muy largos o de ramas peque�as y d�biles.

3) El tama�o de los segmentos var�a entre 15 y 75 cm de largo, el criterio adecuado para elegirlo depende de la especie, ya que se requiere que se incluyan por lo menos dos nudos, aunque lo recomendable es de cuatro a seis, sobre todo cuando los entrenudos son muy cortos. El di�metro de las ramas en que se realizan los cortes puede ser de 0.6 a 5 cent�metros.

4) El corte basal se hace justo abajo de un nudo (sitio donde preferentemente se forman ra�ces adventicias) y el corte superior se realiza de 1.3 a 2.5 cm arriba del otro nudo. El corte puede ser de mazo (incluye una secci�n del tallo de madera m�s vieja), de tal�n o tac�n (la porci�n de madera vieja es m�s peque�a) y el recto (no incluye madera vieja) (figura 18).

Figura 18. Se se�alan en la parte superior las partes de una estaca y en la porci�n inferior los tipos de corte utilizados para la obtenci�n de estacas: a) recto, b) tal�n o tac�n y c) mazo.

5) Empaquetar las estacas cuidando su orientaci�n, para mantener su polaridad y permitir que el flujo de savia siga su direcci�n normal. Por eso se marca la base con un corte sesgado o se ba�a la base con cera, lo cual ayuda tambi�n a evitar la p�rdida de humedad, que podr�a propiciar enraizamientos pobres.

6) El enraizamiento de segmentos defoliados ocurre f�cilmente, ya que el propio ciclo fenol�gico hace coincidir la producci�n de hormonas de crecimiento con el periodo de enraizamiento y crecimiento de yemas del segmento. Aun as�, se favorece notablemente el enraizamiento si se emplean hormonas y algunos procedimientos para asegurar el desarrollo r�pido de los segmentos. Las sustancias m�s usadas para acelerar el enraizamiento son el �cido naftalenac�tico (ANA) y el �cido indolbut�rico (AIB), de los cuales se hablar� posteriormente. El enraizamiento tambi�n se favorece colocando los segmentos a temperatura baja (5-8�C) por algunas semanas, ya que esto estimula la s�ntesis de hormonas en plantas que proceden de climas en los que hay una estaci�n fr�a.

Finalmente, para lograr un buen enraizamiento hay que escoger los segmentos con las caracter�sticas �ptimas de madurez de la madera y que carezcan de hojas.

7) Para la siembra se eligen terrenos que re�nan las caracter�sticas sugeridas en el cap�tulo III.

Algunas opciones para preparar y manipular las estacas antes de la plantaci�n se presentan en el cuadro 22.

CUADRO 22. M�todos de preparaci�n y manipulaci�n de los segmentos o cortes defoliados previos a su plantaci�n definitiva.

Enraizamiento de segmentos foliados

Seg�n las condiciones de lignificaci�n de la madera los segmentos foliados se dividen en: cortes de maderas blandas (meristemos), cortes de maderas semiduros (parcialmente maduros) y cortes de maderas duras siempre verdes (lignificados). Cualquiera de �stos llevan hojas o brotes meristem�ticos (material fisiol�gicamente juvenil) y su tama�o es mucho mas peque�o que los defoliados. Las especies que se propagan con esta t�cnica son la caoba, el zapote negro, el chicozapote y el bar�, entre muchos otros m�s.

Debido a la presencia de hojas que contin�an transpirando activamente y a las condiciones diferenciales de madurez en las ramas j�venes, los segmentos pueden deshidratarse muy f�cilmente. Por esto, es necesario mantenerlos en compartimientos sombreados y h�medos hasta que enraizan y toman del suelo suficiente agua. Siempre es necesario emplear sustancias enraizadoras como el �cido indolbuti�rico (AIB) o el naftalenac�tico (ANA) y con frecuencia es indispensable mantener los segmentos reci�n plantados bajo agua nebulizada para evitar la deshidrataci�n.

Segmentos foliados de maderas blandas

Los cortes se seleccionan en la estaci�n de crecimiento, antes de que se presente la lignificaci�n, y son tomados de los renuevos tempranos o de ramas j�venes generadas a finales de la primavera y principios del verano. Esto significa que las ramas se encuentran en crecimiento activo, por lo que en su acopio y manipulaci�n se deben tener cuidados especiales. La clave para el �xito es mantener los cortes turgentes, desde el periodo de colecta hasta que son puestos a enraizar en dispositivos dise�ados especialmente para que las estacas mantengan la turgencia.

Se ha encontrado en varias especies que los segmentos provistos de meristemos cercanos al tronco principal, o al eje de crecimiento apical tienen mayores probabilidades de enraizar que las puntas de las ramas distantes. Otras veces, los ejes de crecimiento que surgen de un �pice podado son los que presentan mayor potencial de enraizamiento. Esto var�a en funci�n de la especie y de la t�cnica utilizada, por lo que se debe probar cu�l es la fuente de material que origina las estacas juveniles (suculentas), no lignificadas, m�s adecuadas. Pueden ser: rebrotes de tocones, rebrotes basales de �rboles en pie, rebrotes de plantas j�venes y �pices de �rboles podados. En cualquiera de estos casos se produce cierto n�mero de brotes laterales con crecimiento vertical (los que no presentan crecimiento vertical deben desecharse), que se utiliza como fuente de estacas. Se deben considerar tres aspectos para realizar este tipo de propagaci�n: a) la elecci�n y manejo de la planta donante, b) la obtenci�n de las estacas y c) el enraizamiento y establecimiento del segmento. A continuaci�n se detallan estos puntos:

Elecci�n y manejo de la planta donante

Las plantas donantes deben ser vigorosas, sanas y estar sujetas a un buen manejo para asegurar la producci�n continua y prolongada de gran n�mero de estacas de f�cil enraizamiento.

Se pueden cosechar brotes de una misma planta donante cada dos o tres meses, pero no se recomienda hacer cosechas muy frecuentes, pues se afectar�an las reservas alimenticias de la planta, su sistema radicular y la fertilidad del suelo.

La planta donante debe ser fertilizada con regularidad y mantener por lo menos una rama con hojas que pueda continuar fotosintetizando y que de esta manera sirva como brote alimentador para la planta donante. Tambi�n debe mantenerse en la sombra, al menos por unas semanas, lo cual favorecer� el futuro enraizamiento de las estacas, ya que en esta situaci�n la planta no padece estr�s h�drico.

Obtenci�n de estacas

Para obtener y manipular adecuadamente las estacas deben tomarse en cuenta varios factores: la alta humedad del aire, la intensidad moderada de luz, con temperaturas estables, un medio favorable de enraizamiento, y una protecci�n adecuada contra el viento, las pestes y las enfermedades. Sobre todo debe evitarse la deshidrataci�n, pues los cortes con hojas pierden r�pidamente agua por medio de la transpiraci�n, aun cuando exista una alta humedad relativa. Y es que, como no tienen ra�ces, la absorci�n de agua es mucho m�s lenta, y esto afecta el estado de hidrataci�n de la estaca.

A continuaci�n presentamos unas recomendaciones para obtener los cortes de la planta donante:

1) La obtenci�n de ramas de la planta donante debe realizarse por la ma�ana o por la tarde (antes de las 10 am o despu�s de las 4 pm), con la finalidad de evitar la p�rdida de agua durante las horas de mayor insolaci�n.

2) Es conveniente que la poda de las ramas elegidas (con crecimiento vertical) se realice a la altura de los 10 nudos o menos, como en el caso de los brotes obtenidos de tocones. Cuando se dificulte distinguir el n�mero de nudos es recomendable tomar como criterio una altura del brote o rama, desde 10 cm hasta 1 m, para asegurar una mayor capacidad de enraizamiento (figura 18).

3) Las hojas de las ramas de donde se obtendr�n los cortes deben tener entre 8 y 10 cm de largo, de lo contrario hay que reducir el �rea foliar, debido a que hojas muy grandes favorecen la p�rdida de agua y las muy peque�as no producen suficientes carbohidratos u otras sustancias necesarias para que el corte sobreviva. Se puede reducir el �rea foliar cortando las hojas con unas tijeras y cuidando que el tejido no se da�e por machacamiento o estrujamiento (figura 19).

Figura 19. Proceso de obtenci�n de estacas de la planta donante y manipulaciones de los cortes. Las estacas m�s f�cilmente enraizables son las que se obtienen de rebrotes en troncos cortados. Hay formas correctas e incorrectas de resegmentar los rebrotes que se muestran a la izquierda. Es importante mantener h�medos los segmentos durante su transporte.

4) Ya cortados los brotes se marcan con el n�mero de la planta donante (n�mero de clon), se introducen lo m�s r�pidamente posible en bolsas de pl�stico con alg�n material que retenga bastante agua y se cierran para evitar la p�rdida de humedad. Deben mantenerse en un sitio fresco y sombreado y en cuanto sea posible se trasladan al �rea de enraizamiento del vivero.

5) Al extraer los brotes para hacer los cortes deben mantenerse h�medos y frescos, exponi�ndolos lo menos posible al viento, ya que �ste incrementa la p�rdida de humedad. Los cortes deben hacerse con instrumentos filosos, en forma oblicua por arriba del nudo, o bien rectos para evitar que el sistema radicular se forme de un s�lo lado. La longitud �ptima de las estacas es usualmente entre 3 y 10 cm. Independientemente del tipo de corte o tama�o, �stos siempre deber�n contar al menos con una hoja en la punta de la estaca, para que �sta proporcione nutrientes y otras sustancias necesarias para el enraizamiento.

Enraizamiento y establecimiento

El �rea donde se colocar�n las estacas para el enraizamiento debe ser fresca y sombreada. La temperatura �ptima para que ocurra se encuentra entre los 20 y 25�C. Cuando las temperaturas suben arriba de 30�C la humedad relativa de la atm�sfera o contenido de vapor de agua presente en el aire tendr� que ser muy alto (m�s de 90%) para impedir que las plantas pierdan demasiada agua al incrementarse su transpiraci�n y terminen marchit�ndose. La sombra se puede producir con materiales de origen vegetal como hojas de palma, paja, ramas secas, o con mallas pl�sticas especiales dise�adas para ese prop�sito. Es importante que el material utilizado transmita una luz que sea apropiada para activar la fotos�ntesis de las plantas.

1) Inducci�n del enraizamiento

Como se mencion�, no todas las plantas tienen la capacidad de enraizar espont�neamente, por lo que a veces es necesario aplicar sustancias hormonales que provoquen la formaci�n de ra�ces. Las auxinas son hormonas reguladoras del crecimiento vegetal y, en dosis muy peque�as, regulan los procesos fisiol�gicos de las plantas. Las hay de origen natural, como el �cido indolac�tico (AIA), y sint�ticas, como el �cido indolbut�rico (AIB) y el �cido naftalenac�tico (ANA). Todas estimulan la formaci�n y el desarrollo de las ra�ces cuando se aplican la base de las estacas.

La funci�n de las auxinas en la promoci�n del enraizamiento tiene que ver con la divisi�n y crecimiento celular, la atracci�n de nutrientes y de otras sustancias al sitio de aplicaci�n, adem�s de las relaciones h�dricas y fotosint�ticas de las estacas, entre otros aspectos. La mayor�a de las especies forestales enraizan adecuadamente con AIB, aunque se ha observado que para algunos clones la adici�n de ANA resulta m�s ben�fica.

Un m�todo sencillo es la aplicaci�n de la hormona por medio del remojo de la base de las estacas (de 2 a 3 cm) en soluciones acuosas y con bajas concentraciones de auxina (de 4 a 12 horas), seg�n las instrucciones de los preparados comerciales. Sin embargo, este m�todo es lento y poco exacto, dif�cil de realizar cuando los cortes son numerosos y algunas veces las hojas se marchitan durante el proceso; entonces se puede recurrir a las auxinas disponibles en aerosol.

Para las especies forestales tropicales se recomienda la inmersi�n de la base de las estacas en soluciones de AIB al 4% en alcohol et�lico como solvente, por periodos muy cortos (5 segundos). Posteriormente se acomoda la base de la estaca en aire fr�o para evaporar el alcohol, antes de colocarlas en el propagador (figura 20).

Figura 20. Aplicaci�n de auxinas solubilizadas en alcohol a los segmentos, evaporaci�n del alcohol de los segmentos y siembra en el propagador r�stico.

2) Propagadores y medios de enraizamiento. El ambiente en el cual las estacas son puestas a enraizar es de vital importancia. Los propagadores deben reunir caracter�sticas que eviten cualquier desecaci�n en las estacas.

Un propagador es una construcci�n que evita la p�rdida de agua del medio que rodea a las estacas. Su funci�n es similar a la de un alm�cigo, pues ambos propician las condiciones ambientales adecuadas para la germinaci�n y establecimiento de las pl�ntulas o para el enraizamiento de las estacas, seg�n sea el caso de que se trate.

Hay propagadores con sistemas de aspersi�n de alto costo que regulan autom�ticamente la frecuencia y la intensidad de la aspersi�n. Se instalan en invernaderos con control de luz y humedad. Sin embargo, la humedad tambi�n se puede controlar de manera sencilla en un compartimiento que tenga una tapa transparente para permitir el paso de la luz y evitar la p�rdida de humedad; el fondo del compartimiento se cubre con una mezcla de arena y grava saturadas de agua, sobre la cual se pone el medio de enraizamiento. Adicionalmente se debe reducir la insolaci�n del dispositivo y dar aspersiones manuales peri�dicas (figura 21).

Figura 21. Aspecto del propagador r�stico y composici�n del medio de enraizamiento para las estacas.

3) Sustrato de enraizamiento. Un buen medio de enraizamiento se obtiene con arena gruesa o grava fina, que debe estar limpia (aunque no necesariamente est�ril) h�meda y bien aereada. Si su capacidad de retenci�n de agua es baja se puede mejorar adicionando aserr�n (no demasiado fresco), turba, vermiculita u otros materiales (v�ase el cap�tulo III). En el caso de haber inicios de pudrimiento en las estacas ser� necesario aplicar alg�n fungicida al medio de enraizamiento.

4) Siembra de las estacas en el propagador. Las estacas ya preparadas se siembran r�pidamente pero tomando en cuenta las siguientes indicaciones: los cortes deben colocarse a una profundidad de 2 a 3 cm; para asegurar que queden firmes es necesario compactar un poco el sustrato de enraizamiento; cuando se utilizan estacas multinodales con varias hojas se debe evitar que las hojas inferiores queden en contacto con el medio de enraizamiento para evitar la putrefacci�n.

5) Trasplante y acondicionamiento de las estacas. En varias especies propagadas vegetativamente se ha observado que el enraizamiento de las estacas se inicia despu�s de dos semanas, y est� lo suficientemente desarrollado despu�s de 4 a 6 semanas (cuando las ra�ces miden de 1 a 2 cm) (figura 22). Las estacas que enraizan en tiempos m�s largos son d�biles y no deben conservarse. El trasplante de las estacas tiene que hacerse inmediatamente despu�s de ser removidas del medio de enraizamiento. Al sacar las estacas de su medio hay que tener cuidado de no da�ar las ra�ces, desp�es se verifica que el sistema radical tenga tres ra�ces como m�nimo y que su distribuci�n sea radial. Cuando las estacas presenten una o dos ra�ces, o bien cuando el sistema radical se forme s�lo de un lado se deben desechar, para no poner en riesgo el vigor o una adecuada forma de crecimiento.

Figura 22. Segmento foliado enraizado.

Posteriormente se pasan a recipientes que contengan sustrato aereado y con buena fertilidad. Es recomendable agregar tierra del sitio donde naturalmente crece la especie para as� favorecer la inoculaci�n de la microflora apropiada. Es necesario estabilizar los trasplantes adecuadamente, para lo cual los envases deben llenarse con el medio de crecimiento aproximadamente a la mitad de su capacidad. La estaca se coloca en el envase en posici�n correcta (con la yema al ras del suelo y en su mayor parte dentro del medio del envase) y se termina de llenar. Esto ayuda a que no queden espacios de aire en su base y a que las ra�ces no se da�en, lo que asegura que �stas queden bien distribuidas en el envase (sin curvaturas o enrollamientos). Cuando hay m�s de una yema se recomienda eliminar algunas con el fin de asegurar la formaci�n de plantas con un s�lo eje y favorecer que el eje se desarolle en forma recta (figura 23).

Figura 23. Proceso de trasplante de estacas del propagador a los envases de crecimiento.

Algunas estacas reci�n enraizadas se deshidratan al pasarlas directamente al medio externo, por lo que se recomienda dejar los envases unos d�as m�s en el propagador, protegiendo a �ste con pl�stico para evitar su contaminaci�n con el material de los envases. En el periodo en que las estacas se aclimatan a las condiciones ambientales que existen fuera del propagador es conveniente colocarlas primero en un ambiente sombreado y h�medo por dos o tres semanas, y despu�s exponerlas paulatinamente a condiciones decrecientes de humedad y crecientes de luz y temperatura.

Segmentos foliados de maderas semiduras y segmentos foliados de maderas duras siempreverdes

La diferencia entre este tipo de segmentos y los de maderas blandas estriba en las condiciones de lignificaci�n de las ramas y en la �poca del a�o en que �stas se obtienen de la planta donante. El uso de esta t�cnica es muy importante en la propagaci�n vegetativa de varias especies de pino, las especies siempre verdes de hoja angosta con maderas duras, y en la propagaci�n de �rboles siempreverdes de hoja ancha. Para el enraizamiento de este tipo de segmentos hay que seguir las mismas indicaciones que se mencionaron para el manejo y selecci�n de brotes en las plantas donantes de maderas blandas, as� como tambi�n para la manipulaci�n y cuidado de los cortes y evitar as� el estr�s h�drico en las estacas. Sin embargo existen algunas diferencias en el manejo de los cortes de especies siempreverdes de hoja ancha y de hoja angosta.

Especies siempreverdes de hojas anchas

En el caso de los segmentos de maderas semimaduras, las ramas de especies siempreverdes de hojas anchas se obtienen en el verano, cuando el crecimiento empieza a declinar y la madera se encuentra parcialmente madura. Los cortes pueden tener longitudes de 7.5 a 15 cm, y las hojas de la punta de la estaca se conservan, si �stas son muy grandes se debe disminuir su tama�o (figura 24).

Figura 24. Segmentos foliados siempreverdes de hojas angostas y de hojas anchas.

Segmentos de maderas duras siempreverdes de hojas angostas

Para los segmentos de maderas duras siempreverdes de hojas angostas el enraizamiento toma mucho tiempo (desde varios meses hasta un a�o) y es muy importante evitar que las estacas sufran estr�s h�drico durante este periodo. Los cortes se obtienen de plantas donantes j�venes, ya que este factor es determinante para tener �xito. Generalmente los cortes se realizan en ramas terminales, de la �poca de crecimiento pasada, a finales de oto�o o bien en invierno. La longitud de las estacas var�a de 10 a 20 cm, y hay que tener cuidado de remover las hojas de la mitad de la estaca hacia la base (figura 24).

A diferencia de los segmentos foliados de maderas blandas estos dos �ltimos tipos de cortes requieren un medio de enraizamiento que incluya mezclas de vermiculita, y turba en proporci�n 1:1, o bien de perlita y vermiculita que proporcionan nutrientes y mayor humedad. Adem�s, el enraizamiento se puede favorecer aplicando calor a la base de las estacas (24 a 26.5�C). Esto es particularmente favorable para las especies de hoja angosta. Asimismo, para estos �ltimos cortes la aplicaci�n de AIB a altas concentraciones es usualmente ben�fico para incrementar la velocidad y porcentaje de enraizamiento, adem�s de favorecer el desarrollo de sistemas radiculares robustos.

Ambos tipos de cortes, los de hojas anchas y angostas, enraizan mejor en invernaderos con sistemas de aspersi�n autom�ticos o bajo propagadores r�sticos, en condiciones de alta iluminaci�n y humedad relativa, o bien, bajo ligeras nebulizaciones.

INJERTO

La t�cnica de injerto consiste en tomar un segmento de una planta, por lo general le�osa, e introducirlo en el tallo o rama de otra planta de la misma especie o de una especie muy cercana, con el fin de que se establezca continuidad en los flujos de savia bruta y savia elaborada, entre el tallo receptor y el injertado (figura 25). De esta manera, el tallo injertado forma un tejido de cicatrizaci�n junto con el tallo receptor y queda perfectamente integrado a �ste, pudiendo reiniciar su crecimiento y producir hojas, ramas y hasta �rganos reproductivos. Esta t�cnica es muy antigua y ya era practicada por los horticultores chinos desde tiempos remotos. Tiene grandes ventajas, sobre todo para el cultivo de �rboles frutales y de ornato, pues permite utilizar como base de injerto plantas ya establecidas que sean resistentes a condiciones desfavorables y enfermedades, utiliz�ndolas como receptoras de injertos de plantas m�s productivas y con frutos de mejor calidad y mayor producci�n.

Figura 25. Existen diversas t�cnicas de injerto que permiten la uni�n de segmentos de dos individuos diferentes: a) injerto de una rama sobre una incisi�n lateral de un tallo, b) injerto de una yema en la corteza de un tallo, c) injerto de un tallo sobre otro.

Al contrario de lo que generalmente se cree, el injerto no produce una combinaci�n de caracter�sticas entre la planta receptora y la injertada. Los frutos de la planta injertada no cambian sus propiedades ni su sabor, la �nica ventaja es que el injerto permite utilizar bases ya desarrolladas, lo que acelera la producci�n de frutos. Tambi�n se aprovecha la resistencia (a enfermedades o condiciones desfavorables) de variedades de �rboles frutales de menor calidad, para injertar en ellos variedades de mayor calidad pero menos resistentes.

El injerto es una forma particular de reproducci�n asexual por segmentos que se utiliza en gran escala en la fruticultura. Una de las industrias que recurren con mayor frecuencia a esta t�cnica es la vitivinicultura o cultivo de la vid. Con gran frecuencia las plantas productoras de uvas de baja calidad, pero muy resistentes a la sequ�a y a las enfermedades, son injertadas con segmentos de vides de alta producci�n y calidad. Esta t�cnica es muy empleada para mejorar la producci�n de vi�edos antiguos ya establecidos desde hace mucho tiempo.

Las t�cnicas de injerto son muy variadas y existe un m�todo �ptimo para cada prop�sito y tipo de planta. En esencia todos los procedimientos consisten en tener a la disposici�n buenas plantas recept�culo y buenos segmentos que injertarle. La t�cnica se inicia haciendo un corte en el tallo receptor y otro en el segmento a injertar, para que hagan contacto los tejidos vasculares del injerto con sus equivalentes en la planta receptora. Una vez realizado el injerto se protege la herida con una cera especial y se cubre con tela o con una cuerda para evitar que se desprenda. El tejido injertado por lo general est� defoliado y es conveniente que el injerto coincida con la �poca de primavera para que, al reiniciar el crecimiento de los tejidos, los est�mulos hormonales que caracterizan ese momento de la vida de la planta induzcan el establecimiento de una conexi�n apropiada entre los tejidos de ambas partes.

Para que un segmento pueda injertarse sobre otra planta, como ocurre en los animales que reciben injertos de �rganos, tiene que haber una afinidad entre los tejidos que van a ponerse en contacto para que el injerto no sea rechazado. Por esto el injerto s�lo es posible entre plantas de una misma especie, aunque sean de diferentes variedades o razas. A veces es posible el injerto entre especies diferentes, siempre y cuando �stas sean muy cercanas entre s�, o sea, que por lo menos pertenezcan al mismo g�nero.

MICROPROPAGACI�N

El desarrollo de las t�cnicas de cultivo de tejidos vegetales, aunadas al descubrimiento de las hormonas de crecimiento y diferenciaci�n de las plantas —auxinas y citoquininas—, permiti� el desarrollo de varias t�cnicas de cultivo orientadas hacia la propagaci�n de plantas que son ahora de uso corriente en muchos laboratorios de investigaci�n del mundo y tambi�n en empresas de propagaci�n comercial.

Estas t�cnicas est�n basadas en el hecho de que los tejidos vivos de las plantas conservan la potencialidad de dar origen a un organismo completo. Las c�lulas que conservan mejor esta potencialidad son las que est�n menos diferenciadas hacia una funci�n espec�fica, como las que est�n presentes en las yemas y en otros tejidos primarios de las plantas, por ejemplo los extremos de las ra�ces, los segmentos nodales, las semillas, el par�nquima del tejido vascular foliar, el cambium y algunas partes florales.

La t�cnica de cultivo de tejidos se inicia con la toma de segmentos de plantas en crecimiento que se esterilizan y se cultivan en soluciones nutritivas especiales, con frecuencia gelificadas. A estos medios se incorporan combinaciones adecuadas de hormonas de crecimiento para obtener una proliferaci�n celular en el segmento. A partir de esta proliferaci�n puede ocurrir la formaci�n directa de ra�ces y tallos que originen una o varias plantas nuevas completas (figura 26). Tambi�n es posible inducir la multiplicaci�n de las c�lulas germinales del explante para formar un c�mulo de tejido poco diferenciado llamado callo o una estructura peculiar carente de paredes celulares llamada protoplasto, cada uno de los cuales se emplea en diversos procedimientos de propagaci�n.

Figura 26. Del explante (a) se obtienen yemas (b) que se desarrollan formando tallos adventicios (c, d, e). Estos tallos pueden aislarse para lograr su diferenciaci�n y despu�s trasplantarse a recipientes con suelo (f-j).

El cultivo de tejidos y c�lulas vegetales tiene otras aplicaciones m�s o menos relacionadas con la propagaci�n clonal. Entre �stas se encuentra la obtenci�n de l�neas de plantas gen�ticamente muy uniformes, con fines experimentales; el almacenamiento o transporte de germoplasma vegetal (de lo cual trataremos ampliamente m�s adelante); el control cada vez m�s importante de infecciones sist�micas cr�nicas en las plantas mediante la obtenci�n de prop�gulos libres de virus y otros agentes infecciosos. En la ingenier�a gen�tica moderna el cultivo de tejidos tiene importancia en los procesos de transg�nesis, hibridaci�n interespec�fica y en la generaci�n y selecci�n de variantes gen�ticas de las plantas.

Cada uno de estos temas es de gran complejidad y se necesitar�a una obra mucho m�s extensa para hablar de ellos, lo cual no es el prop�sito de este libro. Aqu� se ver�n los aspectos relativos al cultivo de c�lulas y tejidos vegetales exclusivamente en lo que respecta a las t�cnicas m�s sencillas de micropropagaci�n de �rboles actualmente en uso en laboratorios de tecnolog�a sencilla en muchos lugares del mundo. Por mucho tiempo las t�cnicas de micropropagaci�n han sido consideradas demasiado complicadas para convertirse en una opci�n viable para la propagaci�n de �rboles en regiones tropicales subdesarrolladas. Sin embargo, tal punto de vista es poco realista ya que existen m�todos de micropropagaci�n que s�lo requieren recursos t�cnicos e instalaciones m�nimas.

La bibliogr�fia cient�fica moderna contiene innumerables trabajos que describen t�cnicas de cultivo de tejidos y �rganos vegetales en medios complejos y finamente formulados, colocados en condiciones ambientales controladas con mucha precisi�n. Esto no sucede con las t�cnicas sencillas de micropropagaci�n que rara vez se describen en los libros especializados disponibles. Yesto es un grave error, pues una vez que se ha probado que una especie de planta puede ser micropropagada exitosamente, los procedimientos de micropropagaci�n se simplifican y se vuelven accesibles para las instalaciones sencillas que se encargan de la propagaci�n de plantas.

Los procedimientos m�s usados por los laboratorios de micropropagaci�n son cuatro m�todos diferentes para multiplicar plantas in vitro: 1) la activaci�n de la ramificaci�n axilar, 2) los segmentos nodales, 3) los tallos adventicios y 4) las embriog�nesis som�ticas. De los cuatro, este �ltimo es el que se utiliza menos. Las t�cnicas que dan los mejores resultados var�an dependiendo de las especies y del prop�sito por el cual se propagan.

1) Activaci�n de la ramificaci�n axilar (figura 27A). Quiz� sea el m�todo m�s frecuentemente usado; en �l se emplean meristemos tanto terminales como axilares del tallo para establecer los cultivos. Manipulando el cultivo mediante cambios en su ambiente qu�mico (hormonas) y en el fragmento que se cultiva, se suprime la dominancia apical y se induce la ramificaci�n axilar. Subsecuentes subdivisiones del cultivo en fragmentos permiten multiplicar los explantes hasta alcanzar el n�mero deseado de tallos. A pesar de que la multiplicaci�n inicial es lenta, se incrementa r�pidamente permitiendo varios subcultivos. Los tallos seccionados del cultivo pueden enraizar in vitro o directamente en el suelo.

2) Segmentos nodales (figura 27B). El m�todo de los segmentos nodales tiene la ventaja de que genera poca variaci�n gen�tica en las muestras, ya que en ning�n momento se forma tejido calloso. Se inicia escindiendo segmentos de tallo con su correspondiente yema axilar. En el cultivo las yemas crecen y se alargan produciendo nuevos segmentos nodales susceptibles de ser a su vez escindidos. En un momento determinado los segmentos nodales producidos pueden dar origen a tallos y ra�ces ya sea in vitro o en el suelo, mediante una alteraci�n de la composici�n hormonal del medio. Muchas plantas no pueden ser propagadas exitosamente de esta manera.

Figura 27. Tipos de propagaci�n por cultivo de tejidos: A) activaci�n de la ramificaci�n axilar, B) segmentos nodales, C) tallos adventicios y embriog�nesis som�tica.

3) Tallos adventicios (figura 27C). Pueden ser inducidos a partir de callos originados por explantes de ramas u hojas y continuarse cultivando hasta obtener un gran n�mero de callos, simplemente cambiando el ambiente hormonal en el que se desarrolla el callo original o subsecuentes fragmentos de �ste. Los tallos obtenidos pueden enraizar in vitro o en el suelo. De todos los m�todos de propagaci�n �ste es el que genera m�s variabilidad gen�tica debido a que se utiliza un estadio calloso intermediario, por lo que no se recomienda para la micropropagaci�n de plantas en las que la integridad gen�tica es muy importante. Al formarse el callo ocurre una desdiferenciaci�n completa del tejido vegetal, que frecuentemente conlleva a la alteraci�n gen�tica, lo cual induce variabilidad en la informaci�n gen�tica entre las c�lulas del callo.

4) Embriog�nesis som�tica (figura 27D). Embriones som�ticos o asexuales pueden resultar de un proceso de diferenciaci�n directa o indirecta a partir de c�lulas, �rganos o estados callosos intermedios de una planta. Muchas veces los embriones som�ticos proliferan y producen embriones secundarios a partir de meristemos som�ticos, como las yemas axilares, partes de las flores o de semillas. Estos embriones adquieren una morfolog�a y comportamiento similar a los embriones naturales de origen sexual de las plantas y, como ellos, pueden germinar en el suelo. La embriog�nesis som�tica puede convertirse en la forma m�s eficiente de propagaci�n, ya que te�ricamente se obtendr�an millones de plantas a partir de una cantidad peque�a de tejido en cultivo.

La producci�n de embriones som�ticos se ha estudiado a fondo s�lo en un n�mero muy peque�o de especies. Los embriones obtenidos de esta manera pueden utilizarse para producir semillas artificiales por medio del encapsulado con testas artificiales. Esta t�cnica es muy prometedora, ya que potencialmente se incrementar�a de manera significativa la disponibilidad de prop�gulos de plantas valiosas de cultivo, se acortar�a el ciclo de crecimiento y se desarrollar�an nuevos m�todos de conservaci�n y almacenamiento de germoplasma.

La t�cnica para producir embriones som�ticos se inicia con la producci�n de un tejido calloso que, mediante el uso de combinaciones especiales de sustancias qu�micas, da origen a un protoplasto en el que han desaparecido las paredes de la c�lula, asemej�ndose a un saco embrionario floral. Al colocar los protoplastos en el medio adecuado de cultivo comienzan a desarrollarse los embriones som�ticos a partir del protoplasto.

Esta t�cnica ha sido aplicada con �xito a ciertos �rboles tropicales, como el caucho, el mango y otros. Los embriones som�ticos pueden incluso encapsularse en testas artificiales para originar semillas sint�ticas que se cultiven en el suelo o utilizarse para la conservaci�n de germoplasma vivo por mucho tiempo, utilizando t�cnicas de deshidrataci�n y vitrificaci�n, y conservaci�n en nitr�geno l�quido. Esto es posible incluso en plantas que originalmente producen semillas recalcitrantes.

Las t�cnicas de cultivo de tejidos requieren instalaciones y precauciones con cierto nivel de complejidad. La higiene y desinfecci�n son muy importantes para evitar la contaminaci�n microbiana de los cultivos. La formulaci�n de los medios de cultivo es variada, sin embargo, �stos contienen fundamentalmente sales minerales de los macroelementos y oligoelementos como: calcio, potasio, magnesio, nitr�geno, f�sforo, azufre, manganeso, hierro, cloro, sodio, zinc, boro, molibdeno y cobre, los cuales son indispensables para el crecimiento de las plantas. Adem�s, algunos medios incorporan compuestos org�nicos sencillos como fuentes de carbono (generalmente carbohidratos), reguladores hormonales del crecimiento (auxinas, citoquininas y giberelinas), otros reguladores del crecimiento (amino�cidos y vitaminas) y a veces antioxidantes (�cido asc�rbico).

En la figura 28 se indican todas las alternativas biotecnol�gicas que surgen a partir del cultivo de tejidos.

Figura 28. Opciones biotecnol�gicas para la propagaci�n de plantas que se originan a partir del cultivo de tejidos, en las que se incluyen tambi�n t�cnicas de modificaci�n gen�tica.

SELECCI�N CLONAL

La micropropagaci�n y la propagaci�n vegetativa permiten emplear t�cnicas de selecci�n y mejoramiento de las caracter�sticas favorables de las plantas por medio de la selecci�n clonal. Las caracter�sticas que pueden mejorarse cubren un amplio rango de posibilidades; por ejemplo, la resistencia de las plantas a la temperatura, a la sequ�a, a crecer en suelos pobres o con caracter�sticas desfavorables, como acidez o alcalinidad excesiva, salinidad alta o saturaci�n de humedad; tambi�n puede mejorarse el rendimiento del forraje y frutos, su sabor y calidad nutricional, la velocidad de crecimiento, la calidad de la madera producida y la concentraci�n de compuestos secundarios valiosos como sustancias qu�micas, l�tex, gomas, etc.

A continuaci�n describimos brevemente las dos t�cnicas b�sicas de selecci�n clonal: 1) Se buscan en la naturaleza las plantas que presenten la caracter�stica deseada en forma �ptima (por ejemplo, los frutos m�s deliciosos y grandes), y se toma de ese individuo los meristemos o segmentos que se vayan a utilizar para la propagaci�n vegetativa, para as� obtener muchos individuos con la caracter�stica deseada. 2) Se recolectan semillas, segmentos o meristemos de muchos individuos de una o varias poblaciones de la especie que se desea propagar. Con este material se producen muchas plantas peque�as en un vivero y se someten a las condiciones desfavorables para las que se desea que tengan mayor resistencia; tambi�n se puede comparar su velocidad de crecimiento, su producci�n de forraje o cualquier otra cualidad que se desee resaltar. Se escogen los individuos que muestren las caracter�sticas �ptimas seg�n el caso y se utilizan para propagarlos vegetativamente y obtener as� individuos mejorados.

Esta t�cnica incluye la exploraci�n de las diversas poblaciones de una especie en el medio natural, ya que en el �rea natural de distribuci�n geogr�fica de una especie existe gran variaci�n en muchos de los atributos deseables de la especie.

Siguiendo la segunda t�cnica descrita ha sido posible obtener cultivos de �rboles tropicales con caracter�sticas muy favorables. Por ejemplo, especies de acacia resistentes a la salinidad o al suelo �cido; mezquites ornamentales resistentes al fr�o; especies de guaje productoras de abundante forraje de alta calidad y con r�pido crecimiento en suelos pobres y, por �ltimo, �rboles maderables cuyo crecimiento est� determinado por una fuerte dominancia apical. Esto permitir� repoblar las selvas con individuos que producen un fuste o tronco recto y alto, muy apropiado para seguir t�cnicas �ptimas de aserrado y uso en ebanister�a, como es el caso del nogal africano y la caoba americana (figura 29).

Figura 29. Selecci�n clonal. En este caso se eligen los segmentos enraizados que muestran la mayor dominancia apical, es decir, los que tienden a crecer en un solo eje, y se desechan los que tienden a ramificar. De esta manera se obtienen �rboles con un fuste recto que permite un mejor uso industrial.