Propagación

Tipos de propagación

La propagación sexual es el término utilizado cuando dos líneas parentales están involucradas y forman un embrión. Puede o no estar encapsulado en lo que se conoce como una cubierta de semilla e implica la fusión de dos conjuntos de genes separados. La propagación asexual es cuando una pieza de la planta original se utiliza para formar una planta completamente nueva con el mismo conjunto de tejidos que la planta original, incluidas las mutaciones o especialidades localizadas. Otro tipo de reproducción asexual es la clonación en la que el gen de una sola célula indiferenciada en cualquier parte de la planta se ve obligado a diferenciarse en partes de la planta para que todas las plantas posteriores que partan de esta célula sean exactamente los mismos conjuntos de genes en todos los sentidos. Esto se conoce como clonación y generalmente involucra un proceso llamado Cultivo de Tejidos.

Figura 1: Partes de flores de una flor completa (partes masculinas y femeninas visibles)

Propagación sexual

La reproducción sexual en todas las plantas implica la fusión de dos conjuntos diferentes de genes, a veces de padres separados y, a veces, del mismo padre. En la división de plantas angiospermas (plantas con flores como tomate, cactus, pastos, etc.), el grupo más grande y más diverso, estos conjuntos de genes en el embrión se encapsulan en una semilla para protección. En las plantas de Gymnosperm, esta nueva planta futura no está y permanece desnuda a los elementos (pino, abeto, otras plantas de hoja perenne). En las plantas con flores, esto implica la contribución masculina (polen) de una planta fuente diferente o idéntica (monetaria o dioica) que se transfiere a la parte femenina de la flor (conocida como el ovario), que contiene el huevo o el óvulo. El gen establece fusible y se forma una nueva semilla. (ver Fig 1)

Este proceso permite la mayor cantidad de diversidad genética posible. Todas las células de las cuales la mitad de los cromosomas (las estructuras génicas), de las cuales surgen el polen y el óvulo, tienen dos conjuntos de los mismos genes. Por ejemplo, la forma del pétalo podría ser un único conjunto de genes, y la célula de la planta contendrá dos de estos, aunque un conjunto puede ser diferente en cuanto a la forma que pueda producir. En la formación del óvulo o grano de polen, un conjunto estará en un óvulo o grano de polen, mientras que el otro estará en un óvulo o grano de polen diferente. El que se fusiona con el otro en la polinización se convierte en parte de la nueva planta y se transmite. Por lo tanto, la nueva planta es parte de ambos y no de un solo conjunto de genes o de un conjunto de genes monoparental. (ver Fig 2) El problema es que, a menos que se trate de un conjunto de genes muy estable, el productor nunca sabe exactamente qué obtendrán hasta que la semilla germine y crezca. Estas diferencias pueden verse o no verse.

Dos semillas producidas pueden parecer idénticas pero una fruta puede ser verde y amarga, mientras que la otra es grande, roja y sabrosa. Se pueden producir muchas más plantas con semilla, y se pueden almacenar inicialmente por periodos de tiempo con una preocupación mínima, pero el cultivador a veces no tiene idea de qué es exactamente lo que está obteniendo. Además, los conjuntos de genes inestables en muchas variedades, aunque siempre se producen a partir de las mismas líneas parentales, producirán tantos conjuntos de genes como semillas. El hecho de que la mayoría de las plantas se puedan propagar a partir de esquejes o divisiones mejora enormemente las posibilidades del productor de producir plantas y cultivos exitosos y similares.

Figura 2: Reproducción sexual: el proceso de fertilización

Propagación asexual

La reproducción asexual es la utilización de una parte de planta existente o conjunto de genes completo para producir una planta similar o similar. Eso cubre un montón de terreno. Para facilitar esta discusión, los temas se dividirán y tratarán por separado. El énfasis de este artículo está en los esquejes, el método más importante de propagación utilizado por los productores para garantizar la consistencia en los cultivos. Para comenzar esta conversación, es importante tener en cuenta algunas cosas.

1. Una cosa para recordar es que los genes en cualquier célula, en cualquier momento, pueden mutar. Este es un proceso mediante el cual influencias externas tales como: luz de alta energía, división celular, procesos químicos, tiempo / edad y muchas otras formas, afectan los conjuntos de genes expresados. El resultado es que pocas veces el gen establecido en las células de la planta en la punta se asemeja, con una precisión del 100%, al gen celular establecido como un óvulo fertilizado. Esto puede prestarse a muchas expresiones nuevas, tales como: mejor fruta, diferente forma de hoja, tamaño, patrones de color / abigarramiento, etc.

2. Otra cosa para recordar es que poner raíces en un corte es simplemente continuar el desarrollo de la planta lejos de la planta original. Las células alejadas de áreas especializadas dentro de los meristemas de una planta tienen una especialización y un propósito. Una célula epidérmica foliar se dividirá en la misma célula tipo pero, en estas áreas especializadas, las células en nuevas partes de la planta adquieren su especialización a medida que se establecen, aunque comienzan como células indiferenciadas (o colectivamente, tejido). En algún momento, debe producirse un cambio para que los tejidos cambien y se vuelvan indiferenciados una vez más, a fin de convertirse en nuevas raíces o en plantas completamente nuevas.

3. Finalmente, recuerde que los conjuntos de genes nunca reinician el reloj en el momento o la edad. Esto se puede extender, pero sigue habiendo un límite. Por ejemplo, un manzano puede tener una rama que produce una fruta ligeramente mejor a partir de una mutación en el brote axilar en el que se originó. Si un brote se toma y se propaga cortando, entonces el nuevo árbol tendrá la misma fruta buena y se puede propagar en cientos y miles de árboles nuevos. La edad del conjunto de genes siempre se mantendrá sincronizada, en función de ese gen original del árbol. Se puede extender pero un par de cosas suceden a lo largo del tiempo: los genes se cansan y mutan más, y tarde o temprano toda la línea se extinguirá aproximadamente al mismo tiempo.

Clonación

Figura 3: Plántulas de cultivo de tejido terminado
listo para el trasplante

Se puede argumentar que la toma de cualquier propágulo vegetativo es la clonación de la planta original, por lo que no debe haber diferencia en la terminología. Sin embargo, debido a que el mundo hortícola trata las dos áreas como distintas, y debido a que existen verdaderas diferencias menores, hablaremos sobre las dos formas básicas de reproducción vegetativa.

La clonación es el proceso en el que se extrae un trozo de tejido de un área viable de una planta madre. Luego es forzado a regresar a un estado indiferenciado (callo), donde luego se divide en células individuales y estas células son casi un 100% de genes coincidentes, y luego se les permite crecer en más callos. El callo se introduce en ciertas proporciones de minerales, hormonas, enzimas, etc. y se produce en una nueva planta, cada una prácticamente idéntica a las demás. Este proceso es intenso y está sujeto a muchas fallas en el camino.

En el proceso, tiende a producir enormes cantidades de plantas nuevas. Esto significa que es ideal para producir números comercialmente necesarios para mantener los costos más bajos, pero caros y abrumadores para jardines más pequeños.

Figura 4: - Salas de incubación con técnicos

Hay muchas variaciones en este proceso, todas consideradas Cultura de Tejidos, pero lo anterior sirve como un ejemplo fácil. (Ver Fig. 2) Prácticamente todas las partes de la planta tienen o podrían tener alguna importancia o lugar en esta técnica. La cultura de los meristemas, o microcortes, es más como un corte, pero solo se elimina el meristemo de la punta con un par de nuevos brotes axilares de la planta y luego se hacen raíces y se crea una nueva planta.

Las ventajas son numerosas, como la indexación de virus o enfermedades, pero la palabra es cara. Lo más importante es que todas las plantas responden independientemente a esta técnica, lo que funciona en una especie no lo hace en otra.

Una gran cantidad de investigación ha tenido y todavía se desarrolla: los perfiles y las técnicas necesarios, los equilibrios químicos correctos e incluso el momento correcto para que ocurran las cosas. El requisito del equipo para llevar a cabo este método de propagación es extenso y debe ser totalmente estéril. Sigue siendo maneras más fáciles. (Ver Fig 3 y 4)

Esquejes vegetativos

El método de elección (en los casos en que es posible que no todas las plantas se presten para la propagación por la punta o los cortes de hojas / ojos) es la toma de esquejes. La propagación vegetativa incluye plantas que surgen de yemas adventicias en la raíz misma y la raíz se divide para producir plantas separadas (división) u otros métodos vegetativos. También incluye el corte de tallos para incluir hojas activas, esquejes de hojas / hojas o brotes apicales o axilares latentes conocidos como esquejes inactivos. La idea es que la planta con un meristemo de punta de crecimiento activo, yema axilar o brote dormido arraigue a través del cambio de tejido epidérmico o formación de callos en el corte, en un meristemo de raíz y forme una nueva conexión con los tejidos vasculares. Esto también es posible a través de estructuras especializadas tales como raíces aéreas / fascículos retentivos, o que surgen de los tejidos del nodo de la hoja para producir una nueva planta y sistema de raíces.

Figura 5: La idea básica en Osmosis Inversa es pasar agua a través de una membrana dejando casi todo atrás. Las plantas hacen esto por fuerzas naturales que involucran gradientes. Esta máquina lo hace al forzar el agua a través de la membrana.

Existen muchas posibilidades y todas las plantas pueden ser diferentes. Algunas plantas también responderán de múltiples maneras. (Ver Fig 6 y 7) Cuando se desarrolla este nuevo sistema de raíces, si la planta tiene una corona activa más centralizada, en la unión del sistema vascular de la raíz y el sistema vascular superior se forma una nueva corona y debe tratarse correctamente. Algunas plantas tienen menos coronas identificables o tienen la capacidad de enraizar fácilmente a lo largo del tallo, en cuyo caso son menos preocupantes. Las coronas tienden a ser áreas de uso de alta energía y pueden requerir mayores cantidades de oxígeno para funcionar correctamente. Mientras que el corte, cuando se desconecta del tejido radicular usualmente crea nuevas raíces, estas nuevas coronas no responderán bien a ser enterradas profundamente y generalmente no se arraigarán o morirán antes de que se formen nuevas raíces, causando problemas con la parte superior como mínimo.

Estas actividades se desencadenan por combinaciones de factores desencadenantes, como los niveles de luz (o la falta de ellos), la acumulación y / o desaparición de hormonas, la acumulación de almidón y otras actividades, incluido el estrés. Algunas plantas de enraizamiento rápido como Ficus spp. se enraizará desde el tallo y los nudos cuando la humedad sea alta y los niveles de luz sean más bajos. Se producen raíces aéreas que crecen hasta el suelo, convirtiéndose de una raíz aérea en una raíz normal para ayudar a satisfacer las necesidades de la planta. Las raíces que sí se forman tienden a diseñarse para el entorno en el que surgen, como en sistemas basados ​​en agua o basados ​​en el suelo.

Figura 6 (izquierda): La raíz adventicia inicial del cambio de tejido epidérmico así como las iniciales de la raíz del callo en el extremo cortado del propágulo Figura 7 (derecha): Las raíces adventicias y Callus se forman a partir de las iniciales

Conclusión

Las plantas tienden a prestarse a propagarse. Es como si supieran cómo mantener una sola copia de sus genes en el futuro cuando en realidad es un mecanismo de supervivencia de hace mucho tiempo. Para mantener todas las características deseadas, la única forma verdadera de lograr esto es a través de la propagación vegetativa. Es posible mantenerse cerca con semillas de genes estables que no son híbridas, pero aún así el riesgo de mutación sigue siendo mucho mayor. Además, un propágulo vegetativo tiende a alcanzar la madurez más rápidamente, ya que sus tejidos permanecen en la misma madurez del caldo o de la planta madre, por ejemplo los tejidos juveniles frente a los tejidos adultos.

Al final, hay muchas técnicas para usar en propagación. Todos pueden ser difíciles o fáciles, por lo que el productor debe seleccionar la mejor manera, la más práctica y exitosa para satisfacer sus necesidades en función de la planta, ya que todas serán diferentes.