Germinación y crecimiento de Echinocactus platyacanthus Link & Otto (Cactaceae)
Resumen
Echinocactus platyacanthus es una cactácea endémica de México y es una de las plantas más sobreexplotadas por sus propiedades alimenticias ya que de ella se obtiene el dulce conocido como acitrón; la planta presenta una amplia distribución en el país, pero no cuenta con un plan de manejo que garantice la conservación in situ para la producción de este dulce. Este taxón se encuentra catalogada como especie en posible riesgo de extinción. En este trabajo se llevó a cabo un estudio comparativo, entre la germinación in vitro y ex vitro, a efecto de conocer, cuál es el mejor sustrato para E. platyacanthus, además de establecer la mejor combinación de reguladores de crecimiento para acelerar el crecimiento bajo condiciones controladas y proponer una alternativa para un consumo sustentable de esta especie tan cotizada y contribuir a la conservación de sus poblaciones naturales. Se recolectaron semillas, flores y frutos de E. platyacanthus en San Antonio Tecozautla, Hidalgo-México.
En el laboratorio la germinación de las semillas se realizó con la combinación de los siguientes sustratos y medios: tierra negra+tezontle+agrolita, tierra negra+agrolita, tierra negra, tierra del sitio de colecta y en MS a la mitad de su concentración. Para la promoción de crecimiento acelerado de plantas se utilizaron un factorial con tres combinaciones diferentes de reguladores de crecimiento: 0.5 mg/L de BAP, 5 mg/L de ANA + 0.5 mg/L de BAP y 5 mg/L de ANA.
Los mejores resultados de esta investigación se encontraron en la germinación in vitro en MS al 50% con remojo de 24 horas como tratamiento pre-germinativo, donde alcanzó un 70% de germinación después de 28 días de cultivo. El uso de la citocinina BAP en concentraciones de 0.5 mg/L en cultivos in vitro aceleraron el crecimiento de los explantes, obteniendo plántulas vigorosas con tallas de hasta 1.8 cm de altura x 2.25 cm de diámetro, con un peso fresco de 2.3 gramos en un lapso de 70 días de cultivo partiendo desde semilla, por lo que la combinación de ambos protocolos ofrecen la alternativa del establecimiento de esta especie en invernadero para su futuro aprovechamiento en la elaboración de acitrón de manera sustentable y así contribuir a la protección de sus poblaciones in situ.
Citas
Aragón-Gastélum, J. L., Flores, J., Yáñez-Espinosa, L., Reyes-Olivas, Á., Rodas-Ortiz, J. P., Robles-Díaz, E., & González, F. J. (2017). Advantages of vivipary in Echinocactus platyacanthus, an endemic and protected Mexican cactus species. Journal of Arid Environments, 141, 56-59. doi:10.1016/j.jaridenv.2017.01.012
Arias, S., Gama-López, S., Guzmán-Cruz, L. U., & Vázquez-Benítez, B. (2012). Instituto de Biología UNAM. Flora del Valle de Tehuacán-Cuicatlán, 95, 1-235. doi:10.22201/ib.9786073017909e.2019
Baraza, E., & Fernández-Osores, S. (2013). The role of domestic goats in the conservation of four endangered species of cactus: between dispersers and predators. Applied Vegetation Science, 16, 561-570. doi:10.1111/avsc.12027
Bravo-Hollis, H., & Sánchez-Mejorada R., H. (1978). Las cactáceas de México (2 ed., Vol. 1). México, México: Universidad Nacional Autónoma de México.
Cassells, A. C., & Curry, R. F. (2001). Oxidative stress and physiological, epigenetic and genetic variability in plant tissue culture: implicatios for micropropagators and genetic engineers. Plant Cell, Tissue and Organ Culture, 64, 145-157. doi:10.1023/A:1010692104861
Castañeda-Romero, M., Luna-Contreras, M., Vela-Godinez, D., Montoya-Santiago, G., González-Bermúdez, A., Martínez Peña, R., & Esperón-Rodríguez, M. (2016). Nota sobre la estructura poblacional de Echinocactus platyacanthus (Cactaceae) en la reserva de la Biósfera "Barranca de Metztitlán", Hidalgo, México. Acta Botanica Mexicana, 115, 65-73.
Castillo-Reyes, F., Sánchez Chaparro, J. D., Rangel Estrada, S. E., & Canul Ku, J. (2014). Efecto de microorganismos en la promoción de la germinación de semillas de la cactácea Echinocactus platyacanthus Link & Otto. Interciencia, 39(12), 863-867. Obtenido de www.redalyc.org/articulo.oa?id=33932786006
Clayton, P. W., Hubstenberger, J. F., & Phillips, G. C. (1990). Micropropagation of members of the Cactaceae subtribe Cactinae. Journal of American Society for Horticultural Science, 115(2), 337-343.
Contreras-Quiroz, M. d., Pando-Moreno, M., Flores, J., & Jurado, E. (2016). Effects of wetting and drying cycles on the germination of nine species of the Chihuahua desert. Botanical Sciences, 94(2), 221-228. doi:10.17129/botsci.457
De la Barrera, E., & Nobel, P. S. (2003). Physiological ecology of seed germination for the columnar cactus Stenocereus queretaroensis. Journal of Arid Environments, 53, 297-306. doi:10.1006/jare.2002.1050
Fakhrai, H. K., & Fakhrai, F. (1990). Hormonal control of growth and development (Vol. 6). (J. W. Pollard, & J. M. Walker, Edits.) Clifton, New Jersey, USA: Human Press.
Godínez-Alvarez, H., & Valiente-Banuet, A. (1998). Germination and early seedling growth of Tehuacan valley cacti species: the role of soils and seed ingestion by dispersers on seedling growth. Journal of Arid Environments, 39(1), 21-31.
Gómez-Serrano, G., Cristiani-Urbina, E., & Villegas-Garrido, T. L. (2010). Establecimiento de protocolos para la propagación in vitro de plantas de Acourtia cordata (CERV.) Turner (Compositae), colectadas en la Sierra de Guadalupe. Polibotánica(30), 89-110.
Guzmán, U., Arias, S., & Dávila, P. (2003). Catálogo de cactáceas mexicanas. México: Universidad Nacional Autónoma de México.
Hernández, H., Cházaro, M., & Gómez-Hinostrosa, C. (08 de Octubre de 2017). The IUCN Red List of Threatened Species. doi:10.2305/IUCN.UK.2017-3.RLTS.T152537A121477917
Jiménez Sierra, C. L. (2011). Las cactáceas mexicanas y los riesgos que enfrentan. Revista Digital Univeristaria, 12(1), 1-23.
Jiménez-Sierra, C. L., & Eguiarte, L. E. (2010). Candy barrel cactus (Echinocactus platyacanthus Link & Otto): a traditional plant resource in Mexico subject to uncontrolled extraction and browsing. Economic Botany, 64(2), 99-108. doi:10.1007/s12231-01-9119
Jiménez-Sierra, C. L., & Matías-Palafox, M. L. (2015). Dinámica poblacional de cactáceas amenazadas. Recuperado el 2013 de Mayo de 2020, de http://www.snib.mx/iptconabio/resource?r=SNIB-HK026#citation
Jiménez-Sierra, C., Mandujano, M. C., & Eguiarte, L. E. (2007). Are populations of the candy barrel cactus (Echinocactus platyacanthus) in the desert of Tehuacán, Mexico at risk? Population projection matrix and life table response analysis. Biological Conservation, 135, 2787-292. doi:10.1016/j.biocon.2006.10.038
Navarro, M. D., Tzompa, R., & González, E. M. (2014). Propagación de Echinocactus platyacanthus: efectos del sustrato, viabilidad y escarificación de semillas. Zonas Áridas, 15(1), 31-47.
Pérez Molphe Balch, E., Pérez Reyes, M. E., Villalobos Amador, E., Meza Rangel, E., Morones Ruiz, L. D., & Lizalde Viramontes, H. J. (1998). Micropropagation of 21 species of Mexican cacti by axillary proliferation. In vitro Cellular & Development Biology-Plant, 34, 131-135. doi:10.1007/BF02822777
Rodríguez González, M. (2006). Propagación in vitro de Echinocactus grusonii Hild., (Cactaceae), especie en peligro de extinción. Tesis de Licenciatura, 81. Pachuca de Soto, Hidalgo, México.
Rodríguez-Ortega, C., Franco, M., & Mandujano, M. C. (2006). Serotiny and seed germination in three threatened species of Mammillaria (Cactaceae). Basic and Applied Ecology, 7, 533-544. doi:10.1016/j.baae.2006.04.001
Rojas-Aréchiga, M., Vázquez-Yanes, C., & Orozco-Segovia, A. (1998). seed response to temperature of Mexican cacti species from two life forms: an ecophysiological interpretation. Plant Ecology, 135, 207-214.
Rosas López, U. Y. (2002). Anatomía fisiológica de plántulas de cactáceas bajo estrés hídrico. Tesis de Licenciatura, 116. México, México: UNAM.
Ruiz Barrera, C. N. (2012). Distribución y etnobotánica de Echinocactus platyacanthus Link & Otto (Cactaceae) en el Valle del Mezquital. Tesis de Licenciatura, 58. México, México, México.
Sánchez-Soto, B., Reyes-Olivas, Á., García-Moya, E., & Terrazas, T. (2010). Germinación de tres cactáceas que habitan la región costera del noroeste de México. Interciencia, 35(4), 299-305.
Santos-Díaz, M. D., Méndez-Ontiveros, R., Arredondo-Gómez, A., & Santos-Diaz, M. D. (2003). In vitro organogenesis of Pelecyphora aselliformis erhenberg (cactaceae). In Vitro Cellular & Development Biology -Plant, 39, 480-484. doi:10.1079/IVP2003456
SEMARNAT. (Miercóles 6 de Marzo de 2002). Diario oficial. Recuperado el 13 de Mayo de 2020, de Diario oficial: https://www.biodiversidad.gob.mx/pdf/NOM-059-ECOL-2001.pdf
Stepan-Sarkissian, G. (1990). Selection of media for tissue and cell culture (Vol. 6). (J. W. Pollard, & J. M. Walker, Edits.) Clifton, New Jersey, USA: Human Press.
Talonia, C. M., Téllez-Valdés, O., & Murguía-Romero, M. (2014). Las cactáceas del Valle de Tehuacán-Cuicatlán, México: estimación de la calidad del muestreo. Revista Mexicana de Biodiversidad, 85(2), 436-444. doi:10.7550/rmb.31390
Téllez-Román, J., López-Peralta, M. G., Hernández-Meneses, E., Estrada Luna, A. A., Zavaleta Mancera, H. A., & Livera Muñoz, M. (2017). Morfogénesis in vitro de Mammillaria plumosa Weber. Revista Mexicana de Ciencias Agrícolas, 8(4), 863-876. doi:10.29312/remexca.v8i4.13
Vázquez Servín, M. d. (2016). Cultivo in vitro de Ariocarpus fissuratus (Engelm.) K. Schum. (Cactaceae), especie en peligro de extinción. Tesis de Licenciatura, 95. México, México, México.
Derechos de autor 2021 POLIBOTÁNICA
Esta obra está bajo licencia internacional Creative Commons Reconocimiento-NoComercial-CompartirIgual 4.0.
Polibotánica por Departamento de Botánica de la Escuela Nacional de Ciencias Biológicas del Instituto Politécnico Nacional se distribuye bajo una Licencia Creative Commons Atribución-NoComercial-CompartirIgual 4.0 Internacional.
