Para este trabajo de investigación se utilizó un diseño experimental de bloques al azar con un arreglo factorial A X B. el factor A represento las diferentes concentraciones de macronutrientes, y el factor B represento los diferentes tipos de ácidos empleados tanto para la escarificación en los diferentes tiempos de exposición como el de aplicado con el medio AG en las diferentes concentraciones de macronutrientes que se usaron.
Tratamientos factor A factor B T 1 100% de macronutrientes sin escarificado T 2 100 % de macronutrientes 30 seg. de escarificado T 3 100 % de macronutrientes 1 min. de escarificado
T 4 100% de macronutrientes 300 ppm de AG, sin escarificado T 5 50 % de macronutrientes sin escarificado
T 6 50 % de macronutrientes 30 seg. de escarificado T 7 50 % de macronutrientes 1 min. de escarificado
T 8 50 % de macronutrientes 300 ppm de AG, sin escarificado T 9 25 % de macronutrientes sin escarificado
T 10 25 % de macronutrientes 30 seg. de escarificado T 11 25 % de macronutrientes 1 min. de escarificado
T 12 25 % de macronutrientes 300 ppm de AG, sin escarificado Tabla 1. Interacción entre los factores A y B.
50
Para evaluar los datos que pudieran mostrar diferencia estadísticamente significativa en el análisis de varianza, se usa la prueba DMS (diferencia mínima significativa) al 0.05 de probabilidad.
5.12. Parámetros a evaluar
Numero de semillas germinada en las diferentes concentraciones de micro y macronutrientes aplicados al medio (MS), tiempo y porcentaje de germinación de la especie de Echinosereus stramineus var. stramineus.
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6. RESULTADOS Y DISCUSIÓN
Los siguientes resultados se presentan en base a la concentración de macro y micro nutrientes (25%, 50% y 100%) en el medio de cultivo MS, considerando los tratamientos (T1; testigo, T2; escarificado con ácido sulfúrico al 50% por 30 seg., T3; escarificado con ácido sulfúrico al 50% por 1 min., T4; 300 ppm AG3, aplicado al medio de cultivo en cada una de las concentraciones), para la germinación de esta especie.
4.1 Velocidad de germinación
Los datos que a continuación se presentan indican la velocidad de
germinación de las plántulas en función del tiempo de incubación, estos resultados nos mostraron el tratamiento que promovió en el menor tiempo este proceso, seleccionando la concentración de micro y macronutrientes más adecuada para romper con la dormancia de las semillas de esta especie. Sánchez 2004 obtuvo resultados favorables para la velocidad de germinación en cuatro especies de cactáceas al aplicar AG3 a tres diferentes concentraciones.
Para la especie utilizada en esta investigación en un medio de cultivo (MS al 25 %), se encontró diferencia significativa en la velocidad de germinación, considerando velocidad de germinación el tiempo que tarda la semilla en germinar, siendo el tratamiento T3 el que presento la velocidad de germinación más lenta, lo que significa que para esta especie el medio elaborado con macro, micro nutrientes (25%) y escarificado químico (ácido sulfúrico al 50% con 1 min. de exposición) no le fue favorable. Este resultado se presentó en el trabajo de investigación de Ma. del Carmen Navarro., at, al. 2007, en el que se empleó el
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ácido sulfúrico para escarificar las semillas obteniendo de igual manera los más bajos rendimientos como en esta investigación, esto se debe a que el ácido inhibió el proceso de germinación probablemente por daños al embrión por el tiempo de exposición al embrión. El efecto opuesto se obtuvo con el testigo donde la velocidad de germinación fue mayor desde la tercera fecha de evaluación (a los 16 días después de la siembra), efecto que se mantuvo hasta la última fecha de evaluación (a los 45 DDS), siendo este el lapso de tiempo necesario para que germinaran las semillas viables (aun así se obtuvo baja germinación Grafica 1). Efecto similar fue manifestado en la investigación de Ma. Del Carmen Navarro llevada a cabo con una especie de Mamilari en 2007¸en el cual se usaron hormonas de crecimiento (AG), escarificado químico (ácido sulfúrico) y un testigo, dando el testigo los porcentajes más altos de germinación.
Grafica 1. Velocidad de germinación in vitro en un medio de MS cultivo al 25% en la cámara de incubación del laboratorio de biología del Depto de botánica de la UAAAN. Con 4 tratamientos diferentes. El primer muestreo se tomó a los 18 días después de la siembra, posteriormente cada 3 días.
0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 70 75 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 # d e s e m il las g e rm in d as Numero de muestreos
Medio de cultivo MS al 25%
Testigo escarificado 30 seg. escarificado 1 min. AG53
En el caso del medio de cultivo MS al 50% el tratamiento T3 (escarificado químico con 1 min. de exposición) registro la velocidad de germinación más lenta. Se obtuvo un efecto opuesto en el tratamiento T1 (testigo) el que registro el más alto número de germinación (Figura 1 y 2). Esto indica que la especie utilizada para esta investigación presenta un bajo nivel de germinación, pero al igual que en el medio de cultivo MS 25% el Testigo muestra una mayor germinación lo que indica que al aplicar algún tratamiento con escarificado químico la germinación es inhibida, es diferente cuando es utilizado un promotor de crecimiento (AG) que aun que no da los más altos números de semillas germinadas, produce plantas más vigorosas, coincidiendo con resultados de otras investigaciones como lo es el caso de José Luis Retes (at, al., 2007) quien trabajo con los generos, Escontria, Mammillarias, Melocactus,y Polaskia, aplicando promotores de crecimiento.
Grafica 2. Velocidad de germinación in vitro en un medio de MS cultivo al 50% en la cámara de incubación del laboratorio de biología del Depto de Botánica de la UAAAN. Con 4 tratamientos diferentes. El primer muestreo se tomó a los 18 días des pues de la siembra, posteriormente se tomó cada 3 días.
0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 70 75 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 # d e s e m il las g e rm in ad as numero de muestreos
Medio de cultivo MS al 50%
Testigo Escarificado 30 seg. Escarificado 1 min. AG54
Para el caso del medio de cultivo MS al 100% de macro y micronutrientes, al igual que en las anteriores concentraciones (25 y 50%) el T3 (MS + 1 min. De escarificado químico con ácido sulfúrico al 50%) siguió registrando la velocidad más lenta de germinación, a comparación de T1 (testigo) y los demás tratamientos, siendo en este medio la germinación más uniforme y con un número más elevado de semillas germinadas con respecto a las semillas sembradas (Grafica 1, 2 y 3), esto indica que la especie utilizada en investigación responde mejor a un medio donde los macro y micro nutrientes están en mayores concentración dispuestos en el medio (Grafica 3), lo contrario que sucede con el reporte de D” Aubeterre et al (2006), para el caso del cardón de guanajo¸ los tratamiento germinativos incluyen también al testigo, siendo este el que presenta mejores resultados. Quedando demostrado que algunas especies de cactáceas no necesitan estrictamente un proceso o tratamiento para promover su germinación.
Grafica 3. Velocidad de germinación in vitro en un medio de MS cultivo al 100% en la cámara de incubación del laboratorio de biología del Depto de Botánica de la UAAAN. Con 4 tratamientos diferentes. El primer muestreo se tomó a los 18 días después de la siembra, posteriormente se tomó cada 3 días.
0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 70 75 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 # d e s e m il las g e rm in ad as Numero de muestreos
Medio de cultivo MS al 100%
Testigo Escarificado 30 seg. Escarificado 1 min. AG55
4.2 Porcentaje de germinación
El porcentaje de germinación representa el número de semillas germinadas a partir del total de semillas establecidas con cada tratamiento evaluado, este conteo se realizó al final del experimento, contando solo las plantas vivas.
En esta investigación el porcentaje de germinación vario considerablemente en respuesta a los tratamientos para cada una de las concentraciones (25, 50 y 100%) de macro y micro nutrientes en el medio de cultivo MS aun siendo la misma especie con la que se trabajó, por lo que se asume al igual que García (1993), que se debe de establecer una metodología, en particular para incrementar y mejorar la germinación de cada una de las especies.
Para el caso del medio de cultivito MS al 25% macro y micronutrientes existe una diferencia significativa entre tratamientos siendo el T1 (testigo) el que obtuvo el más alto porcentaje de germinación (42%); sin embargo este tratamiento desarrolla vitro plantas de un menor tamaño, comparado con el tratamiento T4 (MS + AG3 300ppm) de donde se obtienen vitro plantas más fuertes con un porcentaje estadísticamente menor (41.3); pero las plántulas con una estructura bien desarrollada (tallo y radícula) (Grafica 1 y 4). Estos resultados son similares a los obtenidos en otras investigaciones como la de Ramirez-Malagon 2007, quien dice que el uso de hormonas son cruciales para el desarrollo de la planta.
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Grafica 4. Porcentajes de germinación con respecto al medio de cultivo MS con una concentración del 25%. Establecido en
la cámara de incubación del laboratorio de biología del Depto de Botánica de a UAAAN.
En el medio de cultivo MS al 50% se presentó el mismo efecto que en el medio anterior, sin embargo los tratamientos registraron porcentajes de germinación más altos, siendo T1 MS (testigo) y T4 (MS + AG3 300ppm), los tratamientos que reportaron mayor germinación, lo que muestra que bajo condiciones controladas este porcentaje es significativo; sin embargo mostraron diferencias en las vitro plantas siendo T4 el que muestra las plántulas más vigorosas, por lo que es necesario tomar en cuenta esta variable al seleccionar el medio de cultivo adecuado para esta especie (Grafica 2 y 4). Al igual que la investigación de María del Socorro Santos Días (at al 2001) mencionan que las
testigo, 42
30 seg. esc, 24 1 min. esc, 21.3
AG 300ppm, 41.3 0 20 40 60 80 100 1 2 3 4 % d e g e rm in ac io n Tratamientos
Medio de cultivo MS a 25%
57
hormonas estimuladoras de crecimiento mejoran el desarrollo y crecimiento de las vitro plantas.
Grafica 5. Porcentajes de germinación con respecto al medio de cultivo MS con una concentración del 50%. Establecido en la cámara de incubación del laboratorio de biología del Depto de Botánica de a UAAAN.
Para el medio de cultivo MS al 100% el tratamiento T1 (testigo) fue estadísticamente el más alto, con un porcentaje de germinación de 68% desarrollando plantas normales, de tamaño pequeño, a diferencia de T2 y T4 que estadísticamente son iguales, y reportaron un porcentaje de germinación 49.3%, donde las plantas normales y de un mayor tamaño que T1, y de igual manera que los medios anteriores T3 siguió reportando el menor porcentaje de germinación (Grafica 3 y 6 ), esto nos indica que someter las semillas a tiempos largos de escarificado inhibe la germinación de las mismas aun que se incremente la
testigo, 49.3 30 seg. esc., 24 1 min. esc., 17.3 AG 300ppm, 44 0 20 40 60 80 100 1 2 3 4 % d e g e rm in ac io n Tratamientos
Medio de cultivo a 50%
58
concentración de los macro y micronutrientes, esto resultados son semejantes a los obtenidos por Ma. del Carmen Navarro (2007) en investigación quien uso tratamientos similares en una especie de Mammillaria.
Grafica 6. Porcentajes de germinación con respecto al medio de cultivo MS con una concentración del 100%. Establecido en la cámara de incubación del laboratorio de biología del Depto de Botánica de a UAAAN.
Tabla 2. Comparación de medias con respecto a la respuesta de la germinación in vitro de las diferentes concentraciones de los medios de cultivo MS 25% establecidos en la Cámara de Germinación del Laboratorio de Biología del Depto de Botánica de la UAAAN.
TRATAMIENTO MEDIA --- 1 23.1000 A 4 19.4000 B 3 10.0000 C 2 9.7000 C
*valores con la misma letra dentro de la columna son estadísticamente iguales según la prueba de tukey (P(α≤0.05)); T1 MS, T2 MS + 30 seg. De escarificado, T3 MS + 1 min. De escarificado, T4 MS + AG3 a 300ppm.
testigo, 68 30 seg. esc., 49.3 1 min. esc., 40 AG 300ppm, 49.3 0 20 40 60 80 100 1 2 3 4 % d e g e rm in ac io n Tratamientos
Medio de cultivo MS a 100%
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Tabla 3. Comparación de medias con respecto a la respuesta de la germinación in vitro de las diferentes concentraciones de los medios de cultivo MS 50% establecidos en la Cámara de Germinación del Laboratorio de Biología del Depto de Botánica de la UAAAN.
TRATAMIENTO MEDIA --- 1 28.9000 A 4 20.9000 B 2 11.5000 C 3 8.5000 C
*valores con la misma letra dentro de la columna son estadísticamente iguales según la prueba de tukey (P(α≤0.05)); T1
MS, T2 MS + 30 seg. De escarificado, T3 MS + 1 min. De escarificado, T4 MS + AG3 a 300ppm.
Tabla 4. Comparación de medias con respecto a la respuesta de la germinación in vitro de las diferentes concentraciones de los medios de cultivo MS 100% establecidos en la Cámara de Germinación del Laboratorio de Biología del Depto de Botánica de la UAAAN.
TRATAMIENTO MEDIA --- 1 43.7000 A 2 25.2000 B 4 24.6000 B 3 20.9000 C
*valores con la misma letra dentro de la columna son estadísticamente iguales según la prueba de tukey (P(α≤0.05)); T1
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7. CONCLUSIONES
De acuerdo a los resultados obtenidos en esta investigación, se puede concluir que:
Los medios nutritivos para promover y optimizar la germinación in vitro necesitan adecuarse a las necesidades requeridas a cada especie en particular, ya que cada una responde fisiológicamente diferente de las demás.
La germinación in vitro de las semillas de cactáceas, resulta ser una buena opción para obtener plántulas libres de enfermedades para su micropropagación, permitiendo trabajar con un número mayor de semillas y especies y mejorar el manejo de las plántulas.
Para las tres concentraciones diferentes (25, 50 y 100%) de macro y micronutrientes, usadas en esta investigación el tratamiento que obtuvo el número más alto de semillas germinadas fue T1 (testigo), mas sin embargo el tratamiento T4 (MS +AG3 a 300ppm) obtuvo mejores plantas. Al incrementar la concentración
de macro y micronutrientes se elevó el número de semillas germinadas en todos los tratamientos.
En el caso del AG no obtuvo el mayor rendimiento pero si las plantas más vigorosas, ya que al hacer la observación se descubrió que las plantas donde se utilizó el AG son más vigorosas, se puede concluir que estas plantas tienen un mejor desarrollo y aclimatación.
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Hace falta más investigación en esta ámbito, probar más formulas y concentraciones nutritivas para las diferentes especies de cactáceas, con el fin de establecer la más apropiada para cada diferente especie, pues se presentaron resultados muy variados aun usando la misma especie en diferentes concertaciones.
Siendo el T1 (testigo) el que presenta mejores resultados en el midió MS utilizando diferentes concentraciones de macro y micronutrientes. Quedando demostrado que algunas especies de cactáceas no necesitan estrictamente un proceso o tratamiento para promover su germinación.
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