Anatomía foliar comparada de plantas de Jengibre (Zingiber officinale Roscoe) cultivadas en tres ambientes de crecimiento

Yijan Him de Fréitez¹ y Josefina Páez de Cásares.²

¹ Dpto. de Fitotecnia, Decanato de Agronomía. Universidad Centroccidental "Lisandro Alvarado". Apdo. 400. Barquisimeto. Venezuela.

² Instituto de Agronomía. Facultad de Agronomía. Universidad Central de Venezuela (UCV). Maracay. Venezuela

RESUMEN

Con el fin de observar características anatómicas que pudiesen afectar el establecimiento de las plantas in vitro, se realizó la descripción de la anatomía foliar de plantas de jengibre bajo tres ambientes: in vitro, aclimatización y campo. Se efectuaron cortes transversales en el tercio medio de la lámina foliar. Se detectaron diferencias en cuanto a la ubicación de los estomas, grosor de la cutícula y ubicación y formas de las vainas vasculares. Los haces vasculares fueron del tipo colateral cerrado bajo las tres condiciones de crecimiento. Se concluye que las plantas de jengibre presentan cambio anatómicos importantes durante su aclimatización lo cual les permite un efectivo establecimiento a las condiciones de campo.

Palabras clave adicionales: In vitro, aclimatización, ginger

Compared foliar anatomy of ginger plants (Zingiber officinale Roscoe) under three growing conditions

ABSTRACT

To describe the foliar anatomy of ginger plants that may influence their later establishment, a study was conducted during three growing phases: in vitro, acclimatization, and field. Samples were prepared from transversal sections of foliar lamina. The results showed anatomical differences in estomata location, cuticle thickness, and vascular sheath location and shape. Vascular bundles were close collateral type in the three growing phases. It was proved that plants undergo important anatomical changes during acclimatization that may allow an effective ulterior field establishment.

Additional key words: Iin vitro, acclimatization, ginger.

Recibido: Febrero 20, 2003   Aceptado: Diciembre 5, 2003

INTRODUCCIÓN

El jengibre es una planta herbácea perenne de la familia Zingiberaceae y dentro del grupo de las especias, una de las de mayor importancia a nivel mundial por sus múltiples propiedades y usos. Es empleada en el campo medicinal, tanto humano como animal, y en la preparación de alimentos, bebidas, perfumes y confiterías (Ravindran 1994).

La propagación del jengibre se realiza exclusivamente por vía asexual utilizando secciones de rizoma, lo que conlleva a la diseminación de plagas y enfermedades, así como a la obtención de pocas plantas por rizoma (Montaldo, 1991). De allí, que la propagación in vitro de este cultivo representa una alternativa a la propagación convencional (Sharman y Sing, 1997).

El éxito del cultivo de tejidos en la propagación masiva de plantas depende de la capacidad de manejar plantas en gran escala en condiciones ex vitro, durante el periodo de adaptación o aclimatización con un alto grado de sobrevivencia (Granada, 1990).

Una de las fallas en la sobrevivencia de las plantas in vitro al ser transferidas a condiciones in vivo se deben principalmente al estrés de humedad, básicamente por la carencia de una pared cuticular bien estructurada (Granada, 1990; Preece y Sutter, 1991). Al respecto, Mogollón (1998) y Pereira (1999) observaron que las plantas producidas in vitro presentaron características que las hacen sensibles a la pérdida de agua, como es la de presentar células epidérmicas de gran tamaño, cutícula muy fina y grandes espacios intercelulares en el mesófilo de empalizada.

Considerando la importancia que tiene la multiplicación in vitro del jengibre por ser la única alternativa en la propagación asexual de esta especie, el objetivo de esta investigación fue estudiar la anatomía foliar de plantas de jengibre bajo tres condiciones: in vitro, aclimatización y campo, a fin de determinar las razones anatómicas que pudiesen afectar el establecimiento a las condiciones ex vitro

MATERIALES Y MÉTODOS

Los estudios anatómicos se realizaron en el Laboratorio de Microtecnia Vegetal de la Facultad de Agronomía, Universidad Central de Venezuela.

El material vegetal utilizado consistió en hojas de plantas de Zingiber officinale R. en condiciones in vitro, en fase de aclimatización en cámara húmeda durante un período de 20 días y en campo, a plena exposición solar. Para observar los cambios anatómicos se tomaron muestras foliares al azar de 1 a 1,5 cm², del tercio medio de la lámina. Para ello, se aplicaron las técnicas tradicionales para la inclusión de material vegetal en parafina (Jensen, 1962).

Las secciones se realizaron con un micrótomo de rotación, a un espesor aproximado de 15 m m. La tinción se realizó con safranina-fastgreen (1% -0,5%) y para el montaje de las láminas permanentes se utilizó adhesivo Eukit. Las descripciones y fotografías de las estructuras se realizaron con un microscopio óptico de luz.

RESULTADOS Y DISCUSIÓN

Las láminas foliares de las plantas en condiciones in vitro, durante la fase de aclimatización y en campo mostraron una epidermis uniestratificada en ambas superficies, con una cutícula muy fina en los dos primeros casos (Figuras 1A y 1B) y ligeramente engrosada en el tercero (Figura 1C). Las hojas de las plantas in vitro fueron anfiestomáticas (Figura 1A) mientras que en la fase de aclimatización y campo resultaron ser hipoestomáticas (Figuras 1B y 1C).   

Figura 1. Dibujos con detalles y microfotografías al microscopio óptico (400X) de secciones transversales de láminas foliares de plantas de Zingiber officinale R. en condiciones in vitro (A), 20 días en proceso de aclimatización (B) y en campo (C). Epidermis adaxial (ead), epidermis abaxial (eab), estomas (es), células anexas (ca), cámara subestomática (c), mesófilo (m), haz vascular (h), esclerenquima (esc) y cristales romboidales (cr).

En las plantas in vitro se observó un mesófilo poco diferenciado, reducido a tres capas de células y el próximo a la epidermis abaxial sin cloroplastos, comportándose como una hipodermis (Figura 1A). Durante la aclimatización este tejido presentó una capa de células de parénquima de empalizada en forma de embudo con los cloroplastos en la pared interna de las mismas, lo que se corresponde con una de las características anatómicas de las plantas higrófitas y el esponjoso con células globosas y formación de cristales romboédricos (Figura 1B). A través de este proceso de aclimatización fue posible lograr que las plantas desarrollaran una cutícula bien estructurada evitando con ello un posible estrés de humedad o deshidratación (Granada, 1990; Preece y Sutter, 1991).

Durante la fase de campo, a plena exposición solar, el mesófilo estuvo constituido por dos a tres capas de parénquima en empalizada de células alargadas y el esponjoso de células globosas con igual número de capas (Figura 1C). Con ello se logró desarrollar un aparato fotosintético conformado por un mesófilo bien diferenciado y haces vasculares con extensiones esclerenquimáticas hacia ambas epidermis, las cuales permitieron pasar en forma más eficiente de su condición in vitro a ex vitro, es decir, restablecerse de su condición heterotrófa a una autotrófa como consecuencia de la reducción de la humedad relativa y aumento de la luminosidad. Según Esau (1977) y Roth (1990) la luz y la humedad son los factores que influyen mayormente en los cambios anatómicos de las hojas.

En los tres materiales vegetales los haces vasculares fueron del tipo colateral cerrado; sin embargo, se presentaron diferencias en cuanto a las vainas vasculares, ya que en las plantas que crecieron in vitro hubo escaso desarrollo de éstas y en las dos restantes fueron del tipo columnar.

Pereira (1999) encontró cambios anatómicos similares en las hojas de Ettlingera elatior y reportó diferencias en los tejidos dérmicos, fundamental y vascular de plantas cultivadas en los mismos tres ambientes evaluados en esta investigación.

Así mismo, Mogollón (2002) encontró una respuesta similar durante la fase de aclimatización y campo en plantas de Dieffenbachia maculata Schott cultivadas in vitro.

Los resultados de esta investigación permiten confirmar que la aclimatización del jengibre no constituye una etapa crítica, siendo posible alcanzar altas tasas de sobrevivencia en plantas obtenidas por cultivo in vitro, lo cual coincide con lo señalado por Bhagyalaksmi et al. (1994), Him y Páez (1997) y Sharman y Singh (1997).

CONCLUSIONES

Los estudios en la anatomía foliar mostraron diferencias en los tejidos dérmicos, fundamental y vascular en las plantas cultivadas in vitro, en fase de aclimatización y en campo.

El proceso de aclimatización en cámara húmeda, permitió que las plantas in vitro desarrollaran una cutícula bien estructurada, un mesófilo completamente diferenciado y haces vasculares hacia ambas epidermis, logrando pasar en forma eficiente a las condiciones ex vitro.

LITERATURA CITADA

1. Bhagyalaksmi, S. Narasimhan y N. Sigh. 1994. The yield and quality of ginger produced by micropropagated plants as compared with conventionally propagated plants. Journal of Horticultural Science 69(4): 645-651.         [ Links ]

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