Efecto de la luz y la temperatura sobre la germinación de las esporas de dos especies de

helechos arbóreos neotropicales

, Martínez Olga Gladys2, Cardozo Rubén Marino3 & Bonomo María Cristina4

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RESUMEN

Se estudia el efecto de dos factores físicos, luz y temperatura sobre la germinación

de las esporas de Cyathea atrovirens (Langsd. & Fisch.) Domin y Alsophila odonelliana

(Alston) Lehnert, dos helechos arbóreos de América del Sur. Las esporas fueron esterilizadas

con hipoclorito de sodio al 10 %. Las siembras se realizaron en medio de cultivo Dyer, en

cápsulas de petri de 5 cm de diámetro, se mantuvieron en cámara de crecimiento con

fotoperíodo de 12 hs. luz. Se consideraron 3 niveles de temperatura: 23, 25 y 27°C y tres

niveles de intensidad lumínica: 188, 339 y 1575 lux. Con la prueba de Bonferroni se

determina que el mayor promedio de germinación para A. odonelliana se obtiene entre los 23

y los 25 °C y para C. atroevirens a los 25 °C además las esporas de esta última necesitan

mayor intensidad lumínica que A. odonelliana para germinar.

Palabras claves: Alsophila odonelliana ,Cyathea atrovirens, factores físicos, propagación.

ABSTRACT: Effect of light and temperature on spore germination of two species of

neotropical tree ferns. We studied the effect of two physical factors, light and temperature

on germination of spores of Cyathea atrovirens Lehnert (Langsd. & Fisch.) Domin and

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Alsophila odonelliana (Alston), two tree ferns of South America. Spores were sterilized with

sodium hypochlorite at 10%. Plantings were made in culture medium Dyer, in petri dishes of

5 cm in diameter, were kept in a growth chamber with a photoperiod of 12 h. Light. We

considered three temperature levels: 23, 25 and 27 ° C and three levels of light intensity: 188,

339 and 1575 lux. With the Bonferroni test determined that the highest average germination

for A. odonelliana is obtained between 23 and 25 ° C and C. atroevirens at 25 ° C plus the

spores of the latter need more light intensity than A. odonelliana to germinate.

Keywords: Cyathea atrovirens , Alsophila odonelliana, physical, propagation.

INTRODUCCIÓN

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Los helechos arbóreos, son plantas de tallo erecto que pueden alcanzar los 20 m de

long.; comprenden ocho familias y más de 600 especies que habitan en el paleo y neotrópico

(Smith et al. 2006). En este trabajo se abordan dos especies americanas de la fam.

Cyatheaceae, Alsophila odonelliana (Alston) Lehnert y Cyathea atrovirens (Langsd. &

Fisch.) Domin.

A. odonelliana, tiene ejes aéreos de 2-4(-8) m de altura y 10-20 cm de diámetro, crece

sobre laderas húmedas de los bosques nublados de la selva tucumano-boliviana, entre los 950-

2000 m s.m. (Lehner 2005), y C. atrovirens, alcanza los 6 m de long., se encuentra en Brasil,

Paraguay y Uruguay y Argentina, crece desde el nivel del mar hasta los 1500 ms.m., son

plantas heliófilas que crecen en lugares expuestos, entre vegetación herbácea en bordes de

caminos y campos abandonados, y son objeto de intensa explotación por sus fibras

(Fernández, 2003, 1997) .

Los helechos arbóreos, por su atractiva morfología e importancia biológica y

ecológica, han sido objeto de diversos estudios sobre su biología reproductiva y factores

físicos que influyen en la germinación de las esporas. Los primeros trabajos sobre tipos de

germinación y desarrollo gametofítico de Cyatheaceae fueron realizados por Stokey (1918,

1930) Atkinson & Stokey (1964), Nayar & Kaur (1968) etc.

Los factores físicos como la temperatura y la calidad de la luz, son desencadenantes en la

germinación de las esporas (Rhagavan 1989). La mayoría de los helechos tienen respuesta

fotoblástica positiva a la germinación, Miller (1968) encuentra que entre 80 especies

analizadas, solamente siete necesitan oscuridad completa para germinar. Pocos autores han

cuantificado la cantidad de luz necesaria para greminación, Hiendlmeyer & Randi (2007) y

Renner & Randi (2004) encuentran que la mayor germinación de esporas de produce con el 5

a 22% de luz en los helechos arbóreos, Cyathea delgadii y Dicksonia sellowiana Hook.

Las temperaturas óptimas para la germinación varía en un rango óptimo de 20-25 °C

(Rhagavan 1989); Pérez-García & Riba (1982) encontraron relación entre la altitud donde

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crecen las plantas y los límites de tolerancia térmica para la germinación, al estudiar la

germinación para cinco especies de Cyatheaceae de México.

Los antecedentes sobre las especies estudiadas son escasos, para A. odonelliana se ha

estudiado la germinación de las esporas y el desarrollo gametofítico, con y sin efectos de

reguladores de crecimiento (Martínez et al., 2013 a,b) y para Cyathea atroevirens se ha

considerado el efecto del pH sobre la germinación de sus esporas (Rechenmacher et al. 2010)

La finalidad de este trabajo es estudiar la respuesta de la germinación de las esporas de A.

odonelliana y C. atrovirens bajo la acción de distintos niveles de luz y temperatura,y obtener

información que permita conocer el efecto de estos factores sobre el desarrollo biológicos de

los helechos arbóreos en el ambiente natural, para cuando se realicen estudios de

conservación o gestión ambiental.

MATERIALES Y MÉTODOS

El material para este estudio proviene de Argentina, los ejemplares de referencia fueron

depositados en el Herbario MCNS.

Antes de la siembra de las esporas se evaluó la presencia de contenido celular utilizando

carmín acético. Las esporas se colectaron a partir de la dehiscencia natural de los esporangios

en estufa a 30ºC, luego fueron esterilizadas con hipoclorito de sodio al 10% durante 5 minutos

en agitación continua. Se sembraron diez cápsulas de cinco cm de diámetro con medio Dyer

para cada tratamiento, las que se mantuvieron en cámara con 12 hs. intensidad lumínica.

Para evaluar el efecto de la temperatura se consideraron 3 niveles, 23°, 25° y 27°C, con una

intensidad lumínica de 1575 lux, y para el factor luz se dispuso de 3 niveles: 188, 339 y 1575

lux a una temperatura de 25°C. Las variaciones de intensidad lumínica se logró aplicando

mallas media sombra con diferentes entramados de fibras. La variable analizada para todos

los casos fue el porcentaje de germinación. Por cada unidad experimental se realizaron 10

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recuentos bajo lupa. Los datos se registraron semanalmente hasta los 35 días en C.

atroevirens, mientras que en A. odonelliana se tuvo que interrumpir debido a la gran

contaminación por hongos que alteró la experiencia.

Las esporas de A. odonelliana germinan entre los 7-8 días según Martínez et al. (en prensa),

razón por la cual en esta experiencia se comienzan a registrar datos a partir de los siete días y

los controles se realizaron periódicamente cada siete días.

Los resultados fueron analizados con el Análisis de la Varianza para medidas repetidas,

considerando como factores de análisis a la temperatura, la intensidad lumínica y el tiempo

post-siembra. En los casos que el ANOVA mostró diferencias significativas se utilizó la

prueba de comparación de Bonferroni para verificar en donde se concentran las diferencias.

Los análisis se realizaron con el software GraphPad Prism 2005 y se utilizó un nivel de

significación del 5%.

El seguimiento se realizó utilizando lupa binocular modelo Zeiss SV 11.Las fotografías?

fueron obtenidas con una cámara digital marca Sony de 8,1 megapixeles incorporada a un

microscopio óptico Stándar 16 Zeiss.

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RESULTADOS Y DISCUSIÓN

El efecto de la temperatura sobre la germinación de esporas de Para Cyathea atroevirens

(Fig.1) indica que al comparar los tres niveles de temperatura, 23°, 25° y 27°C el ANOVA

determina que existen diferencias estadísticamente significativas entre ellas (p < 0,0001). La

misma prueba estadística señala que la interacción del factor temperatura con el transcurso del

tiempo es significativa (p < 0,0001). La prueba de Bonferroni indica que la germinación

promedio a los 25 °C resulta significativamente mayor que la germinación a los 23°C, a

partir del día 14 hasta el final de la observación. También se observa aumento significativo de

la germinación a 25 °C y a 27 °C, solamente en los días 21 y 14 respectivamente.

Fig. 1. Efecto de la temperatura sobre la germinación de esporas de Cyathea atroevirensis.

En el efecto de la temperatura sobre a germinación de esporas de Alsophyla odonelliana se

encuentra que el ANOVA determina la existencia de diferencias estadísticamente

significativas (p < 0,0001) entre las temperaturas comparadas. La prueba de Bonferroni indica

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que a los siete días, el mayor porcentaje de germinación se encuentra a los 23°C mientras que

entre los 25° y 27 °C no se observan diferencias estadísticamente significativas. Las

Fig.2. Efecto de la temperatura sobre la germinación de Alsophyla odonelliana

observaciones posteriores, a los 14 y 21 días, indican que germinación incrementa de manera

semejante para los tratamientos a los 23° y 25°C, mientras que para el tratamiento a los 27°C

se mantiene más o menos constante, su diferencia es significativamente mayor a las otras

temperaturas. (Fig. 2).

La temperatura óptima de germinación en Cyaheaceae encontrados por Pérez-García & Riba

(1982) oscila entre 18 y 25°C, pero Kawasaki (1954) cita para especie de Cyathea que el valor

óptimo de germinación ocurre a los 5°C. Las temperaturas altas, 40 a 50°C, pueden incidir de

maneras diferentes, en helechos cheilantoideos induce la germinación (Heavly 1963), en

cambio en Ruhmora adiantiformis la inhibe (Brum & Randi 2002).

Para los niveles de radiación utilizados: 188, 339 y 1575 lux se observa que la germinación es

significativamente diferente (p < 0,0001) entre los tres niveles estudiados; del mismo análisis

se infiere que la interacción resulta marginalmente significativa (p < 0,0497). Se observa que

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durante las dos primeras semanas del ensayo no existen diferencias significativas entre los

tratamientos, el mayor porcentaje de germinación se observa a los 35 días entre los niveles de

188 y 339 lux., éste último nivel de radiación mantiene los porcentaje de germinación más

altos entre los 28 y 35 días (Fig. 3).

Fig. 3. Efecto de la luz sobre la germinación de Cyathea atroevirensis

El ANOVA para evaluar el efecto de la radiación sobre la germinación en Alsophila

odonelliana, determina que existen diferencias estadísticamente significativas (p = 0,0038)

entre las radiaciones evaluadas. Estas diferencias muestran comportamiento diferencial en los

distintos tiempos post-tratamientos (p = 0,0065). La prueba de Bonferroni determina que a los

siete días no se observan diferencias significativas en la germinación promedio para las tres

ensayos. Posteriormente se observa que la germinación aumenta con 188 Lux y se mantiene

por encima de los valores observados para los otros tratamientos(Fig.4).

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Fig. 4. Efecto de la luz sobre la germinación de Alsophyla odonelliana

CONCLUSIONES

Los resultados experimentales realizados con diferentes niveles de temperatura y luz

responden a las condiciones ambientales, tanto para A. odonelliana como para C.

atroevirensis, la temperatura óptima de germinación es de 25°C, valor factible de encontrar en

el neotrópico, de donde son originarias éstas plantas. La cantidad de luz donde se produce la

mayor germinación, también responde a los parámetros normales del ambiente, dado que C.

atrovirens es una heliófila que crece en lugares abiertos mientras que A. odonelliana

generalmente se encuentra en el sotobosque o lugares sombríos generados por los accidentes

geográficos propios de la región montañosa.

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Considerando el tamaño de las frondes de los helechos arbóreos, la producción de esporas, y

la viabilidad de las esporas, se espera una alta producción de esporofitos o plántulas, sin

embargo, en la naturaleza, específicamente A. odonelliana, no es una planta frecuente, muy

por el contrario su hábitat se encuentra cada vez más reducido y alejado de lugares accesibles,

es probable que en este caso las esporas germinadas y sus gametofitos jóvenes integren parte

de alguna red trófica imprescindible del ambiente donde crecen.

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REFERENCIAS

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