folleto_heliconias

PROPAGACIN DE HELICONIAS

LEOBARDO IRACHETA DONJUAN, AIDA OLIVERA DE LOS SANTOS, SIMITRIO ORTIZ CURIEL Y PABLO LPEZ GMEZ.

Centro de Investigacin Regional Pacfico Sur Campo Experimental Rosario Izapa Tuxtla Chico, Chiapas. Diciembre de 2013 Folleto Tcnico No. 30. ISBN: 978-607-37-0148-8

Secretara de Agricultura, Ganadera, Desarrollo Rural, Pesca y Alimentacin Enrique Martnez y Martnez

Secretario Jess Aguilar Padilla

Subsecretario de Agricultura Arturo Osornio Snchez

Subsecretario de Desarrollo Rural Ricardo Aguilar Castillo

Subsecretario de Alimentacin y Competitividad Marcos Bucio Mjica

Oficial Mayor Lic. Vctor Hugo Celaya Celaya

Coordinador General de Delegaciones

Instituto Nacional de Investigaciones Forestales, Agrcolas y Pecuarias

Dr. Pedro Brajcich Gallegos Director General

Dr. Salvador Fernndez Rivera Coordinador de Investigacin, Innovacin y Vinculacin

MSc. Arturo Cruz Vzquez Coordinador de Planeacin y Desarrollo

Lic. Luis Carlos Gutirrez Jaime Coordinador de Administracin y Sistemas

Centro de Investigacin Regional Pacifico Sur Dr. Ren Camacho Castro

Director Regional Dr. Juan Francisco Castellanos Bolaos

Director de Investigacin Dr. Miguel ngel Cano Garca

Director de Planeacin y Desarrollo Lic. Jaime Alfonso Hernndez Pimentel

Director de Administracin Ing. Vctor Hugo Daz Fuentes

Jefe del Campo Experimental Rosario Izapa

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Propagacin de heliconias

Leobardo Iracheta Donjuan, Ada Olivera de los Santos, Simitrio Ortiz Curiel y Pablo Lpez Gmez

Investigadores del Campo Experimental

Rosario Izapa

Instituto Nacional de Investigaciones Forestales Agrcolas y Pecuarias

Centro de Investigacin Regional Pacfico Sur Campo Experimental Rosario Izapa

Tuxtla Chico, Chiapas, Mxico.

Fotografa de portada: Planta, inflorescencia y rizomas provenientes de la propagacin asexual en campo. Plntula de heliconia in vitro proveniente de

semilla y en etapa de multiplicacin

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Instituto Nacional de Investigaciones Forestales, Agrcolas y Pecuarias Progreso No. 5, Barrio de Santa Catarina

Delegacin Coyoacn, C. P. 04010. Mxico, D. F. Telfono (55) 3871-8700


Cdigo INIFAP MX-0-310103-36-07-34-09-30

ISBN: 978-607-37-0148-8

Primera Edicin 2013

No est permitida la reproduccin total o parcial de esta publicacin, ni la transmisin de ninguna forma o por cualquier medio, ya sea electrnico,

mecnico, fotocopia, por registro u otros mtodos, sin el permiso previo y por escrito a la Institucin.

La cita correcta de esta publicacin es: Iracheta-Donjuan L., Olivera de los Santos A., Ortiz-Curiel S. y Lpez- Gmez P. 2013. Propagacin de heliconias. INIFAP. CIRPAS. Campo Experimental Rosario Izapa. Folleto Tcnico Nmero 30. Tuxtla Chico, Chiapas, Mxico. 29 p.

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CONTENIDO

1. INTRODUCCIN .............................................................. 12. PROPAGACIN SEXUAL DE HELICONIAS............... 33. PROPAGACIN ASEXUAL DE HELICONIAS ............ 8

3.1. Propagacin asexual por rizomas ..................................... 9 3.1.1. Rizoma ..................................................................... 9 3.1.2. Tipos de rizomas para propagacin ......................... 10 3.1.3. Patrn de crecimiento de rizomas ........................... 12 3.1.4. Divisin de rizomas y establecimiento .................... 13 3.1.5. Viabilidad y cuidado de rizomas ............................. 15 3.1.6. Temperaturas mnimas de propagacin .................. 16 3.1.7. Porcentaje de prendimiento de rizomas .................. 16

3.2. Propagacin asexual por cultivo de tejidos ..................... 16 3.2.1. Cultivo de pice de tallo ......................................... 19 3.2.2. Cultivo de callo meristemtico ................................ 21

4. LITERATURA CITADA ................................................. 25

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NDICE DE FIGURAS Figura Pgina

1. Inflorescencia de heliconias. a) Heliconia rostrata R. &P. y b) H. psittacorum L.F. .................................................... 2

2. Brctea y flor de heliconia. a) Componentes de una brctea, b) componentes de la flor y c) androceo y

gineceo ................................................................................. 5

3. Caractersticas de los rizomas. a) Rizoma con nudos ypice. b) Rizoma con vstago y yema lateral, se apreciala diferencia entre rizoma y races. ...................................... 10

4. Tipos de rizomas en diferentes especies del ordenZingiberales. a) Rizoma tipo leptomorfo en H.psittacorum. b) Rizoma tipo paquimorfo en hbrido deH. bourgeana x H. collinsiana. c) Rizoma de tipomesomorfo o intermedio en Etlingera elatior. ...................... 11

5. Plntula de Hawaiana propagada in vitro. ........................... 17

6. Establecimiento asptico y micropropagacin deheliconias y Zingiberceas. a) Rizoma con yemalateral. b) Yema lateral escindida y desinfectada. c)Yema establecida en cultivo in vitro. d) y e) Activacindel crecimiento y desarrollo de yemas axilares hastaformacin de nuevos brotes. f) Multiplicacin debrotes. g) Plntulas con induccin de rizognesis. ............... 21

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1. INTRODUCCIN

Las heliconias comnmente se agrupan con las flores tropicales; asimismo, debido a su colorido, su forma y tamao de inflorescencia la hacen ver como flores extraas o exticas. Estos conceptos han provocado que la comercializacin a escala nacional sea incipiente. En Mxico no existen datos oficiales sobre la produccin y volumen de comercializacin, solamente se conoce que los principales productores de heliconias son los estados de Veracruz y Chiapas. Los intermediarios acuden hasta la parcela del productor para llevarla a los principales mercados de flores de la ciudad de Mxico u otras ciudades importantes (Baltazar et al., 2009). Derivado de la dinmica del mercado de flores a nivel nacional e internacional y con la finalidad de incursionar en el aprovechamiento del potencial que existe en Mxico, se han realizado importantes estudios sobre el conocimiento de las especies de heliconias, su propagacin y cultivo, con el objeto de disponer de materiales con fines de plantaciones comerciales. Por tal motivo, la produccin de plantas ornamentales se ha convertido en una demanda para el mercado, la cual es cada vez ms exigente en la bsqueda de plantas y flores con mayor belleza y duracin, sobre todo en las flores de corte. Sin embargo, resulta evidente que un programa de mejoramiento de ornamentales no es

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completo sin la adecuada tcnica de propagacin de los materiales seleccionados, con el fin de producir a gran escala y cubrir las demandas del mercado. En las zonas tropicales de Mxico, como es el estado de Chiapas existe gran cantidad de variabilidad gentica en cuanto a especies ornamentales tropicales se refiere. La familia Heliconiaceae forma parte del orden de los Zingiberales, que constituyen un grupo grande de herbceas ornamentales tropicales perennes, las cuales son apreciadas por sus coloreadas inflorescencias de gran durabilidad como flores de corte y con una creciente demanda nacional e internacional (Figura 1 a y b).

Figura 1. Inflorescencia de heliconias. a) Heliconia rostrata R. & P. y b) H. psittacorum L.F. Dentro de las caractersticas que distinguen a las plantas que conforman este orden, incluidas las heliconias, estn la presencia de

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hojas largas, inflorescencias de gran tamao y colores vistosos, as como la presencia de rizomas (Agrotropical, 2002). La demanda de estas flores exticas difcilmente puede ser cubierta en poco tiempo, debido a la tasa de propagacin asexual baja que tienen estas especies, por lo que el objetivo del presente folleto tcnico es exponer los diversos procedimientos de propagacin sexual, vegetativa y por medios biotecnolgicos (cultivo de tejidos vegetales) generados en el INIFAP. 2. PROPAGACIN SEXUAL DE HELICONIAS La propagacin por semilla es un mtodo de propagacin poco utilizado en produccin de plantas de polinizacin cruzada, ya que generalmente tiene como objetivo la seleccin de genotipos diferentes y con caractersticas superiores a la planta madre. Propagar por semilla una planta seleccionada, equivale a perder en algunos de los descendientes algunas de las caractersticas valiosas de la planta madre. La polinizacin en las heliconias se efecta de forma natural. Muchas especies de heliconias son auto-compatibles, es decir, pueden producir semilla por autofecundacin. Sin embargo, en otros muchos casos se requiere de la intervencin de un polinizador, para efectuar una polinizacin cruzada. En los trpicos americanos las aves como los colibres son los polinizadores exclusivos de estas especies, mientras que en las especies del viejo mundo los

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murcilagos recolectores de nctar son los principales polinizadores (Berry y Krees, 1991). Cuando las heliconias no se encuentran en su hbitat natural es posible que no exista el agente adecuado para polinizar las flores, por lo que en estos casos se procede a la polinizacin artificial. La polinizacin para la obtencin de semilla ser sencilla siempre que se conozca la morfologa de la inflorescencia y cada una de las flores. Cada una de las inflorescencias puede contener un nmero variable de flores, superior a 50, segn la especie. Las flores son hermafroditas, por lo que poseen tanto estructuras femeninas como masculinas. Por lo regular poseen cinco estambres frtiles con anteras no siempre visibles que producen polen viable y un estaminoide que no produce polen, el cual en algunas especies funciona como gua de los polinizadores para conducirlos en direccin a las nectarinas florales en la base del estilo (Berry y Krees, 1991) (Figura 2).

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Figura 2. Brctea y flor de heliconia. a) Componentes de una brctea, b) componentes de la flor y c) androceo y gineceo

Para la polinizacin manual, los materiales utilizados, son: un pincel de cerda fina (0 a 1), rafia, cordel fino, etiquetas y lpiz cristalogrfico. El primer paso consiste en la eleccin de las flores a polinizar, mismas que deben presentar las siguientes caractersticas: estado sanitario ptimo, madurez (estigma receptivo), ovario abultado y sin deformaciones.

La recoleccin de polen se puede hacer al momento de la polinizacin o con anterioridad a ste. En el primer caso el polen se deber recoger con un pincel directamente de las anteras de la flor que ser usada como progenitor masculino (padre), y se llevar inmediatamente al estigma de la flor a polinizar (progenitor femenino). En el segundo caso, el polen es recolectado previamente de flores que han empezado a liberar el polen y se guarda en un

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recipiente pequeo de cristal debidamente esterilizado, seco y que asegure un cierre hermtico; en este caso el polen podra durar viable aproximadamente 24 horas dependiendo de la especie (Kamel et al., 1975). La polinizacin deber efectuarse en das despejados, soleados y secos, de preferencia despus de las 9:00 de la maana, cuando no existan problemas por la humedad relativa elevada. Al terminar la polinizacin, las flores se debern proteger con envoltura de papel (sobre y cartucho) identificar la cruza y dems datos generales. El abultamiento progresivo del ovario ser el indicativo de que la polinizacin fue un xito. El desarrollo del fruto hasta completar la madurez fisiolgica puede durar de dos a tres meses despus de la emisin de la inflorescencia, dependiendo de la especie. La semilla recolectada de los frutos maduros puede sembrarse inmediatamente en cajas de germinacin con una mezcla de tierra franca, arena y materia orgnica preparada un mes antes de la siembra de la semilla. Los cuidados sern: sombra densa (590 Lux) riego moderado, control de malezas y fertilizacin foliar con formulacin 20 N-30 P-10 K ms microelementos a razn de 0.5 g/L (Olivera, 2011). Durante la propagacin por semilla de heliconias, es posible que se presenten bajos ndices de germinacin, depende del genotipo, ello se debe a que en algunas especies de heliconias se presenta el

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fenmeno de dormancia en sus semillas, la cual puede ser causada por la presencia de testa dura o de un inhibidor de la germinacin (Kamel et al., 1975). Por tanto, en algunos casos es necesaria la aplicacin de tratamientos pregerminativos previos a la siembra de la semilla. En algunas especies ornamentales con problemas de germinacin se han utilizado diferentes mtodos para romper la dormancia de las semillas (Kamel et al., 1975; Ishidata, 1976; El-Kholy y Hassan, 1983); por lo general es recomendable seguir algunas de las siguientes opciones para incrementar el porcentaje de germinacin:

a) Aplicacin de radiaciones: - Irradiacin de la semilla con rayos gamma (1000 rads) reduce casi 10 das el proceso de germinacin, pero reduce ligeramente el porcentaje de germinacin.

b) Aplicacin de agentes qumicos: - Aplicaciones de triptofano (50 mg L-1) por un lapso de 72 h contribuye a incrementar hasta en un 60 % la tasa de germinacin. - Aplicaciones de perxido de hidrgeno al 3 % por 14 h puede incrementar la germinacin por ablandamiento de la testa.

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- Aplicaciones de cido giberlico (10 mg L-1) por 24 h puede propiciar la germinacin de la semilla por la activacin de procesos bioqumicos. 3. PROPAGACIN ASEXUAL DE HELICONIAS El objetivo de la reproduccin asexual de heliconias es el mantenimiento de la copia exacta del genotipo y fenotipo de la planta madre (se generan clones idnticos), sobre todo cuando la propagacin por semilla produce una descendencia que pierden las caractersticas originales. Asimismo, se utiliza la propagacin asexual cuando la especie no produce semillas viables, para evitar periodos juveniles prolongados, para el control de la forma de crecimiento y por razones econmicas. La propagacin asexual de heliconias de inters comercial, ya sea por su uso como planta de jardn o flor de corte, tradicionalmente se ha llevado a cabo mediante la divisin de rizomas, sobre todo en especies como Heliconia pendula, H. bihai, H. latisphata, H. collinsiona, H. stricta, H. psittacorum, H. caribea, H. brasiliensis y H. aurantiaca, de las cuales las dos primeras son las ms populares (Broschat y Donselman, 1983; Hartmann y Kester, 1989, Lpez et al., 2000). Sin embargo, es a principios y mediados de los aos noventa cuando aparecen los primeros reportes del uso de las tcnicas in vitro para la micropropagacin de algunas heliconias como la H. psittacorum (Nathan et al., 1992) y otras especies

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ornamentales emparentadas, como es el caso de la antorcha imperial (Etlingera elatior [Jack] R.M Smith) (Hrnndez et al., 1998; De la Piedra et al., 2001), la hawaiana (Alpinia purpurata [Vieill.] Schum) y la maraca (Zingiber zerumbet Grilff.) (Zamarripa et al., 2000).

3.1. Propagacin asexual por rizomas

3.1.1. RizomaEl rizoma corresponde a una estructura del tallo especializada en la cual el eje principal de la planta crece horizontalmente, justo abajo o sobre la superficie del suelo (Hartmann y Kester, 1989). El rizoma, de acuerdo con Quer (1977) y Fondeur (1991), es un tallo subterrneo que vive fuera de la zona de luz, por lo que carece de hojas propiamente dichas capaces de asimilar, transpirar y fotosintetizar, por lo que en lugar de estas se presentan catafilos en forma de escamas membranosas (Figura 3 a). El rizoma posee yemas de las cuales se desarrollan nuevos vstagos, aunque tambin pueden generar races. El rizoma difiere de la raz por la presencia de los catafilos y sus yemas, por no tener caliptra (cubierta, rgano apical de la raz que protege el cono vegetativo de la misma), y principalmente por su estructura caulinar (Figuras 3 a y b).

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Figura 3. Caractersticas de los rizomas. a) Rizoma con nudos y pice. b) Rizoma con vstago y yema lateral, se aprecia la diferencia entre rizoma y races. El rizoma en las heliconias es segmentado debido a la presencia de nudos y entrenudos. En cada uno de los nudos se encuentra los catafilos (vaina de aspecto foliar). En la cercana de los nudos se desarrollan las races adventicias y puntos de crecimiento lateral. En algunas especies de heliconias, los brotes erectos que crecen sobre el nivel del suelo, as como los tallos florferos, se producen ya sea en la punta del rizoma o a partir de ramas laterales.

3.1.2. Tipos de rizomas para propagacin Generalmente existen dos tipos de rizomas: paquimorfo (de forma gruesa) y leptomorfo (de forma delgada); no obstante, pueden existir rizomas que presentan caractersticas intermedias (mesomorfos) (Quer, 1977; Hartmann y Kester, 1989). En la Figura 4 se aprecian los tipos de rizomas que se pueden encontrar

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en diferentes especies de la familia Heliconiaceae y del orden Zingiberales en general. En plantas como H. psittacorum, con rizomas leptomorfos (Figura 4 a), estos ltimos son por lo general delgados pero con entrenudos largos. El pice terminal del rizoma crece continuamente incrementando la longitud (crecimiento indeterminado), pero tambin se presenta un crecimiento lateral que dar origen a las ramas adyacentes. Son rizomas que no producen macollos, sino que se extienden ampliamente sobre una determinada rea. Este tipo de rizoma corresponde por lo general a tallos simtricos y con yemas laterales los cuales en su mayor parte quedan en dormancia (Hartmann y Kester, 1989).

Figura 4. Tipos de rizomas en diferentes especies del orden Zingiberales. a) Rizoma tipo leptomorfo en H. psittacorum. b) Rizoma tipo paquimorfo en hbrido de H. bourgeana x H. collinsiana. c) Rizoma de tipo mesomorfo o intermedio en Etlingera elatior. El rizoma paquimorfo como en el caso del hbrido H. bourgeana x H. collinsiana (Figura 4 b), corresponde a rizomas gruesos, carnosos

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y con poca longitud. Cuando la planta que se desea propagar presenta este tipo de rizomas es conveniente tomar en cuenta que se forman especies de macollos con muchas ramas de secciones individuales cortas. Adems, cada macollo termina en un tallo florfero (crecimiento determinado), por lo que el crecimiento contina exclusivamente en las ramas laterales.

3.1.3. Patrn de crecimiento de rizomas Cuando un rizoma se induce para su crecimiento y desarrollo mediante condiciones ambientales adecuadas, su crecimiento presenta un alargamiento en el extremo terminal y ramas laterales. As mismo, la longitud aumenta por el crecimiento en los meristemos intercalares que se encuentran en la parte inferior de los entrenudos. De manera general, los rizomas muestran estados consecutivos de crecimiento vegetativo y de reproduccin, pero los ciclos de desarrollo difieren en los dos tipos principales de rizomas descritos. Por ejemplo, en los rizomas paquimorfos un ciclo de crecimiento puede principiar en una parte floral con la iniciacin y crecimiento de una rama lateral; al morir el tallo floral las ramas laterales nuevas producen hojas y crecen vegetativamente durante el resto de la estacin. En cambio, las heliconias con hbito de crecimiento leptomorfo en los rizomas (con algunas excepciones) crecen

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vegetativamente al principio de la estacin de desarrollo y florecen posteriormente en el mismo periodo.

3.1.4. Divisin de rizomas y establecimiento Las plantas con rizomas generalmente se propagan por la divisin de los mismos (Mabbett, 1999). Con todo, la forma de divisin de los rizomas depender de la especie y fundamentalmente del tipo de estructura que presenten (rizomas paquimorfos o leptomorfos). Las especies con rizomas gruesos y que forman macollos (paquimorfos), generalmente se cortan en secciones individuales en su punto de unin con el rizoma; posteriormente se corta la parte area y la seccin obtenida es la que se deber trasplantar a un lugar nuevo. En el caso de las plantas con rizoma delgado y extendido (leptomorfo), bsicamente se sigue un procedimiento similar; en este caso se secciona del rizoma los brotes laterales de forma independiente para trasplantarlos. La divisin se deber llevar a cabo al comienzo de la primavera o al final del verano cuando la planta no tiene crecimiento vegetativo. Sin embargo, el periodo de crecimiento depender del lugar y las temperaturas ambientales del lugar, en general podra ser un promedio de 26 C. En las regiones tropicales el desarrollo de los rizomas se incrementa debido a las temperaturas elevadas y al fotoperiodo ms largo de estas regiones, lo cual se ha visto est

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ntimamente correlacionado con el crecimiento vigoroso de la parte area (Kender, 1967). La propagacin con rizomas se realiza cortando el mismo en secciones, verificar que cada una de ellas tenga al menos una yema lateral de crecimiento en el nudo correspondiente; esencialmente se trata de una estaca de tallo, puesto que el rizoma se trata de un tallo modificado. Esta propagacin es tpica en aquellas plantas con rizomas leptomorfos, para establecer plantas nuevas. Despus de cortar el rizoma de la planta madre es necesario lavar ste con agua y jabn adems de una desinfeccin mediante una inmersin en fungicida con ingrediente activo Benomyl o Metalaxil, as como el bactericida sulfato de estreptomicina. Con este tratamiento previo, se reduce la posibilidad de infecciones por hongos y bacterias, a la vez que aumenta la posibilidad de que el rizoma emita brotes (Lpez et al., 2000). Despus de lavar y separar los rizomas, stos se plantarn en macetas, las cuales debern contener una mezcla de tierra franca, arena de ro, composta, en una relacin 50-25-25 %, respectivamente; el sustrato deber compactarse alrededor de cada rizoma. Se estima que despus de la divisin, las plantas generadas por este mtodo tardarn en promedio de 4 a 6 meses para llevarlas a la plantacin definitiva.

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El enraizamiento de los brotes o rizomas divididos puede ser inducida con la aplicacin de fitohormonas (1 gramo por cada 10 L), dejar los rizomas durante una a dos horas en solucin antes de la plantacin. Los cuidados iniciales debern ser el control de la sombra (densa pero no excesiva), riego (moderado), deshierbes y fertilizacin foliar durante todo este periodo antes del establecimiento en campo. Un sustrato con demasiada humedad y mal drenado provoca baja tasa de crecimiento e incidencia de enfermedades.

3.1.5. Viabilidad y cuidado de rizomas Una vez que se dividen los rizomas con fines de propagacin, el perodo de viabilidad de los mismos depende de la especie y la altura de plantas adultas. Rizomas de especies de porte bajo (menos de 2 m) se mantienen viables hasta por 12 das, mientras que los de porte medio (2 a 4 m) y alto (mayor de 4 m) duran aproximadamente 15 y 25 das, respectivamente, aunque estos debern mantenerse humedecidos. Sin embargo, preferentemente los rizomas que sirven como propgulos deben arrancarse y dividirse en un tiempo menor al sealado para cada altura de planta, el mismo da o un da antes de la siembra (Agrotropical, 2002 y Fondeur, 1991).

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3.1.6. Temperaturas mnimas de propagacin Las heliconias se pueden encontrar en lugares con climas fros, aunque las temperatura mnima recomendada en los procesos de propagacin es de 14 C ya que normalmente la mayora de las especies son de climas templados y clidos (Agrotropical, 2002).

3.1.7. Porcentaje de prendimiento de rizomas Al seguir todos los cuidados necesarios, el porcentaje de prendimiento mnimo deber ser de 90 % en condiciones de campo; sin embargo, se deber considerar este prendimiento con base en la formacin de rebrotes y no al mantenimiento del rizoma inicial.

3.2. Propagacin asexual por cultivo de tejidos La propagacin asexual de heliconias por mtodos biotecnolgicos constituye una opcin eficiente para la propagacin masiva en condiciones aspticas, en poco espacio y principalmente en menor tiempo y costo, garantiza la sanidad de las plntulas obtenidas y la homogeneidad en crecimiento y caractersticas propias de la variedad. Con el cultivo de tejidos vegetales es posible llevar a cabo la micropropagacin de las diferentes especies de heliconias. La aplicacin de esta herramienta biotecnolgica consiste en la utilizacin de yemas y pices vegetativos de la planta, establecidos aspticamente en un medio de cultivo ptimo bajo condiciones

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nutrimentales y hormonales adecuadas, as como fotoperiodo y temperatura controlados (Figura 5). Mediante la micropropagacin in vitro es posible obtener mensualmente tasas de multiplicacin de hasta seis plantas por yema o pice inicial con actividad meristemtica; incluso considerando 15 % de prdidas, por problemas de oxidacin y contaminacin, es viable obtener un poco ms de 17,000 plntulas aclimatadas en siete meses; lo anterior con base en resultados obtenidos en H. psitacorum (Trpica) y H. stricta (Iris Red). En tanto que con el mtodo de divisin de rizomas en campo se logra una tasa de multiplicacin variable de acuerdo con la especie pero que pueden oscilar entre 30 a 900 plantas por ao a partir de un rizoma.

Figura 5. Plntula de Hawaiana propagada in vitro.

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Es claro que la tasa de multiplicacin en campo est supeditada a la poca del ao en la cual se inicia la multiplicacin, as como a la presencia de enfermedades y roedores, pero principalmente a la calidad del rizoma. Por lo que, con el cultivo de tejidos vegetales, una vez establecido aspticamente el tejido meristemtico in vitro, la micropropagacin se efecta indistintamente de la poca del ao y condiciones adversas tanto biticas como abiticas, ya que se trata de un cultivo en laboratorio con condiciones ambientales controladas. La primera especie de heliconia en la que se llev a cabo la aplicacin de la tcnica del cultivo de tejidos vegetales fue en Heliconia psittacorum L.f. (Nathan et al., 1992). En esta especie se aplicaron los mtodos de cultivo de callo meristemtico y el cultivo de pice de tallo. No obstante, la tecnologa del cultivo de tejidos vegetales se ha aplicado no slo a heliconias como la H. psittacorum (Lpez et al., 2000), sino a otras especies muy emparentadas con las heliconias, tal es el caso de la antorcha imperial (Etlingera elatior [Jack] R.M Smith), la hawaiana (Alpinia purpurata [Vieill.] Schum), la maraca (Zingiber zerumbet Griff), diversos tipos de pltano (Mussa spp.) y el ave del paraso (Strelitzia reginae Ait), con los trabajos de Kunisaki (1977), Ziv y Halevy (1983), Holguin et al. (1997), Hernndez et al. (1998), Rodrguez et al. (1998), De la Piedra et al. (2001), Ordaz y Pez (2001), Zamarripa et al. (2000), Navarrete et al. (2001). En cada uno de los casos la concentracin

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de reguladores del crecimiento vari de acuerdo al genotipo y el tipo de complemento orgnico en el medio de cultivo. En seguida se describe dos metodologas de micropropagacin para H. psittacorum Lf. por cultivo de tejidos vegetales:

3.2.1. Cultivo de pice de tallo

A travs del cultivo de pices, es posible la propagacin de diferentes especies de inters comercial (Margara, 1988), tal como es el caso de H. psittacorum (Nathan et al., 1992). Para ello, primeramente es necesario la colecta de las yemas axilares y terminales de los rizomas (Figura 6 a), las cuales son previamente lavadas y desinfectadas con una solucin de hipoclorito de sodio y fungicidas como azoxystrobin 50 % o benomyl 50 % de 1 a 2 g L-1 (Figura 6 b). Se efecta el corte de cada una hasta dejarlas con un tamao no mayor a un centmetro y se procede a una segunda desinfeccin bajo condiciones aspticas en campana de flujo laminar (Figura 6 c). Posteriormente se establecen en un medio de cultivo semislido debidamente esterilizado para la induccin de la morfognesis (Figura 6 d y e). Este medio debe consistir bsicamente de las sales de Murashige y Skoog (1962), adicionando al mismo tiamina (0.5 mg L-1), mioinositol (100 mg L-1), fosfato de sodio hidrogenado (170 mg L-1), sulfato de adenina (80 mg L-1), sacarosa (30 g L-1) y agar (2 g L-1), BAP (bencilaminopurina 40 M) y agua de coco (150 mL L-1). El pH final deber ser de 5.7.

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Una vez que se desencadena la diferenciacin de nuevos brotes se procede a cambiar los explantes con respuesta favorable a un medio de cultivo para la proliferacin de los brotes (Figura 6 f). En este caso, el medio de cultivo corresponde al mismo que el de la fase de induccin, excepto que en este caso el medio deber contener slo 10 M de BAP y sin adicionar el agua de coco. Para el alargamiento de los brotes y el enraizamiento de stos, es recomendable usar el mismo medio de cultivo que el empleado para la induccin de brotes, slo que en este caso no se aplica el agua de coco y el BAP (Figura 6 g). Al obtener plntulas regeneradas, estas se pasarn a una fase de aclimatacin gradual por al menos 15 das, para posteriormente llevarlas a condiciones de campo.

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Figura 6. Establecimiento asptico y micropropagacin de heliconias y Zingiberceas. a) Rizoma con yema lateral. b) Yema lateral escindida y desinfectada. c) Yema establecida en cultivo in vitro. d) y e) Activacin del crecimiento y desarrollo de yemas axilares hasta formacin de nuevos brotes. f) Multiplicacin de brotes. g) Plntulas con induccin de rizognesis.

3.2.2. Cultivo de callo meristemtico

Con esta metodologa, los explantes de puntas de brotes de H. pisttacorum se obtienen de brotes regenerados previamente in vitro. Estos explantes se incuban en el medio MS (Murashige y Skoog, 1962) en condiciones de oscuridad. Despus de 60 das en incubacin comienza la induccin de callos nodulares en el 100 % de los casos. El medio de cultivo MS, suplementado con 80 M de 2.4-D, 0.5 g L-1 de carbn activado y 1 g L-1 de casena hidrolizada. Para evitar el necrosamiento de los callos es necesario subcultivar (seccionar y transferir) en medio fresco antes de 70 das. Para el mantenimiento a largo plazo de los callos y sin que haya

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disminucin en el potencial de regeneracin, se deben llevar a cabo subcultivos cada 45 das en el medio MS con 2,4-D a 40 M. Para la regeneracin y desarrollo de 38 % de cuerpos protocrmicos se deber eliminar el 2,4-D del medio de cultivo. Cuando se obtiene plntulas regeneradas, estas se pasarn a una fase de aclimatacin gradual por al menos 15 das, para posteriormente llevarlas a condiciones de campo. Se estima que el tiempo total desde el inicio del cultivo hasta el trasplante de plantas es de 10 meses. Es evidente que a pesar de tratarse de la misma especie de heliconia, las relaciones hormonales del medio de cultivo cambian dependiendo del evento morfognico de que se trate (induccin brotes, multiplicacin y enraizamiento). Si bien los protocolos que se tienen para la multiplicacin in vitro son efectivos para las especies H. psitacorum (Trpica) y H. stricta (Iris Red); esto no necesariamente son aplicables para la propagacin del resto de las especies de heliconias. Debido a lo anterior, la tasa de multiplicacin durante la micropropagacin in vitro de heliconias depender en gran medida de la especie y del genotipo. En otras especies se ha encontrado que la capacidad de un explante para formar nuevas estructuras (morfognesis) est ligada a ciertos genes que controlan tanto los eventos de organognesis como los de embriognesis (Caruso et al., 1986; Koornneef et al.,

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1987; Koornneef et al., 1989). Al respecto Wilkinson y Thompson (1987) y Sheridan (1988), mencionan que la morfogneis durante el cultivo in vitro est controlada tanto por factores hormonales, como de manera biofsica a travs de receptores a nivel de membrana celular. En general, el uso de los mtodos de propagacin sexual o asexual de heliconias depender de los objetivos que se persigan; pero sin duda alguna, cuando estos objetivos son los de propagacin masiva de especies comerciales con caractersticas sobresalientes, los mtodos biotecnolgicos de propagacin clonal ofrecen grandes ventajas con respecto a los mtodos tradicionales. Sin embargo, cuando la tecnologa de produccin in vitro no est disponible, es indispensable considerar un buen manejo metodolgico y sanitario para conseguir tasas elevadas de propagacin por los mtodos de propagacin tradicionales. Como ya se expuso en el presente documento, el xito en un programa de propagacin depender del adecuado manejo en campo de la planta donadora, de la correcta extraccin y seccionado de los de los rizomas en funcin de la especie y su estado de desarrollo. De igual manera para la propagacin por semilla se deber asegurar la polinizacin natural o inducida, para obtener semilla viable.

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Finalmente, este folleto brinda una alternativa tecnolgica para atender las demandas del sistema producto ornamentales, ya que actualmente es una de las actividades que ha recobrado importancia en la reconversin productiva. Por tal motivo, esta informacin es de importancia para asesores tcnicos que tienen vnculo directo con el sector productivo.

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Avendao Arrazate Carlos Hugo, Dr. Caballero Prez Juan Francisco, Dr. Daz Fuentes Vctor Hugo, Ing.

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Glvez Marroqun Luis Antonio, Ing. Grajales Sols Manuel, M.C. Hernndez Gmez Elizabeth, Ing.* Iracheta Donjuan Leobardo, Dr. Lpez Guillen Guillermo, Dr. Lpez Gmez Pablo, Ing.* Maldonado Mndez Jos de Jess, M.C. Martnez Bolaos Misael, Dr. Martnez Valencia Biaani Beeu, M.C.** Mndez Lpez Ismael, Dr. Olivera de los Santos Aida, M.C. Ortiz Curiel Simitrio, Ing. Palacio Martnez Vctor, M.C. Reyes Reyes Ana Laura, M.C. Ruiz Cruz Pablo Amn, Ing.* Sandoval Esquivez Alfredo, Dr. Sols Bonilla Jos Luis, Ing.* Zamarripa Colmenero Alfredo, Dr.

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Las heliconias son plantas de caractersticas variables, el color y arreglo de brcteas de sus inflorescencias las ubica dentro de las plantas exticas; adems, su belleza las hace atractivas para los mercados locales, nacionales y extranjeros. Estos mercados generan una demanda creciente de flores de corte, lo que implica contar con mtodos adecuados para la propagacin de plantas. En esta publicacin el lector podr encontrar los procedimientos utilizados en el INIFAP para la propagacin de heliconias. En l se aborda el mtodo de propagacin sexual, donde se describe el proceso de polinizacin hasta la colecta de la semilla. De igual forma se describen detalladamente los mtodos asexuales, como la propagacin por rizomas y cultivo de tejidos vegetales, desde la seleccin y cuidado de rizomas, hasta los mtodos de propagacin de plntulas por organognesis in vitro. Se espera que la presente obra sea de utilidad no slo para todo aquel interesado en propagar heliconias a nivel comercial, sino tambin para los encargados de mejorar y conservar tan valioso recurso.

Esta publicacin forma parte del proyecto: Rescate, conservacin y mejoramiento gentico de heliconias nativas del sureste mexicano

INTRODUCCINPROPAGACIN SEXUAL DE HELICONIASPROPAGACIN ASEXUAL DE HELICONIASPropagacin asexual por rizomasRizomaTipos de rizomas para propagacinPatrn de crecimiento de rizomasDivisin de rizomas y establecimientoViabilidad y cuidado de rizomasTemperaturas mnimas de propagacinPorcentaje de prendimiento de rizomas

Propagacin asexual por cultivo de tejidosCultivo de pice de talloCultivo de callo meristemtico

LITERATURA CITADA

folleto_heliconias

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