Reproducción vegetal - ciencias de la naturaleza.

Reproducción vegetal - ciencias de la naturaleza. 1 INTRODUCCIÓN Reproducción vegetal, proceso por el cual las plantas engendran o producen nuevos organismos a partir de células más o menos diferenciadas para asegurar la conservación de la especie. En las plantas, la reproducción puede ser sexual o asexual o vegetativa. En el primer caso existe un apareamiento de células, o de individuos unicelulares, hasta fundir su protoplasma y finalmente sus núcleos. En la reproducción asexual no existe tal fusión sino que se produce una multiplicación de los individuos por otros mecanismos; en unos casos a partir de células meramente vegetativas por fragmentación y división, y en otros por células o cuerpos germinales especiales. 2 REPRODUCCIÓN SEXUAL La reproducción de las angiospermas © Microsoft Corporation. Reservados todos los derechos. La flor es la parte de la planta donde se encuentran los órganos reproductores sexuales. Se denominan plantas monoicas aquellas que presentan los órganos donantes o dadores (masculinos) y los receptores (femeninos) en flores separadas pero situadas en la misma planta, como ocurre en el maíz (véase Monoicismo). Son, por tanto, plantas monoicas unisexuales, mientras que las plantas monoicas hermafroditas presentan ambos órganos, estambres (androceo) y carpelos (gineceo) situados en la misma flor, como ocurre en la mayor parte de las plantas superiores. Por último, las plantas dioicas son aquellas en que las flores masculinas y femeninas aparecen en pies o individuos diferentes, como ocurre en los sauces o en los chopos (véase Dioicismo). Polinización y fecundación Las flores contienen las estructuras necesarias para la reproducción sexual. La parte masculina es el estambre, formado por el filamento y la antera. La parte femenina, el carpelo, incluye el estigma, que recoge el polen; el ovario que contiene el óvulo; y el estilo, un tubo que conecta el estigma con el ovario (A). El polen es producido en la antera (B) y cuando está maduro es liberado (C). Cada grano de polen contiene dos gametos masculinos. Cuando tiene lugar la autopolinización el polen llega al estigma de la misma flor, pero en las plantas con polinización cruzada (la mayoría) el polen es transportado por el aire, el agua, los insectos o pequeños animales hasta una flor distinta. Si el polen alcanza el estigma de una flor de la misma especie, se forma un tubo polínico que crece hacia abajo por el estilo y transporta los gametos masculinos hasta el óvulo (D). Dentro del saco embrionario del óvulo, un gameto masculino fecunda la ovocélula y forma un cigoto que da lugar al embrión. El segundo gameto masculino se une a dos células del saco embrionario llamadas núcleos polares para formar el endospermo nutritivo que rodea el embrión de la semilla (E). © Microsoft Corporation. Reservados todos los derechos. En los estambres (los órganos reproductores masculinos) es donde se producen los gametofitos, una generación de células haploides que dará lugar a los gametos o células sexuales masculinas, mientras que en los carpelos (conjunto de ovario, estilo y estigma) se produce el gametofito femenino, otra generación haploide, que dará lugar a los gametos femeninos. El proceso de reproducción sexual incluye la fusión de dos células (gametos) de diferente sexualidad, cada una de ellas con su dotación cromosómica correspondiente. En las plantas superiores (las fanerógamas o plantas con semilla) la célula masculina es el grano de polen, el cual debe ser transportado desde los sacos polínicos existentes en las anteras al órgano receptor femenino donde están los primordios seminales (estructura que contiene el gametofito femenino y que también se denomina, impropiamente, óvulo) para germinar allí. Este proceso de transporte del polen hasta la estructura femenina de la flor se denomina polinización. Ciclo biológico de una gimnosperma (conífera) © Microsoft Corporation. Reservados todos los derechos. Los sacos polínicos contienen las células madres del polen (diploides), que por meiosis forman los granos de polen (haploides). El óvulo está cubierto por tegumentos y contiene la célula madre del saco embrionario, que sufre una meiosis y forma cuatro células, de las que sólo subsiste una, la cual da lugar al saco embrionario, que es una célula con ocho núcleos. Tres de estos núcleos se sitúan en un polo de la célula y otros tres en el polo opuesto, y se rodean de citoplasma y de membrana. Los otros dos núcleos, llamados núcleos polares, se fusionan en el centro y forman un núcleo diploide. Una de las 3 células que se sitúan en el polo más próximo al micrópilo es la ovocélula; las otras dos células adyacentes se llaman sinérgidas. Las otras tres células, situadas en el extremo opuesto, se llaman antípodas. Cuando el grano de polen llega al estigma de la flor germina y desarrolla un tubo polínico, que desciende por el estilo hasta llegar al óvulo. En las angiospermas (las plantas con verdaderas flores) se forman, entonces, en el grano de polen, dos núcleos espermáticos o gametos masculinos (en las gimnospermas sólo se produce uno). Uno de estos núcleos se fusiona con el núcleo de la ovocélula dando lugar a un cigoto diploide. El otro núcleo fecunda al núcleo diploide para dar lugar al endospermo. El cigoto sufre varias divisiones y origina un embrión. El embrión desarrollado que ha alcanzado la madurez y se separa de la planta madre recibe el nombre de semilla. Normalmente, en cada semilla hay un embrión que, temporalmente, está en fase de reposo, y tejidos nutritivos envueltos por una cubierta o testa. Las semillas generalmente se asocian a otros órganos de la planta madre y pueden constituir unidades de diseminación complejas, como ocurre en los frutos, que son flores o partes de la flor, o también inflorescencias (conjunto de flores), en estado de madurez. Éstos pueden dejar en libertad a la semilla o bien desprenderse de ella. 3 REPRODUCCIÓN ASEXUAL Mediante los procesos de multiplicación asexual se reproducen genotipos idénticos de una planta. En los organismos vegetales se dan varios tipos de reproducción asexual, bien mediante un proceso de gemación (por yemas, estolones o rizomas), o bien mediante producción de esporas, células reproductoras asexuales que permanecen en estado latente en condiciones desfavorables y que germinan cuando las condiciones ambientales son las adecuadas. Véase Reproducción vegetativa. 3.1 Reproducción artificial La reproducción, que se lleva a cabo de manera natural en los vegetales, también se puede inducir artificialmente. De esta manera, los seres humanos utilizan la capacidad que presentan los vegetales de reproducirse asexualmente para, por medio de injertos, acodos o esquejes, originar una nueva planta. Así, los manzanos de la variedad Golden se han perpetuado y multiplicado a partir de la rama aislada en la que se observó por primera vez la mutación; de ella se han obtenido millares de árboles a través de la operación llamada injerto. 3.1.1 Injerto Manzano con injerto inglés Injerto inglés realizado de forma correcta. La púa, la parte de la planta que se quiere multiplicar, se sujeta a un portainjertos de la misma especie, se ata con una cinta especial y se cubre con cera. Si tiene éxito, al cabo de unas semanas las dos plantas se unen y crecen juntas. Algunos árboles y arbustos silvestres unen sus raíces en una especie de injerto natural. Oxford Scientific Films Para hacer un injerto se toma una parte (llamada púa) de la planta que quiere propagarse; la base de la púa se corta en forma de cuña. En otra planta de la misma especie (llamada patrón o portainjertos) se practica un corte, casi siempre en un punto del mismo diámetro que la púa. Por último, ésta se encaja en el corte de modo que las capas de cámbium --es decir, de meristemo de crecimiento lateral (véase Vegetal)-- de las dos piezas entren en contacto. A continuación se unen los dos elementos enrollando en espiral una banda de caucho de injertar, desde la base del corte hasta su extremo superior; por último, se recubre por entero con una cera especial. En no mucho tiempo, por lo general tres o cuatro semanas, la púa y el patrón se sueldan; en ese momento se corta el patrón justo por encima del injerto. Hay muchos tipos de injerto. El que acaba de describirse se llama injerto lateral; otro tipo común es el llamado de púa por rajadura. En todo caso debe cumplirse una serie de condiciones: el patrón debe encontrarse en fase de crecimiento activo, la púa ha de estar en fase de descanso, y la navaja de injertar ha de estar bien afilada para que el corte sea limpio. 3.1.2 Injerto en escudete En esta variante del injerto se usa como púa una yema en fase de descanso. La yema se corta del tallo junto con un escudete de corteza y se inserta en un corte en forma de T practicado en la base del patrón. A continuación, se envuelve el injerto con una tira de caucho especial. Cuando la yema termina el descanso y se comprueba que está bien asentada y en fase de crecimiento, se corta la parte del patrón situada por encima del injerto. 3.1.3 Esqueje Raíces en una ramilla de sedo Algunas especies, como el sedo, tienen la propiedad de emitir raíces a partir de los ápices de ramillas u hojas separadas del cuerpo de la planta. Si estas partes se colocan en un medio de cultivo apropiado, como una mezcla arenosa o con vermiculita, el crecimiento continúa y acaba por formarse un nuevo individuo. Oxford Scientific Films Algunas especies vegetales forman raíces a partir de una ramilla o una hoja cortadas si la operación se hace en el momento apropiado. El tallo o la hoja cortados reciben el nombre de esqueje, y deben clavarse en un medio que favorezca la emisión de raíces --por ejemplo, vermiculita o una mezcla de arena-- y que ha de mantenerse en condiciones de temperatura y humedad apropiadas. Los esquejes de algunas especies, como el sauce o el álamo, pueden plantarse directamente en el suelo. 3.1.4 Acodo El acodo permite obtener buenos resultados con ciertas especies difíciles de arraigar. La operación consiste en pelar la corteza de la zona apical de una rama hasta la capa de xilema, con el fin de evitar la llegada de nutrientes hasta el ápice de la rama. La zona descortezada se rodea de una capa de musgo esfagno húmedo y se envuelve en plástico. Al cabo de cierto tiempo se forma en el extremo superior del descortezamiento un callo, tejido nuevo engrosado, y brotan raíces que crecen dentro del musgo. Cuando el cepellón de raíces alcanza un volumen suficiente, se corta la ramilla por la parte inferior del descortezamiento y se planta en una maceta. 3.1.5 Cultivo de tejidos Este método de multiplicación vegetativa, muy innovador y técnico, es una forma de clonación. Puede cultivarse cualquier tejido vegetal cuyas células sean capaces de dividirse. Aunque se han iniciado cultivos a partir de frutos, endospermo, polen y embriones, los mejores resultados se han conseguido con los procedentes de la zona vascular de tallos y raíces. Se prepara un medio nutritivo con sales y aminoácidos esenciales en una solución de agar que a continuación se envasa en frascos y se esteriliza. Se cortan secciones de tejido en condiciones asépticas (sin contaminación microbiana) y se depositan en la superficie del medio. Se cierran los frascos con algodón (u otro material equivalente) y se colocan en un ambiente controlado. En poco tiempo prolifera un callo que se corta, en condiciones asépticas, en fragmentos pequeños que a su vez se transfieren a un medio rico en auxina --un compuesto vegetal estimulante de la formación de raíces-- o en cinetina, que induce el inicio de brotes. Cuando se han desarrollado raíces y partes aéreas, se retira la plántula de las condiciones asépticas y se planta en invernadero en condiciones controladas. El cultivo de tejidos es fácil con especies como la vid, la orquídea, el crisantemo, la esparraguera, el gladiolo, la gloxínea o la zanahoria. En otros casos, en particular con las especies perennes longevas, como el roble o el castaño, resulta muy difícil. Microsoft ® Encarta ® 2009. © 1993--2008 Microsoft Corporation. Reservados todos los derechos.