POLIMORFISMO FOLIAR // Psidium guajava (MYRTACEAE)
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Sirva la oportunidad, para compartir con toda la comunidad académica de la plataforma Steemit, información científico-técnica sobre POLIMORFISMO FOLIAR, específicamente de especímenes silvestres y cultivados de Guayaba Psidium guajava (MYRTACEAE), mediante la caracterización descriptiva y morfológica de sus láminas foliares.
El post se presenta, bajo la narración científica y audiovisual esperando sea de gran aporte académico, y del agrado de todos los miembros de la comunidad académica en Steemit, especialmente para los usuarios de #steemstem y #stem-espanol.
Video 1. Presentación Post - POLIMORFISMO FOLIAR // Psidium guajava (MYRTACEAE). Edición: @lupafilotaxia.
Introducción
Regularmente las especies cultivadas y sus parentales silvestres, exhiben una compleja diversidad morfológica fuertemente influenciada por presión ambiental y las actividades de domesticación vegetal, estas diferenciaciones biológicas son ampliamente utilizadas en biotecnología vegetal para el mejoramiento genético, generalmente de taxones destinados a la alimentación humana llámense; cereales, hortalizas, frutales, entre otros [1].
Los estudios de mejoramiento genético, que se enfocan en la plasticidad exo-morfológica organográfica (raíz, tallo, hoja, flor, fruto), tienen por objetivo mejorar aspectos productivos y de adaptabilidad vegetal, haciendo uso de la variabilidad fenotípica que expresan las especies en condiciones edafoclimáticas heterogéneas, ahora bien, es importante mencionar que el polimorfismo que ostentan las laminas foliares, es uno de los principales atributos empleados para la selección de genotipos con potencial agronómico [2].
En consecuencia y considerando, que la morfología de las hojas ofrece caracteres que pueden relacionarse con actividades fisiológicas como la transpiración y fotosíntesis, la finalidad de este post persigue describir el polimorfismo foliar de especímenes de Guayaba Psidium guajava, que crecen en condiciones silvestres y cultivadas, en la búsqueda socializar sus potencialidades fenotípicas.
Diversidad morfológica
Domesticación y plasticidad vegetal
Desde el punto de vista biológico, la domesticación vegetal representa la transformación morfológica organográfica e histológica, bien sea, por origen evolutivo o mediante cambios inducidos por selección artificial antropogénica, elementos que estampan diferencias fenotípicas y genotípicas, entre individuos silvestres y poblaciones de la misma especie bajo manejo agronómico [3].
La transformación morfológica organográfica en las especies vegetales, es un proceso continuo en el tiempo, sin embargo, se ha planteado que varía en intensidad dependiendo de las condiciones edafoclimáticas y el grado de manipulación genética, es por esta razón, que las plantas domesticadas pueden presentar diversidad morfológica en contraste a sus progenitores silvestres.
A esta diversidad morfológica, se le conoce como plasticidad vegetal que habitualmente son cambios fenotípicos de carácter adaptativo, generados por factores exógenos entre estos; disponibilidad hídrica, intensidad lumínica y elementos nutricionales, además de condiciones endógenas como la disminución o incremento de la transpiración y la actividad fotosintética [4].
Polimorfismo foliar
Se llama polimorfismo foliar, a las variaciones que exhiben las hojas en su estructura y forma, como respuesta a las condiciones ambientales, esto indica que las laminas foliares se ajustan morfológicamente, este mecanismo evolutivo persigue crear escenarios fotosintéticos óptimos para el crecimiento, desarrollo, reproducción y fructificación vegetal [1].
Imagen 1. Polimorfismo foliar de tres especímenes de Psidium guajava (MYRTACEAE). Autor: @lupafilotaxia.
Los estudios sobre polimorfismo foliar, están centrados en dilucidar las estrategias fenotípicas que admiten las plantas, frente a situaciones de baja disponibilidad hídrica y altas temperaturas, recientes investigaciones han confirmado que la disminución del área foliar y el reajuste morfológico, no es más que la habilidad de las especies vegetales, para reducir la transpiración en ambientes con elevada radiación solar.
En lo que respecta a láminas foliares desarrolladas y con mayor número de estomas por unidad de área, se les suele relacionar con circunstancias climáticas favorables, sin embargo, estas características foliares pueden verse afectadas por elementos nutricionales que forman parte tanto del aparato estomático y fotosintético, como por ejemplo el potasio y nitrógeno.
Estudio morfo-comparativo
Video 2. Estudio morfo-comparativo de láminas foliares de especímenes silvestres y cultivados de Psidium guajava. Edición: @lupafilotaxia.
Análisis de polimorfismo foliar
Con el objeto de esquematizar algunas estrategias fenotípicas que muestran los vegetales, socializaré con todos ustedes un estudio sobre polimorfismo foliar en Guayaba Psidium guajava, el área de estudio corresponde a relictos boscosos del Sur del Lago de Maracaibo – Venezuela y la unidad de producción “La Glorieta” ubicada en Santa Bárbara de Zulia – Venezuela.
Para realizar el estudio morfo-comparativo y poder determinar el polimorfismo foliar de especímenes silvestres y cultivadas de Guayaba Psidium guajava, se procedió a caracterizar las hojas atendiendo al área y la forma del; limbo, base, ápice y para conocer la densidad estomática, se realizaron cortes tangenciales a las laminas foliares en el laboratorio de Botánica Agrícola de la UNESUR.
Colecta de especímenes
Especímenes silvestres
Se realizó una salida de campo con destino al área protegida Vera de Agua, ubicada en el Sur del Lago de Maracaibo – Venezuela, constituida por relictos boscosos, zona dónde se procedió a colectar tres (03) individuos de un (01) material silvestre de Guayaba Psidium guajava.
Especímenes cultivadas
Se seleccionaron dos (02) materiales cultivados de Guayaba Psidium guajava, colectando tres (03) individuos de cada uno, está selección de especímenes se efectuó en el área de cultivos perennes de la unidad de producción “La Glorieta” ubicada en Santa Bárbara de Zulia – Venezuela.
Resultados de polimorfismo foliar
Área foliar
De los especímenes muestreados de Guayaba Psidium guajava, los que presentaron mayor área foliar fueron los individuos cultivados (55,25 y 54,73 cm2.), cuyas prácticas agronómicas están sujetas a riego, es decir, presentan disponibilidad hídrica constante, en contraposición a los individuos silvestres, que exhibieron un área foliar menor (47,83 cm2), aspecto que probablemente puede estar relacionado a una adaptación morfológica frente a la baja disponibilidad de agua [8].
| Área foliar | |||
| Forma del limbo | |||
| Ápice | |||
| Base |
Morfología del limbo
Los resultados obtenidos en la variabilidad foliar, demostró que los dos materiales cultivados de Guayaba Psidium guajava, no manifiestan una variación relevante en cuanto a forma del limbo, mientras que el espécimen silvestre si presenta desuniformidad.
Figura 1. Del lado derecho, se detalla lamina foliar de Psidium guajava – Espécimen I, en el lado izquierdo se indica descripción morfológica señalando el tipo de forma del ápice, limbo y base. Autor: @lupafilotaxia.
Morfología de la base
En relación a la morfología de la base, se encontró similitud entre el primer espécimen cultivado con el material silvestre de Guayaba Psidium guajava, y variación apreciable en el segundo espécimen cultivado.
Figura 2. Del lado derecho, se indica descripción morfológica señalando el tipo de forma del ápice, limbo y base, del lado izquierdo se detalla lamina foliar de Psidium guajava – Espécimen II. Autor: @lupafilotaxia.
Morfología del ápice
Respecto a la forma del ápice foliar, los tres especímenes muestran diversidad polimórfica.
Figura 3. Del lado derecho, se detalla lamina foliar de Psidium guajava – Espécimen silvestre, en el lado izquierdo se indica descripción morfológica señalando el tipo de forma del ápice, limbo y base. Autor: @lupafilotaxia.
Densidad estomática
En cuanto a la densidad estomática, se registró mayor cantidad de estomas por área foliar en los dos especímenes cultivados (4,41 y 4,26 estomas/0,0625 mm2), el número bajo de estomas en el material silvestre (2,89 estomas/0,0625 mm2) se puede considerar una estrategia para evitar pérdida hídrica por transpiración.
Imagen 2. Observación histológica estomática de los tres especímenes de Psidium guajava. Autor: @lupafilotaxia.
APORTES CIENTÍFICOS DE ESTA PUBLICACIÓN
- Dentro de las consideraciones y aportes científicos del post, se establecen las principales estrategias morfológicas que adoptan las hojas de especímenes silvestres y cultivados de Guayaba Psidium guajava, frente a condiciones ecofisiológicas naturales en contraste a materiales que reciben manejo agronómico, por otro lado, la descripción por polimorfismo foliar realizada permite explicar ciertos mecanismos de supervivencia que exhiben las especies vegetales, en cuanto a las determinaciones de densidad estomática, la variación entre los materiales evaluados, evidencian la predisposición a cambios de expresión de origen factiblemente epigenéticos, todos estos aspectos socializados sobre la diversidad morfológica adaptativa que muestran las laminas foliares de P. guajava, sirven de guía para estudios de mejoramiento genético.
REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS CONSULTADAS Y CITADAS:
[1] Ackerly D., Dudley S., Sultan S., Schmitt J., Coleman J., Linder R., Sandquist D., Gerber M., Dawson T., and Lechowicz M. The evolution of plant ecophysiological traits: Recent advances and future directions. BioScience. 2000;50:979-995.
[2] Andreae M. “The influence of torpical biomass burning on climate and tne atmospheric enviroment”. Biogeochemistry of global change. 1993;113-150.
[3] Diamond J. Evolution, consequences and future of plant and animal domestication. Nature. 2002;418: 700-708.
[4] Dussán C., Villegas H., y Miranda L. Análisis de crecimiento de árboles de guayaba (Psidium guajava L.) var. ICA Palmira II sometidos a deficiencia de N, P, K, Mg, Ca y B en fase de vivero. Revista Colombiana de Ciencias Hortícolas. 2015;9:2:209-221.
[5] Martínez J., Barrientos C., Reyes M., Hernández D., Padilla R., and Mayek P. Diversidad fenotípica y genética en huertas de guayabo de Calvillo, Aguascalientes. Rev. Fitotec. Mex. 2004;27:243-249.
[6] Singh S. Guajava (Psidium guajava L.). pp. 213-245. En: Yahia, E. (ed.). Postharvest biology and technology of tropical and subtropical fruits. Vol. 3: Cocona to mango. Woodhead Publishing, Cambridge, UK. 2011.
[7] Solarte M. Aspectos Ecofisiológicos y compuestos Bioactivos de Guayaba (Psidium guajava L.) en la provincia de Vélez, Santander-Colombia. TG- Universidad Nacional de Colombia. 2013;151.
[8] Tong F., Medina D., y Esparza D. Variabilidad en poblaciones de guayaba (Psidium guajava L.) en el municipio Mara del estado Zulia. Rev. Fac. Agron. (LUZ). 1991;8:15-27.
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Saludos profe @lupafilotaxia. Definitivamente la naturaleza posee maravillosas formas de adaptarse. No hubiera pensado ( y ahora me parece lógico, por todo lo que aprendido aquí de evolución y adaptación) que incluso las hojas de las plantas pueden cambiar su fenotipo dependiendo de las condiciones climáticas, y las que tienen que ver con la intervención humana directamente con materiales agronómicos; lo cual como muy describes es el soporte para realizar cambios genéticos que beneficien a las plantas y por consiguiente a la vida humana.
Saludos estimada Dra. @elvigia, así es, nuestra madre natura posee mecanismos adaptativos para mantenerse en equilibrio, la manipulación antropogénica se ha centrado en imitar estos cambios fenotípicos, en la búsqueda de mejorar el potencial productivo de las especies vegetales, y de esta forma garantizar materia prima necesaria para sostener la demanda y consumo de alimentos. Particularmente la hoja es de vital importancia puesto que, es el órgano generador de carbohidratos mediante la fotosíntesis, de allí su importancia en cuanto a su interpretación morfo-genética, pues sirve de guía para generar artificialmente especímenes que se adapten a ciertas condiciones ambientales, y que al mismo tiempo puedan expresar su potencial agronómico.
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Excelente artículo, profesor Luis. El título llamó mi atención por cuanto en programación también hablamos de "polimofismo", aunque uno muy distinto de este xD
Saludos y felicidades.