Morfoanatomía foliar y radical en plántulas de Fragaria ananassa var. Camino Real (Rosaceae)

 

Lizarraga, Sofía V¹,²; Ana I. Ruiz²; Patricia L. Albornoz¹,²*

 

¹    Facultad Ciencias Naturales e IML, UNT. Miguel Lillo 205 (4000), Tucumán, Argentina.
²    Instituto de Morfología Vegetal, Fundación Miguel Lillo. Miguel Lillo 251, (4000) Tucumán, Argentina. * Autor correponsal: albornoz@csnat.unt.edu.ar

Resumen

Fragaria ananassa var. Camino Real es una de las variedades de frutilla más cultivada en la provincia. El objetivo de trabajo fue caracterizar la morfoanatomía foliar y radical en plántulas de esta variedad. Se trabajó con material fresco y fijado en FAA y se emplearon técnicas anatómicas convencionales. Las plántulas con 20 días después de la germinación muestran una condición de germinación epigea, con cotiledones fotosintéticos reservantes y cuatro eofilos unifoliolados. Cotiledones con estomas actinocíticos y anomocíticos y tricomas glandulares en ambas superficies. Eofilos unifoliolados con estomas anomocíticos y hemi-paracíticos, tricomas simples y glandulares en ambas superficies y cristales de oxalato de calcio. Raíz principal axonomorfa con ramificaciones laterales. Crecimiento primario con estela diarca y crecimiento secundario temprano sin polidermis. Los elementos de valor diagnóstico que permiten caracterizar a F ananassa var. Camino Real son: cotiledones epigeos, 4 eofilos unifoliolados, raíz seminal axonomorfa con ramificaciones laterales, tipos de estomas, tricomas y cristales de oxalato de calcio, estela diarca en raíces con crecimiento primario.

Palabras clave: Morfología, anatomía, plántulas, Fragaria ananassa, variedad Camino Real.

Abstract

Fragaria ananassa var. Camino Real is one of the most cultivated varieties of straw-berry in the province. The aim of study was to characterize the foliar and root morphoanatomy in seedlings of this variety. The material used was fresh and fixed in FAA. Conventional histological techniques were used. The results show a condition of germination epigeic when they have 20 days, with cotyledons photosynthetic reservants and four unifoliolate eophyls. Cotyledons with actinocytic and anomocytic stomata and glandular trichomes on both surfac-es. Unifoliolate eophyls with anomocytic and hemiparacytic stomata, simple and glandular trichomes and calcium oxalate crystals on both surfaces. The root main is axonomorfa with lateral branches. Primary growth with diarch stele and secundary early without polyderm. The diagnostic value elements that allow characterize F ananassa var. Camino Real are: epigeous cotyledons, 4 unifoliolate eophyls, root main axonomorfa with lateral branches, types of stomata, trichomes and calcium oxalate crystals, diarch stele in roots with primary growth.

Keywords: Morphology, anatomy, seedlings, Fragaria ananassa, Camino Real variety.

INTRODUCCIÓN

Fragaria L. es un género perteneciente a la familia Rosaceae, subfamilia Rosoideae, (Zardini, 1973). Este género comprende 21 especies herbáceas, perennes y estoloníferas que crecen en regiones templadas del hemisferio norte y en la región andina. Numerosas especies son apreciadas por sus frutos comestibles, por lo que se cultivan ampliamente en distintas regiones del mundo (García Quiroz y Sánchez Arreguín, 2004). En Argentina el género se encuentra representado por dos especies, Fragaria vesca L. y F. chiloensis (L.) Duch.

La frutilla cultivada, F. ananassa Duch. es un híbrido octoploide, producto de la cruza entre F. virginiana (Mill.) Krause, nativa de ambientes húmedos de América del Norte, y F. chiloensis, originaria de América del

Sur (Hancock, 1990; Harrison et al., 1997). En la provincia de Tucumán, una de las variedades más cultivadas es Camino Real, originaria de California, que se caracteriza por su excelente productividad y calidad de los frutos. Las plantas son pequeñas, compactas y erectas, lo que permite una mayor densidad de plantación (Oliveira et al., 2008; Angulo, 2009).

Antecedentes relacionados con las variedades de frutillas cultivadas fueron realizados por Darrow (1966), quien analizó la morfología y fisiología en hojas adultas (metafilos) y raíces de diferentes variedades. Appezzato Da Gloria y Miranda Stalder (1991), caracterizaron la anatomía de hojas (metafilos) y el pedúnculo floral de F. ananassa var. Sequoia. White (1927), Mann (1930) y Nelson y Wil-hem (1957), estudiaron el sistema radical compuesto por raíces adventicias. Estos últimos autores citan la presencia de estelas de tipo diarca a poliarca en raíces con crecimiento primario, y de polidermis en raíces con crecimiento secundario.

En Argentina los antecedentes relacionados con la morfoanatomía de variedades de frutilla son escasos. En la provincia de Tucu-mán se registran estudios morfoanatómicos principalmente en F. vesca, frutilla silvestre emparentada con la cultivada, así Arias et al. (2004), caracterizaron la anatomía de hojas adultas; mientras que, Albornoz et al. (2007) describieron la anatomía del sistema radical de esta especie.

Debido a la inexistencia de antecedentes morfoanatómicos de plántulas en variedades cultivadas, el presente trabajo caracteriza la morfoanatomía foliar y radical en plántulas de F. ananassa var. Camino Real.

MATERIALES Y MÉTODOS

Semillas de F. ananassa var. Camino Real provenientes de INTA-Famaillá de la provincia de Tucumán (27°03'S, 65°25'O, 363 msm), fueron directamente sembradas en cajas de Petri sobre papel de filtro humedecido con agua estéril, y se incubaron en condiciones controladas de humedad (70% HR), temperatura (24°C), intensidad de la luz (190 mol m-2 s-1, la densidad de flujo de fotones fotosintéticos o PPFD), y fotoperíodo (16 h/día). Una vez germinadas, se trasplantaron en macetas conteniendo 150 g de suelo/arena estéril (1:1). Al cabo de 20 días se obtuvieron plántulas con dos tipos de hojas (cotiledones y eofilos), las que fueron fijadas en FAA (1/1/8, v/v/v, formol, ácido acético glacial, etanol 80°).

Para el estudio de la anatomía foliar y radical, se recolectaron cotiledones y primeras hojas (eofilos) y el sistema radical completo perteneciente a 5 individuos. Para el análisis anatómico foliar se aplicaron técnicas de diafanizado (Dizeo de Strittmater, 1973). Mientras que, para la caracterización del sistema radical se realizaron secciones transversales, seriadas, a mano alzada, desde el ápice meristemático hacia el cuello.

Para cada muestra foliar se analizaron 5 campos ópticos al azar y se calculó la densidad de tricomas y estomas (mm²). Para calcular el tamaño promedio de estomas y tricomas de cada hoja, se midieron 10 de cada una de las estructuras.

Las tinciones utilizadas fueron azul astral en cotiledones, violeta cristal en eofilos uni-foliolados y una doble tinción de azul astral-safranina en raíces (D'Ambrogio de Argüe-so, 1986). Los preparados fueron montados en agua glicerina (1:1). Para la caracterización morfoanatómica se consultó a Lindley (1951), Hickey (1974) y Fahn (1985).

Las observaciones se realizaron en microscopio estereoscópico (Olympus), microscopio óptico (Zeiss, Axiostar Plus) y microscopio con luz polarizada (Zeiss, Axio Lab. A1). Las fotomicrografías fueron tomadas con cámara digital (Canon A620, Power Shot 7,1 MP y Olympus SP-350 de 8MP). Los preparados de referencia se encuentran depositados en la histoteca del Instituto de Morfología Vegetal de la Fundación Miguel Lillo.

RESULTADOS

Morfología foliar

La germinación de Fragaria ananassa var. Camino Real es epigea ya que se desarrolla el hipocótilo, con cotiledones fotosintéticos y reservantes (Fig. 1A). El epicótilo crece mientras los cotiledones persisten, inclusive luego de la aparición del cuarto eofilo unifoliolado (Fig. 1B, 1C). En plántulas de unos 20 días, los cotiledones tienen forma elíptica con margen entero (Fig. 1A, 1B); mientras que, los eofilos tienen un contorno parabólico con margen serrado (Fig. 1D).

Fig.1. Fragaria ananassa var. Camino Real. A-C) Plántula de 10 a 20 días A) Germinación epigea. B) Con el primer eofilo unifoliolado. C) Con cuatro eofilos unifoliolados. D) Eofilo unifo-liolado con cristales de oxalato de calcio siguiendo el trayecto de las nervaduras. E-G) Vista superficial de la epidermis del cotiledón. E) Aparato estomático actinocítico. F) Aparato estomático anomocítico. G) Tricoma glandular. Referencias: a, b, células del pie; c, célula de la cabeza; ac, actinocítico; an, anomocítico; co, cotiledón; cr, cristales; e, eofilo unifoliolado.

 

Anatomía de cotiledones

Y EOFILOS

En vista paradermal, la epidermis adaxial de los cotiledones presenta células isodiamétricas, rectangulares a cuadrangu-lares con paredes rectas a curvas y cutícula lisa. En la epidermis abaxial las células son rectangulares con paredes rectas a curvas. Los estomas son de tipo actinocíticos (Fig. 1E) y anomocíticos (Fig. 1E, 1F) y se ubican en ambas superficies. El tamaño promedio de los mismos es de 26 x 21 um. Además, se observan tricomas glandulares en ambas superficies; los mismos poseen pie y cabeza unicelular (Fig. 1G).

En vista paradermal, la epidermis adaxial de los eofilos unifoliolados presenta células rectangulares con paredes rectas, curvas a levemente sinuosas; mientras que, la epidermis abaxial tiene células rectangulares con paredes sinuosas (Fig. 2A, 2B). Los estomas observados son de tipo anomo-cítico (Fig. 2C) y hemiparacítico (Fig. 2D) y se ubican en ambas superficies. El tamaño promedio de los mismos es de 28 x 22 u-m. Se observan tricomas simples y glandulares en ambas superficies. Los simples son unicelulares con extremo aguzado, y en la base las células epidérmicas se disponen en roseta (Fig. 2B). El tamaño promedio de los mismos es de 315 u-m de largo y su densidad 10,55 tricomas/mm². Los tricomas glandulares poseen pie uni-bicelular y cabeza unicelular, su tamaño promedio es de 51 u-m de largo y la densidad 9,65 tricomas/ mm² (Fig. 2E).

En material diafanizado se observaron numerosos cristales de oxalato de calcio en forma de drusas y prismas, que se presentan siguiendo el recorrido de las nervaduras (Fig. 1D, 2F).

Morfología del sistema

RADICAL

La raíz principal es axonomorfa de la cual surgen ramificaciones laterales en cantidad y longitud variables (Fig. 2G).

Anatomía de la raíz

En sección transversal, la estructura primaria de la raíz principal presenta epidermis unistrata; por debajo se desarrolla un parénquima cortical formado por 3-4 estratos de células isodiamétricas, continuándose con una endodermis con bandas de Caspary y periciclo unistrato. El sistema vascular se organiza en una estela de tipo diarca (Fig. 2H).

La actividad del cámbium comienza en estadios tempranos del desarrollo de la raíz, dando lugar a un anillo continuo de floema y xilema secundario. La epidermis es unistrata, se continúa con 5-6 estratos de parénqui-ma cortical y se mantienen la endodermis y el periciclo (Fig. 2I).

DISCUSIÓN Y CONCLUSIÓN

En este trabajo se describe la morfología foliar de cotiledones y eofilos y del sistema radical, además se caracteriza la anatomía de cotiledones, eofilos y raíces en plántulas de Fragaria ananassa var. Camino Real.

La secuencia foliar de la variedad estudiada presentó cuatro eofilos unifoliolados, a diferencia de lo mencionado por Albornoz et al. (2007), quienes para F vesca citan solamente a tres eofilos unifoliolados; esta especie de frutilla silvestre se encuentra emparentada con la variedad aquí estudiada.

White (1927) y Appezzato Da Gloria y Miranda Stalder (1991), describieron la anatomía foliar de metafilos en tres variedades de F. ananassa: Howard 17, Progressive y Sequoia. White (1927), cita la presencia de tricomas simples unicelulares y glandulares con pie pluricelular y cabeza unicelular. Appezzato Da Gloria y Miranda Stalder (1991) mencionan los tricomas simples unicelulares y glandulares con pie bicelular y cabeza unicelular; además de, estomas de tipo anomocítico, en ambas superficies foliares. En este trabajo los eofilos presentan tricomas simples y glandulares al igual que lo citado para las variedades antes mencionadas, observándose que el pie de los tricomas glandulares puede ser uni -bicelular. Los estomas de la var. Camino Real son anomocíticos y hemiparacíticos, el primer tipo coincide con lo descripto por Appezzato Da Gloria y Miranda Stalder (1991), para metafilos.

Fig. 2. Fragaria ananassa var. Camino Real. A-F) Vista superficial de la epidermis del eofilo. A) Epidermis adaxial. B) Epidermis abaxial. Disposición en roseta de las células epidérmicas, en la base de un tricoma simple. C) Aparato estomático anomocítico. D) Aparato estomático hemiparacítico. E) Tricoma glandular. F) Detalle de drusas y cristales prismáticos. G) Plántula de 10 días H-I) Anatomía de la raíz principal. H) Estructura primaria. I) Estructura secundaria. Referencias: cu, cuello; en, endodermis; ep, epidermis; pa, parénquima cortical; pe, periciclo; px, protoxilema; ts, tricoma simple; 1, célula subsidiaria.

 

La presencia de cristales de oxalato de calcio asociados al recorrido de la nervia-ción en los eofilos de esta variedad probablemente se encuentre relacionada con la función de protección contra la herbivoría y la rigidez a los tejidos dando soporte estructural a este órgano como propone Honghua et al. (2013). Situación similar se observó en metafilos de F. vesca (Arias et al., 2004).

Los cotiledones solo evidenciaron tricomas glandulares y estomas de tipo anomocí-tico y actinocítico.

En relación a la morfología y anatomía del sistema radical, la variedad Camino Real evidenció la formación de una raíz principal axonomorfa con raíces laterales; donde las raíces con crecimiento primario presentaron estela diarca, situación similar descripta por Albornoz et al. (2007) para F. vesca. Mientras que, Mann (1930), cita estelas diarcas a pentarcas y Nelson y Wilhem (1957) describen estelas tetrarcas en raíces adventicias de F ananassa. White (1927), observó estelas diarcas, tetrarcas, pentarcas, hexarcas y po-liarcas en raíces adventicias de las variedades Howard 17 y Progressive. Darrow (1966), cita la presencia de estelas de tipo diarcas a poliarcas en raíces adventicias de F. virginiana.

En el crecimiento secundario radical, la polidermis es una estructura presente en diferentes variedades de frutillas cultivadas (Mylius, 1913; Mann, 1930; Nelson y Wilhem, 1957). Albornoz et al. (2007), proponen a la polidermis como elemento de valor diagnóstico del género Fragaria. La variedad Camino Real evidenció raíces con crecimiento secundario sin formación de polidermis en plántulas de 20 días, probablemente esto se deba al escaso desarrollo en el crecimiento. Los elementos de valor diagnóstico que permiten caracterizar a F. ananassa var. Camino Real son: cotiledones epigeos fotosinté-ticos, 4 eofilos unifoliolados, raíz principal axonomorfa con ramificaciones laterales, tipos de estomas, tricomas y cristales de oxa-lato de calcio, estela diarca

AGRADECIMIENTOS

Agradecemos a la Lic. Lelia Bordón de la sección Iconografía (FML), por la realización de las láminas de este trabajo.

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