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Estudio morfometrico y de viabilidad del polen de tres especies de pinos de la region del Cofre de Perote, Veracruz, Mexico.

Morphometric study and pollen viability of three species of pine in the area of Cofre de Perote, Veracruz, Mexico

Resumen

Con el fin de contar con informacion sobre las caracteristicas morfometricas y de viabilidad del polen en especies importantes para la region de Veracruz, se desarrollo el presente estudio con el fin de determinar la variabilidad interespecifica existente en el polen de tres especies de pinos: Pinus patula, P. montezumae y P. teocote del Parque Nacional del Cofre de Perote, Veracruz. Se evaluaron las caracteristicas morfometricas (eje polar, eje ecuatorial, relacion eje polar/eje ecuatorial del grano de polen y el eje polar, eje ecuatorial y relacion eje polar/eje ecuatorial de la celula principal) y la viabilidad del polen de cada especie de pino. Los resultados morfometricos obtenidos indicaron que P. patula se caracteriza por presentar un mayor tamano del polen. No se constato germinacion del polen por ninguno de los dos metodos de germinacion empleados. Sin embargo, resulto interesante constatar la existencia de diferencias significativas entre los metodos, apreciandose una mayor sobreestimacion en la viabilidad del polen con el metodo de lugol. La especie P. patula presento los porcentajes mas elevados de viabilidad del polen, seguido de P. montezumae y P. teocote.

Palabras clave: Germinacion, morfometria, polen, viabilidad.

Abstract

With the purpose of having information on the morphometric characteristics and viability of the pollen, in important species from Veracruz, the present study was developed with the purpose of determining the existent variability in the pollen of three pines species: Pinus patula, P. montezumae, and P. teocote of the National Park of the Cofre de Perote, Veracruz. The morphometric characteristics were evaluated (polar axis, equatorial axis, polar relationship axis/equatorial axis of the grain of pollen and the polar axis, equatorial axis and polar relationship axis/equatorial axis of the main cell) and pollen viability for each pine species. The morphometric results obtained indicated that P. patula is characterized for having a bigger size of the pollen. Pollen germination was not verified by none of the two germination methods used. However, it was interesting to verify the existence of significant differences among the methods, being appreciated a bigger overestimation in the pollen viability by the lugol method. The species of P. patula presented the highest percentages in pollen viability, followed by P. montezumae and P. teocote.

Key words: Germination, morphometry, pollen, viability

Introduccion

La calidad del polen constituye un factor critico en el exito de los programas de hibridacion que se realizan en el campo forestal (Moody y Jett, 1990; Jett et a.l, 1993). Dada la importancia de esta problematica se han desarrollado desde hace varios anos diversos trabajos encaminados al estudio del polen en diferentes especies de pinos (Bagnall, 1975; Bramlett y Bridgwater, 1989; Moody y Jett, 1990; Owens, 1993; Lindgreen et al., 1995; Weber, 1998; Iglesias et al., 1999; Danilo, 2002; Doyle et al., 2002; Tivo e Iglesias, 2003a; Tivo e Iglesias, 2003b; Tivo e Iglesias, 2003c; GEOS, 2004; Ibarra, 2004; Tivo, 2004; Tivo e Iglesias, 2005).

Es por ello que, considerando la importancia de los programas de mejora que actualmente se desarrollan en pinos, resulta importante contar con informacion sobre las caracteristicas morfometricas y de viabilidad del polen en algunas de las especies de pinos de mayor importancia para la region de Veracruz. Por tal motivo, se desarrollo el presente estudio con el fin de determinar la variabilidad interespecifica existente en el polen de tres especies de pinos: P. montezumae, P. patula y P. teocote del Parque Nacional del Cofre de Perote, Veracruz.

Materiales y metodos

La obtencion del polen de P. montezumae, P. patula y P. teocote provino de una colecta de androstrobilos efectuada en diferentes localidades de la region del Cofre de Perote, en el estado de Veracruz, cerca del limite con el estado de Puebla, entre las coordenadas 19[grados]03'18" latitud Norte y 97[grados]09'34" longitud Oeste en la parte sur de la Sierra Madre Oriental a una altura de 2.350 m (Cuadro 1 y Figura 1) (Narave, 1985; Investigaciones Geograficas, 1998).

La colecta de los androstrobilos procedia de arboles sanos, vigorosos y de buena calidad del fuste (Lopez et al., 1993). Los mismos fueron depositados en bolsas de papel para su transporte y facilitacion del secado (Martinez y De La Garza, 1994; Aparicio, 1999). Una vez colectado el polen de cada especie, se introdujo en tubos de vidrio debidamente sellados, etiquetados y almacenados en refrigeracion a 4[grados]C, en el Laboratorio de Biotecnologia y Ecologia Aplicada (LABIOTECA) de la Universidad Veracruzana.

[FIGURA 1 OMITIR]

Para la evaluacion de las caracteristicas morfometricas (eje polar, eje ecuatorial, relacion eje polar/ eje ecuatorial del grano de polen y el eje polar, eje ecuatorial y relacion eje polar/eje ecuatorial de la celula principal de cada especie de pino) se realizo el metodo de acetolisis para definir mas claramente su forma (Moore y Webb, 1978; Tivo, 2004). Para ello, se analizaron 30 granos de polen de cada especie con un microscopio de campo claro, marca Nikon, a un aumento de 200x, con la ayuda de una reglilla micrometrica. Posteriormente se tomaron foto micrografias al microscopio electronico de barrido modelo Jeol JSM-5600LV, de los granos de polen de las tres especies de pinos bajo estudio a un aumento de 1000x.

Para analizar la viabilidad del polen, se emplearon las soluciones de lugol y azul de algodon en lactofenol como metodos de tincion, en una muestra de 300 granos de polen por cada especie bajo estudio (Tivo, 2004).

Se siguieron los metodos descritos por De Vienne (1978) y Pickert (1988) para evaluar la germinacion del polen de las mismas. Asi mismo, se realizo una apreciacion visual de los granos de polen fertil para los diferentes metodos bajo estudio, basado fundamentalmente en el poder germinativo, forma y coloracion de los granos de polen examinados.

Los datos morfometricos obtenidos fueron procesados por analisis de varianza de clasificacion simple y determinada por prueba de Tukey, las diferencias significativas entre las medias. Los datos correspondientes a la viabilidad del polen fueron procesados por analisis de varianza de clasificacion doble (3 x 2), correspondientes a los factores especie y metodos de viabilidad. En todos los casos se utilizo el paquete de estadistica multivariado, version 5 (Software Statistica, 1998).

Con las variables que resultaron significativas se efectuo un analisis de componentes principales y un analisis de conglomerado, jerarquico y de ligamiento completo, para lo cual se empleo la distancia euclidiana como indice de disimilitud de acuerdo con el programa de analisis multivariado Statictf (version 4).

Resultados y discusion

Variabilidad en las caracteristicas morfometricas del polen en tres especies de Pinus.

Los resultados del analisis de variacion efectuado a los diferentes caracteres morfometricos en estudio (Cuadro 2), revelaron la existencia de diferencias significativas para los caracteres eje polar, eje ecuatorial y relacion eje polar/eje ecuatorial del polen y eje polar y eje ecuatorial de la celula principal de las tres especies de Pinus en estudio.

La especie de P. patula mostro los valores mas elevados para los caracteres eje polar y eje ecuatorial, tanto del grano de polen completo como de la celula principal del grano, mientras que las especies P. montezumae y P. teocote exhibieron valores menores sin diferencias significativas entre las mismas (Cuadro 2).

Asi mismo, se observo una mayor variabilidad intraespecifica para el caracter relacion eje polar/eje ecuatorial y eje polar y eje ecuatorial de la celula principal en P. patula. Esta relacion resulto mayor en P. montezumae, seguida por P. patula y P. teocote (Cuadro 2).

Los resultados obtenidos confirman lo observado al microscopio electronico de barrido (Figura 2a, b y c), donde se pudo apreciar el mayor tamano que caracteriza al polen de P. patula comparado con las otras dos especies de pinos examinadas.

Comparacion de los metodos de determinacion de la fertilidad del polen en las tres especies de Pinus

El analisis de los dos metodos de tincion del polen examinado permitio constatar la existencia de diferencias significativas entre los metodos y las especies, mas no asi para la interaccion (Figura 3).

No se constato germinacion del polen en ninguna de las muestras de polen examinadas por los dos metodos de germinacion empleados. De hecho, estos resultados concuerdan con los reportados por Pickert (1988), Gonzalez (1992) y Gonzalez et al., (1995), quienes han concluido en sus estudios de la fertilidad del polen en diversas especies de plantas, que las pruebas de tincion arrojan mayores porcentajes que las de germinacion. Lo anterior puede deberse a diferentes causas, ya que muchas veces, el medio de germinacion empleado resulta inadecuado para que se desarrollen los granos de polen (Pickert, 1988).

Numerosos autores concuerdan en afirmar que entre los metodos indirectos de determinacion de la fertilidad del polen, como son los metodos de tincion, son menos efectivos que las pruebas directas de germinacion, pero tienen la ventaja de que permiten hacer predicciones rapidas de la fertilidad masculina (Adiwilaga y Brown, 1991; Bamberg y Hanneman, 1991; Gonzalez, 1992; Gonzalez et al., 1995).

[FIGURA 2 OMITIR]

[FIGURA 3 OMITIR]

Conclusion

Los resultados indican que el metodo de germinacion determina el porcentaje de polen con citoplasma vivo, mientras que los metodos de tincion con azul de algodon en lactofenol y el lugol tinen citoplasmas vivos y muertos, por lo cual se sobreestima la fertilidad del polen. Resulto interesante constatar la existencia de diferencias significativas entre los metodos de tincion evaluados, apreciandose una mayor sobreestimacion en la viabilidad del polen examinado con el metodo de lugol. No obstante, con independencia del metodo de tincion empleado, P. patula presento los porcentajes mas elevados de viabilidad del polen, siguiendole P. montezumae y P. teocote.

Referencias bibliograficas

ADIWILAGA, K. D. y C. R. BROWN. 1991. Use of 2n pollen producing triploid hybrids to introduce tetraploid mexican wild species germplasm to cultivated tetraploid potato gene pool. Theor. Appl. Genet. 81: 645-652.

APARICIO, R. A. 1999. Polinizacion controlada. Instituto de Genetica Forestal. Universidad Veracruzana. Xalapa, Veracruz, Mexico. 5 p.

BAGNALL, C. R. J. R. 1975. Species identification among pollen grains of Abies, Picea and Pinus in the Rocky Mountain area (A scanning electron microscope study). Rev. Palaebotany Palynology. 19:203-220.

BAMBERG, J. B. y R. E. HANNEMAN. 1991. Rapid ploidy screening of tuber-bearing Solanum (potato) species through pollen diameter measurement. Amer. Potato Jour. 68: 279-285.

BRAMLETT, D. L. y F. E. BRIDGWATER. 1989. Pollen development classification system for loblolly pine. Proceeding 20th Southern Forest Tree Improvement Conference, June 26-30. Charleston, SC. pp. 116-121.

DANILO, F. 2002. Characterization of proteins expressed in pine pollen tubes. http://www.2002.botanyconference. org/sympos4/abstracts/keyword.shtmi.

DE VIENNE, D. 1978. Variabilite chez une espece tetraploide analyse isoenzymatique et biometrique du pollen de quelques familles apparentees de Luzerne. Ann. Amel. Plantes. 28: 289-307.

DOYLE, J. H., R. L. VERHOEVEN, C.BESTER, B.D. WINGFIELD y A.M. BOTHA. 2002. Germ-furrow morphology and storage conditions determine the degree of viability of Pinus caribea pollen. http://www. inasp.org.uk/ajol/journals/sajb/vol68no4abs.html.

GEOS. 2004. Quaternary palynology and plant macrofossils (2-4) II. Theory and techniques of identification and interpretation of pollen, spores, seeds, leaves, and wood of plants from sediment of lakes, marshes, caves, and archeological sites. P, Ecol. 472. (Identical with Anth. 581). pp. 481-581. http://www.palynology.andrelatedclassesattheUofAz/ quaternarypalynollogyandplantmacrolfossils/palynologyseminary/ GEOS.481/581.html.

GONZALEZ, M. E. 1992. Estudio de la fertilidad del polen en especies de papa. Cult. Trop. 13(1): 70-73.

GONZALEZ, M. E. A. ESTEVEZ y D. GARCIA. 1995. Metodos para la determinacion de la fertilidad del polen y su relacion con los resultados de las polinizaciones. Cult. Trop. 16(2): 84-88.

IBARRA, M. E. 2004. No todos los granos de polen son iguales. Instituto de Investigaciones Antropologicas. http://www.morgan.iia.UNAM.mx/usr/humanidades/ 252/COLUMNAS/ibarra.html

IGLESIAS, A. L., A. J. GARCIA y J. L. CASAS. 1999. Estudio morfometrico y de viabilidad del polen de tres especies de pinos de la region del Cofre de Perote, Veracruz. Foresta Veracruzana. Instituto de Genetica Forestal. Xalapa, Veracruz, Mexico. 1(2): 5.

INVESTIGACIONES GEOGRAFICAS. 1998. Boletin del Instituto de Geografia. Mexico. 36:9. [file://A:/bol36_98.html]. http://www.google/cofredeperote/investigacionesgeograficas.com.mx

JETT, J. B., D.L. BRAMLETT, J.E. WEBBER y U. ERIKSSON. 1993. Pollen collection, storage and testing. In: Bramlett, D. L., Askew, G. R., Blush, T. D., Bridgwater, F. E., Jett, J. B. (eds.) Advances in pollen management. Chapter 5. Agriculture Handbook 698. U. S. Depatment of Agriculture. Forest Service. Washington, D. C. pp. 41-46.

LINDGREEN, D., L. PAULE, S.H. XIHUAN, R. YAZDANI, U. SEGERSTROM, J.E. WALLIN, y M.L. LEJDEBRO. 1995. Can viable pollen carry scots pine genes over long distances?. Grana. 34:64-69.

LOPEZ, J., J. JASSO, J. VARGAS, y C. AYALA. 1993. Variacion de caracteristicas morfologicas en conos y semillas de Pinus greggii. Agrociencia. Serie Recursos Naturales Renovables. Montecillo, Mexico. 1(3): 81-95.

MARTINEZ, F. N. y L. L. P. DE LA GARZA, 1994. Efecto del contenido de humedad sobre la viabilidad del polen de tres especies de coniferas. Rev. Ciencia Forestal en Mexico. 19(75): 63-76.

MOODY, W. R. y J. B. JETT. 1990. Effects of pollen viability and vigor on seed production in loblolly pine. South. Jour. Appl. For. 14(1): 33-38.

MOORE, P. D. y J. A. WEBB. 1978. An illustrated guide to pollen analysis. Ed. Hodder and Stoughton, London. 133 p.

NARAVE, F. H. 1985. La vegetacion del Cofre de Perote, Veracruz, Mexico. Biotica. Instituto Nacional de Investigaciones sobre Recursos Bioticos. Xalapa, Veracruz, Mexico. 10(1): 35-64.

OWENS, J. N. 1993. Pollinitation biology. In: Bramlett, D.L., Askew, G.R., Blush, T.D., Bridgwater, F.E., Jett, J.B. (eds.) Advances in pollen management. Chapter 1. Agriculture Handbook 698. U. S. Department of Agriculture. Forest Service. Washington, D.C. pp. 1-13.

PICKERT, M. 1988. In vitro germination and storage of trinucleate Arabidopsis thaliana L. pollen grains. Arabidopsis Information Center. 26: 39-42. http://genome-www.stanford.edu./Arabidopsis/ais/1988/ picke-1988-aadeg.html.

SOFTWARE STATISTICA. 1998. STAT SOFT, Inc. Statistica for window. Version 5. (Computer program manual). Statistica: user guide. 2325 East 13 th Street, Tulsa ok. 74104. USA.

TIVO, F. Y. 2004. Evaluacion del polen de la poblacion de Pinus hartwegii Lindl. del Cofre de Perote, Veracruz, Mexico. Tesis de Maestria en Ecologia Forestal. Instituto de Genetica Forestal, Universidad Veracruzana. 146 p.

TIVO, F. Y. y A. L. G. IGLESIAS. 2003a. Evaluacion del polen de Pinus hartwegii Lindl. del Cofre de Perote, Veracruz, Mexico. Foresta Veracruzana. 5(2): 41-48.

TIVO, F. Y. y A. L. G. IGLESIAS. 2003b. Estudio de la variabilidad morfometrica y viabilidad del polen en Pinus hartwegii Lindl. del Cofre de Perote, Veracruz, Mexico. Memorias. V Taller Internacional sobre Recursos Filogeneticos. FITOGEN 2003. Estacion Experimental de Pastos y Forrajes. Sancti Spiritus, Cuba. 2 al 4 de diciembre, 2003. 62 p.

TIVO, F. Y. y A. L. G. IGLESIAS. 2003c. Caracterizacion del polen en Pinus hartwegii Lindl. del Cofre de Perote, Veracruz, Mexico. Memorias 3er. Simposio Internacional sobre Recursos Naturales Suelo-Bosque-Atmosfera. Tlaxcala, Tlaxcala. 17-19 de Noviembre de 2003. 61 p.

TIVO, F. Y. y A. L. G. IGLESIAS. 2005. El polen de los pinos. La Ciencia y el Hombre. Revista de divulgacion cientifica de la Universidad Veracruzana. Volumen XVIII. Numero 3. Cuatrimestre Septiembre-Diciembre. 29-32 pp.

WEBER, R.W. 1998. Pollen identification. Annals of callergy, asthma and immunology. 80: 141-148.

Lourdes G. Iglesias Andreu (1) y Yamilet Tivo Fernandez (2)

(1) Universidad Veracruzana, Direccion General de Investigaciones, Laboratorio de Biotecnologia y Ecologia Aplicada. Xalapa, Veracruz - Mexico. E-mail: lgeorg01@hotmail.com

(2) Comision Nacional Forestal (CONAFOR). Veracruz - Mexico. E-mail: yamilet84@yahoo.com.mx
Cuadro 1. Localidades de colecta de los androstrobilos de
tres especies de pino.

Especie       Nombre comun             Localidad             Altitud

Panus          Pino blanco         Paraje La Corona,         2.350 m
montezumae                            Los Molinos,
                                    Perote, Veracruz

P. patula      Pino ocote          Paraje El Bosque,         2.350 m
                                      Los Molinos,
                                    Perote, Veracruz

P. teocote    Pino colorado        Paraje La Corona,         2.350 m
                                      Los Molinos,
                                    Perote, Veracruz

Cuadro 2. Estadisticas descriptivas del polen en tres variedades de
pino.

    ESPECIE                    GRANO DE POLEN COMPLETO

Caracteristicas    Eje polar                 Eje ecuatorial
 morfometricas

 P. montezumae     63,50        b            35.78        b
   P. patula       70,42        a            43,25        a
  P. teocote       62,00        b            36,56        b
 X [+ or -] ES     65,31 [+ or -] 5,85       38,51 [+ or -] 4,34
      CV            0,09                      0,11

    ESPECIE        GRANO DE POLEN COMPLETO   CELULA PRINCIPAL

                   Relacion eje
Caracteristicas    polar/eje                 Eje polar
 morfometricas     ecuatorial

 P. montezumae     1,81         a            43,83        b
   P. patula       1,62         b            50,25        a
  P. teocote       1,70         ab           44,83        b
 X [+ or -] ES     1,71 [+ or -] 0,23        46,32 [+ or -] 4,05
      CV                 0,13                      0,09

    ESPECIE        CELULA PRINCIPAL
                                             Relacion eje
Caracteristicas    Eje ecuatorial            polar/eje
 morfometricas                               ecuatorial

 P. montezumae     36,50        b            1,21         ab
   P. patula       43,33        a            1,17         b
  P. teocote       36,41        b            1,24         a
 X [+ or -] ES     38,75 [+ or -] 3,95       1,21 [+ or -] 0,20
      CV                0,10                       0,17
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Author:Iglesias Andreu, Lourdes G.; Tivo Fernandez, Yamilet
Publication:La Revista Forestal Venezolana
Date:Jul 1, 2005
Words:3043
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