icon-category icon-close icon-closequote icon-down icon-download icon-evento icon-facebook icon-instagram icon-lang icon-linkedin icon-lupa icon-menu icon-next icon-openquote icon-paper icon-pluma icon-popular icon-prev icon-send icon-share icon-twitter icon-ultimo icon-video icon-youtube share-facebook share-gplus share-linkedin share-mail share-twitter

Octubre 2021 | Sustentabilidad

La ciencia al servicio de la conservación

Propagación ‘in vitro’ de especies del bosque esclerófilo de Chile

En el mundo, son pocos los territorios que presentan bosques esclerófilos y Chile es uno de los cinco privilegiados, junto a Sudáfrica, California, Australia y la cuenca del Mediterráneo.

Mónica Castro1, Francesca Guerra1, Loreto Badilla2.

1Laboratorio de Propagación, Escuela de Agronomía, Pontificia Universidad Católica de Valparaíso.  2Altoverde Paisajismo.

En Chile, el bosque esclerófilo se extiende entre los 30°50′ y 37°50′ LS y está presente en las laderas de las cordilleras de la Costa y de los Andes. El término esclerófilo proviene del griego sklērós “duro” y phýllon que significa “hoja”, y corresponde a un tipo de vegetación cuyas especies están adaptadas a largos periodos de sequía y calor, además de fuertes diferencias de temperaturas entre el día y la noche, gracias a sus hojas duras y entrenudos cortos, lo que les permite adaptarse sin problemas a climas del tipo mediterráneo. Sus hojas son perennes, es decir, no mueren ni caen como las de otras especies en otoño, sino que se van renovando durante el año.

Este ecosistema, que presenta una belleza escénica, brinda diversos servicios a su entorno: entrega protección a las cuencas, ayuda a regular el ciclo hidrológico, controla la erosión y aporta en la fijación de carbono y producción de oxígeno. Sin contar la gran biodiversidad única que este bosque alberga, funcionando como hogar y refugio para nuestra fauna. Además, las hojas de sus árboles son muy utilizadas en la medicina natural, encontrándose dentro de las especies representativas de este ecosistema el boldo (Peumus boldus), el naranjillo (Citronella mucronata) y el guayacán (Porlieria chilensis), entre otras.

Figura 1. Resumen fotográfico del proceso de propagación in vitro de la especie boldo (Peumus boldus) desarrollado por el Laboratorio de Propagación de la Escuela de Agronomía, PUCV.

El boldo es la especie medicinal nativa de Chile más conocida y utilizada en el mundo. Se usa en infusiones para malestares estomacales y con amplios fines medicinales. Además, de sus hojas se extrae un compuesto químico denominado boldina, alcaloide con propiedades antioxidantes. Es un árbol siempre verde que alcanza hasta 20 metros de altura y tiene una copa globosa de color verde muy oscuro. Presenta hojas persistentes, verde oscuras y ásperas al tacto en la cara superior y verde claro amarillentas en la cara inferior, aromáticas y gruesas de peciolo corto. Sus flores son pequeñas, blancas y se reúnen en cortos racimos de ramas terminales claramente visibles en la superficie de la copa.

La presencia de esta especie en Chile se extiende desde el norte de la bahía de Tongoy (30°20´ LS) Región de Coquimbo y su límite en el sur a orillas del río Las Damas en Osorno (41°20´ LS). En la parte norte de la zona central, se encuentra en la Cordillera de la Costa y desde San Fernando al sur se encuentra hasta la precordillera andina, entre los 5 y 1.000 msnm. Según la Unión Internacional para la Conservación de la Naturaleza (IUCN) (2019), la especie Peumus boldus se encuentra en estado de preocupación menor (LC). Sin embargo, en la actualidad es muy difícil encontrar individuos arbóreos grandes, ya que en su mayoría han sido talados para preparar carbón. En las reforestaciones las plántulas crecen mejor bajo sombra o semi-sombra, mientras que en estado adulto los árboles toleran bien la radiación solar e incluso la sequía.

El boldo se encuentra representado en los parques nacionales Fray Jorge, La Campana y Radal Siete Tazas; y en las reservas nacionales Lago Peñuelas, Río Clarillo, Los Ruiles y Los Queules. La propagación natural de esta especie es compleja ya que la germinación de sus semillas presenta dificultad y se requiere de un largo período para que puedan emerger las plántulas. Asimismo, al igual que otras especies, presenta un mecanismo de latencia que se asocia a la presencia desfavorable de condiciones ambientales durante el período de su diseminación y que, al contrario de activarse la germinación por las bajas temperaturas del invierno, requieren de las altas temperaturas provocadas durante el verano.

Figura 2. Resumen fotográfico del proceso de propagación in vitro de la especie naranjillo (Citronella mucronata) desarrollado por el Laboratorio de Propagación de la Escuela de Agronomía, PUCV.

El guayacán (Porlieria chilensis) ha sido utilizado en el pasado para elaborar herramientas de labranza, y piezas de máquinas, debido a la resistencia y dureza de su madera. Además, tiene usos tradicionales como planta medicinal, para elaborar tinturas, artesanías y para la producción de leña y carbón. Es un arbusto, que alcanza 4 metros de alto, de copa globosa, ramas gruesas y tortuosas, sus hojas son perennes y compuestas. Presenta flores hermafroditas, solitarias, de color morado.

Principalmente se distribuye entre la Región de Coquimbo (provincia de Elqui, 29°27’S) y la Región de O´Higgins (provincia de Colchagua, 34°15’S). Está presente en zonas áridas y semi áridas. En estudios de CONAF se indica que el microclima y los suelos debajo del dosel del guayacán son más húmedos, menos calurosos y contienen más nutrientes que en áreas abiertas.

El estado de conservación del guayacán se encuentra categorizado, según el Reglamento de Clasificación de Especies Silvestres (RCE), en estado de vulnerabilidad (VU). Esta especie se encuentra amenazada por varios factores entre los que destacan la extracción selectiva y reemplazo de subpoblaciones por actividades agrícolas, y el sobrepastoreo por cabras, este último aspecto, especialmente importante en la Región de Coquimbo. En su hábitat natural presenta una escasa a nula regeneración natural por semilla, recolectándose este propágulo entre diciembre y febrero.

El naranjillo (Citronella mucronata) es otra especie endémica de Chile. Corresponde a un árbol siempre verde, de follaje de coloración verde oscuro que alcanza entre 10 y 20 metros de altura, con buen valor ornamental. Presenta una corteza rugosa, de color gris oscuro. Las hojas juveniles tienen un borde dentado-espinoso y son similares al muérdago, mientras que las adultas presentan borde entero con una espina corta en su ápice. Su inflorescencia es una panícula terminal de 4-8 cm de largo.

Su distribución es larga pero discontinua de norte-sur. Se presenta desde la Región de Coquimbo (provincia de Limarí, 30°40’ S) hasta la Región de Los Lagos (provincia de Osorno, 40°30’ S). Es posible encontrarlo en ambas cordilleras y en la Depresión Intermedia, en un rango altitudinal entre los 15 a 1.400 msnm. Se desarrolla con individuos aislados o en pequeños bosquetes sobre laderas sombrías, sectores húmedos y en fondos de quebradas. Está presente en varias áreas protegidas, entre ellas, el Parque Nacional La Campana, Reserva Nacional Roblería del Cobre de Loncha, Parque Nacional Radal Siete Tazas, Reserva Nacional Los Bellotos del Melado y el Monumento Natural Cerro Ñielol.

Su estado de conservación se encuentra categorizado, según el Reglamento de Clasificación de Especies Silvestres (RCE), en estado de vulnerabilidad. A pesar de poseer una distribución extensa, se encuentra amenazado debido a que, en general, es escaso en todas las comunidades en las cuales participa y la mayoría de sus ambientes han sido alterados. Su hábitat en la Cordillera de la Costa ha sido afectado, en especial, por la deforestación, fragmentación y establecimiento de plantaciones forestales y frutales.

Así también, otras amenazas para su conservación son la corta de madera y la producción de carbón. Fue propuesto como especie Rara en el Libro Rojo de la Flora Terrestre de Chile.

La propagación por semilla del naranjillo consiste en la recolección de frutos entre febrero y mayo, pero existe evidencia que las semillas de C. mucronata presentan un comportamiento recalcitrante.

Figura 3. Resumen fotográfico del proceso de propagación in vitro de la especie guayacán (Porlieria chilensis) desarrollado por el Laboratorio de Propagación de la Escuela de Agronomía, PUCV.

TRES ESPECIES PERMANENTEMENTE AMENAZADAS

Considerando estos antecedentes, que indican que estas tres especies se encuentran en un constante estado de amenaza, viéndose acrecentada esta condición por el cambio climático, se están realizando estudios en el Laboratorio de Propagación de la Escuela de Agronomía de la Pontificia Universidad Católica de Valparaíso con el apoyo de Anglo American y Altoverde Paisajismo, para investigar en estas especies, nuevas técnicas de propagación que permitan su conservación, debido a que estos árboles presentan una regeneración natural lenta, escasa y de difícil establecimiento.

La propagación de plantas tiene un rol importante en la conservación de las especies. Para ello se utilizan diversos métodos de propagación, ya sea por medios sexuales (semillas) o asexuales. Dentro de los métodos asexuales, la propagación ‘in vitro’ de plantas surge como una alternativa interesante cuando el material es escaso, ya que en la etapa de proliferación se logran tasas de multiplicación más altas que las que se logran con los métodos de propagación tradicionales.

Estas técnicas de propagación ‘in vitro’ presentan como ventajas la producción de plantas libre de virus y otras enfermedades, la propagación clonal de individuos con características superiores, además del apoyo a los programas de mejoramiento genético al permitir una rápida regeneración de las plantas, entre otras.

Esta investigación comenzó en diciembre de 2018 con la colecta de material vegetal en la Cordillera El Melón, lo que permitió contar con propágulos para su establecimiento en condiciones ‘in vitro’. En forma paralela, se adquirieron plantas en viveros de la zona que a su vez participan del Programa de Viverización que posee Anglo American con comunidades locales, para formar un plantel madre en condiciones controladas bajo invernadero frío. El primer desafío que hubo que enfrentar fue la desinfección del material vegetal previo a su establecimiento, para ello se implementó un sistema periódico de desinfecciones en las plantas madre, sumado a la desinfección superficial de los propágulos al momento de su establecimiento ‘in vitro’, permitiendo reducir las tasas iniciales de contaminación desde 90 a 20%.

El segundo desafío fue la etapa de multiplicación ‘in vitro’, donde se realizaron diferentes estudios para determinar el medio de cultivo adecuado para la proliferación exitosa de los explantes de cada especie. Esta etapa se vio dificultada por la falta de información pública y científica sobre micropropagación de las tres especies en estudio, por lo que se tuvo que buscar antecedentes bibliográficos de las familias a las que pertenecen las tres especies y de otras especies leñosas.

Posterior a esto, hubo que resolver algunos problemas técnicos de la propagación para cada especie, destacándose la oxidación de los explantes en boldo y naranjillo. Por otra parte, la especie guayacán presentó una regeneración de brotes muy lenta y tras varios meses de trabajo, se pudo obtener de manera exitosa la multiplicación de los explantes de manera experimental, destacándose una proliferación de 2 a 3 brotes por explante para las especies boldo y naranjillo. Además, la especie guayacán se mostró como recalcitrante a la propagación ‘in vitro’, no teniendo respuesta a los estímulos hormonales utilizados en los medios de cultivos.

El tercer desafío comenzó en la etapa de enraizamiento ‘in vitro’, siendo una de las fases más complejas para las especies naranjillo y boldo, los principales problemas asociados fueron la presencia de oxidación basal y generación de material muy leñoso, dificultándose la formación de raíces. Tras varios ensayos realizados, se pudo lograr de manera exitosa la generación de raíces, obteniéndose entre 50 y 80% de explantes enraizados ‘in vitro’.

El último gran desafío fue la etapa de aclimatación, donde en condiciones muy controladas se ha logrado de manera experimental entre 80 y 85% de sobrevivencia en la especie boldo, destacándose un crecimiento muy acelerado de sus brotes, en la actualidad se están realizando ensayos en el endurecimiento de plantas en vivero. Para la especie naranjillo, se ha tenido éxito en la etapa de aclimatación obteniéndose de manera experimental entre 60 y 70% de sobrevivencia.

Uno de los grandes desafíos a futuro de este trabajo realizado, es la validación de manera masiva, es decir, a gran escala de los protocolos desarrollados, que permita la formación y establecimiento de un plantel madre con plantas provenientes de propagación in vitro, y la preservación del material genético obtenido por este tipo de propagación en condiciones de terreno original, aspecto fundamental a considerar en proyectos de restauración ambiental.

Referencias bibliográficas

Aguilera, M. y C. Benavides. 2005. Recopilación de experiencias silvícolas en el bosque nativo maulino. Proyecto Conservación y manejo sustentable del bosque nativo. 144 p. Corporación Nacional Forestal, Región del Maule, Santiago, Chile.

Garrido, N. y C. Echeverría. Clasificación de Especie. Disponible en http://www.mma.gob.cl/clasificacionespecies/fichas12proceso/fichas/Citronella_mucronata_12RCE_PAC.pdf

Gutiérrez, J., P. Meserve, L. Contreras, H. Vaquez y F. Jaksic. 1993. Spatial distribution and soil nutrients and ephemeral plants underneath and outside the canopy of Porlieriachilensis (Zygophyllaceae) shrubs in arid coastal Chile. Oecologia 95: 347–352.

Hechenleitner, P., M. Gardner, P. Thomas, C. Echeverría, B. Escobar, P. Brownless y C. Martínez. 2005. Plantas Amenazadas del Centro-Sur de Chile. Distribución, Conservación y Propagación. 188p. Universidad Austral de Chile y Real Jardín Botánico de Edimburgo, Valdivia, Chile.

Hoffmann, A., C. Farga, J. Lastra y E. Veghazi. 2003. Plantas Medicinales de Uso Común en Chile. 275 p. 3ª. ed. Fundación Claudio Gray, Santiago, Chile.

Kyte, L., J. Kleyn, H. Scoggins and M. Bridgen. 2013. Plants from tubes: an introduction to micropropagation, 4th edition. Portland, Oregon: Timber Press, Inc. 269p.

Ministerio del Medio Ambiente. 2019a. Inventario nacional de especies de Chile. Porlieria chilensis (I.M. Johnst.) Disponible en http://especies.mma.gob.cl/CNMWeb/Web/WebCiudadana/ficha_indepen.aspx?EspecieId=262&Version=1

Ministerio del Medio Ambiente. 2019b. Inventario nacional de especies de Chile. Citronella mucronata ((Ruiz &Pav.) D. Don). Disponible en http://especies.mma.gob.cl/CNMWeb/Web/WebCiudadana/ficha_indepen.aspx?EspecieId=395&Version=1

Montenegro G. 2000. Chile nuestra flora útil. Guía para uso apícola, medicinal, folclórica, artesanal y ornamental. 267 p. Ediciones Universidad Católica de Chile, Santiago, Chile.

Muñoz, M.  y M. Serra. 2006. Documento de Trabajo. Estado de Conservación de las Plantas de Chile. MNHNCONAMA. Disponible en http://www.mma.gob.cl/clasificacionespecies/Anexo_tercer_proceso/plantas/Porlieria_chilensis_FINAL.pdf

Tracol, Y., J. Gutierrez y F. Squeo. 2011. Plant Area Index And microclimate relationships for three native shrub species from a Chilean Semiarid community. Journal Of Arid Environments 75: 1-6.

Unión Internacional para la Conservación de la Naturaleza (IUCN). 2019. Estado de conservación del Peumus boldus Molina (Boldo). Disponible en  https://www.iucnredlist.org/species/135682641/135698438