Método publicado para la evaluación de pelos radicales

Rogério F. Vieira; Celestina N. Jochua ² ; Jonathan P. Lynch ²

¹Epamig, CP 216, Viçosa, MG 36571-000 Brazil;
² Dept. of Horticulture, Penn State, 102 Tyson Building, State College, PA, 16803 USA

Introducción

La capacidad de las plantas para absorber tanto nutrientes como agua del suelo, está relacionada con la habilidad de la planta para desarrollar un sistema radicular extenso y bien distribuido. Del total del área superficial de la raíz, los pelos radicales contribuyen hasta con un 67 % (Nielson et el al, 2001). Para la determinación de la longitud y de la densidad de pelos radicales, Miguel (2004) tiñó raíces de las plantas de 14 días de edad, las que se observaron bajo microscopio con aumento de 40x. Utilizando una imágen comparativa tomada con el mismo aumento de una escala micrométrica, se determinaron las verdaderas dimensiones de la raíz. Los imágenes fueron tomadas usando una cámara fotográfica digital conectada a un microscopio de disección y se guardaron usando el software Adobe Photoshop 7.0.

Entonces las imagines fueron transferidas al software ScionImage v1.63 para la determinación de la longitud de la raíz en este aumento. Para la densidad del pelos radicales, un área superficial conocida fue seleccionada y se determinó el número de pelos radicales en dicha área. Se llevaron adelante transformaciones posteriores para convertir la longitud verdadera de los pelos radicales a milímetros, y la densidad de pelos en número de los pelos radicales por milímetro cuadrado.

Estos cálculos fueron hechos usando las siguientes entradas: el aumento de la imagen, escala micrométrica y conversión del área superficial seleccionada de la raíz a unidades de área superficial de la raíz en milímetros cuadrados. Así, la longitud de los pelos radicals (milímetro) y la densidad del pelos radicales(número del pelos por mm2 del área superficial de la raíz) fueron determinadas para las raíces basales y laterales. Este método es muy laborioso en un programa de mejoramiento donde se evalúan una gran cantidad de genotipos. El objetivo de esta investigación es probar un método simple de evaluación de los pelos radicales.

Materiales y Métodos

Veintiún genotipos fueron evaluados en relación a la densidad y longitud de sus pelos radicales. Las semillas de 18 genotipos comunes del Brasil fueron utilizadas. Ocho de ellas son cultivares o líneas de alto rendimiento (Ouro Negro, Diamante Negro, Valente, Talismã, Jalo MG-65, Carnaval-MG, Vi-4899, y Vi-10-2-1), y diez son genotipos usados en programas de mejoramiento para la resistencia de enfermedades (AB 136, Cornell, G 2333, Kaboon, México 54, México 309, Pi 207262, A, TO, TU, VC-4). Los genotipos DOR 364, G 19833, y Carioca fueron entregados por el Centro Internacional para la Agricultura Tropical (CIAT). DOR 364 se conoce por ser ineficaz en condiciones de deficiencia de fósforo. Carioca es el material autóctono Brasileño más extensamente cultivado en las zonas tropicales, quizás debido a su tolerancia a suelos pobres. G19833 es una variedad autóctona del Perú que está relativamente bien adaptada a las condiciones de limitación de fósforo.

Las semillas fueron desinfestadas con NaOCl 0,5% por un minuto, enjuagadas a fondo con agua destilada y escarificadas con una hoja de afeitar. Se colocaron a 2 cm del borde superior en papel marrón de germinación empapado en CaSO4 0.5 mM, y con las radículas apuntando hacia abajo. El papel después fue enrollado a manera de cigarro, apretado ligeramente y colocado en un vaso de 1 L con 100 ml de CaSO4 0.5 mM. Los vasos fueron envueltos con papel plástico de celofán con agujeros antes de ser colocados en un cámara de germinación a 28°C.

Cinco días más tarde, los brotes de las plántulas fueron eliminados y las raíces de cada genotipo separadas en basales y pivotantes. Las raíces se conservaron en etanol al 25% v/v inmediatamente después de la cosecha. Los pelos radicales fueron evaluados visualmente después de teñirse con azul trypan al 0.05%, se usó una escala de 1-9 para estimar la densidad y/o longitud como sigue: 1 = ningunos pelos radicales; 3 = entre la escala de grado 1 y 5; 5 = densidad y longitudes intermedias tal como los RILs 28 y 32, 7 = pelos radicales entre la escala de grado 5 y 9; 9 = pelos abundantes de la raíz, tal como los RILs 13 y 53. Estos RILs fueran seleccionados de la tesis de Magalhães Miguel (2004). Los datos fueron analizados utilizando un diseño completamente al azar (DCA), con cada tratamiento repetido cuatro veces.

Resultados y Discusión

Según se ve en las figuras 1 y 2, el método trabajó bien con un error estándar de la media relativamente bajo para cada genotipo. Generalmente, el error estándar era más bajo para las raíces basales que para las raíces pivotantes.

Fig. 1. Pelos radicales en raíces basales 5 días después de la germinación para 21 genotipos de frijol común. Los datos mostrados son la media ± el error estándar (n = 4). Las columnas con letras diferentes pertenecen a los grupos homogéneos de acuerdo a la prueba de Scott-Knott.

Fig. 2. Pelos radicales en las raíces pivotantes 5 días después de la germinacion de 21 genotipos de fríjol común.

Referencias

Miguel MA (2004). Genotypic variation in root hairs and phosphorus efficiency in common bean (Phaseolus vulgaris L.). M.S. Thesis. PSU.

Nielsen KL, Eshel, A, Lynch JP (2001). The effect of phosphorus availability on the carbon economy of contrasting common bean (Phaseolus vulgaris L.) genotypes. Journal for Experimental Biology 52:329-339.