Reproducción Sexual en Plantas: Semillas Híbridas y Comerciales

Las semillas son la unidad de diseminación y reproducción sexual de las plantas superiores, procedentes del desarrollo de los óvulos de las flores. El medio más corriente de propagación es la fecundación cruzada.

La reproducción sexual es aquella en la que la perpetuación de la especie corre a cargo de células especiales formadas por los órganos reproductores. Estas células reproductoras se llaman gametos, que pueden ser masculinos o femeninos. Los gametos masculinos se engendran en los granos de polen que producen los estambres de la flor, mientras que los femeninos (óvulos) se encuentran en el pistilo.

Ventajas e Inconvenientes de la Reproducción Sexual

La descendencia de una especie vegetal que se reproduce sexualmente presenta individuos con fenotipos lo suficientemente parecidos como para reconocer dicha especie, pero no son idénticos, evidenciando variaciones genéticas dentro del genotipo típico de cada caso. Otras ventajas que presenta la reproducción sexual son:

• Método muy económico de multiplicación.
• Posibilidad de almacenar las semillas durante largo tiempo.
• Fácil manejo.
• Se consiguen plantas sanas, libres de enfermedades.

Y entre los inconvenientes, destacan:

• La gran heterogeneidad entre las plantas y sus parentales.
• Superar una fase juvenil excesivamente larga.

La heterogeneidad, que es considerada un inconveniente en la agricultura convencional, podría ser ventajosa en la agricultura ecológica, ya que les aporta una mayor estabilidad natural.

Semilla Híbrida y Comercial

La hibridación es una técnica convencional que se emplea mucho en los cultivos vegetales. Consiste en cruzar dos especies, variedades o líneas puras y estables entre sí, para producir una generación llamada híbrida. Suelen ser más vigorosas y pueden desarrollar características que la hagan más apreciada.

Por tanto, el origen de la semilla híbrida comercial patentada está constituida por plantas genéticamente idénticas, constituidas por verdaderos clones cuyo proceso de selección a lo largo del tiempo se ha basado en reducir la variabilidad genética presente en las variedades tradicionales hasta lograr líneas o variedades puras que serán la base para conseguir variedades híbridas.

A partir de una variedad más heterogénea, y por autofecundación durante un número variable de generaciones, se van seleccionando las líneas según el carácter que se quiere perpetuar (color, producción, resistencia, etc.), hasta obtener las dos líneas puras que se convertirán en los parentales de la variedad híbrida F1. Si estos híbridos F1 se entrecruzan, su descendencia, o generación F2, mostrará una segregación de caracteres. Además de la técnica de emasculación a mano, existen otros métodos para obtener variedades híbridas:

• Esterilidad masculina del polen.
• Autoincompatibilidad.
• Dioecia.
• Monoecia.
• Control químico.

Requisitos que Han de Cumplir las Semillas

Las semillas de variedades comerciales, o híbridas, necesitan tener la calidad necesaria para obtener planteles homogéneos, sanos y repetibles, es decir, con la pureza varietal y la sanidad requeridas. Las semillas adquiridas, si son certificadas al estar cuidadosamente seleccionadas, aseguran al agricultor que cumplen todos los requisitos agronómicos deseados para obtener producciones más elevadas.

Condiciones para el Éxito de la Siembra: Calidad de la Semilla

Una semilla es buena cuando tiene facultad de germinar. Se define longevidad de la semilla como el tiempo que pueden mantenerse viables en unas determinadas condiciones de temperatura y humedad. Las semillas ortodoxas, a diferencia de las recalcitrantes o reacias, se pueden conservar durante un largo periodo, tanto mayor, cuanto más bajo sea su contenido de humedad.

La calidad de un lote de semillas puede medirse mediante los siguientes parámetros:

• Pureza (P): Indica el número de semillas puras sobre la masa total de ellas, y se mide en porcentaje.
• Ensayo de germinación o poder germinativo (PG): Expresa el porcentaje de semillas puras que, bajo condiciones favorables de germinación, son capaces de producir plántulas en un intervalo de tiempo determinado según la especie.

Semillas germinadas
PG (%) = ----------------------------------- x 100
Cantidad total de semillas

Longevidad:
Ortodoxa (muy alta)
Recalcitrante (muy baja)

• Vigor de un lote de semillas: Mediante un test de laboratorio se informa acerca de la respuesta y de la homogeneidad que cabe esperar de un lote de semillas cuando se siembra en condiciones que no son completamente favorables para la germinación y nascencia de las plántulas.
• La energía germinativa (EG): Expresado en porcentaje, es un índice que indica el número de semillas que germinan en la mitad o en las dos terceras partes del intervalo de tiempo utilizado para calibrar la capacidad germinativa.
• Letargo o dormición: Ocurre cuando, a pesar de tener las condiciones favorables, la semilla no germina.
• Homogeneidad: Mide la uniformidad.
• Estado sanitario: El buen estado sanitario de las semillas es de capital importancia.

Además de estos parámetros de calidad, la legislación define diferentes categorías de semillas.

Factores que intervienen en la germinación:

Para que se produzca la germinación, es necesario que se den una serie de condiciones, tanto factores propios de la semilla (intrínsecos) como relacionados con el ambiente que le rodea (extrínsecos). Los factores intrínsecos son:

• Madurez.
• Grado de conservación.
• Conservación de la propiedad germinativa.
• Dureza del tegumento.

Por otro lado, entre los factores extrínsecos, destacan:

• Humedad: La semilla, en cuanto absorbe cierta cantidad de agua, se hincha y germina si los demás factores ambientales son propicios.
• Temperatura: Cada especie posee sus propias necesidades de temperatura.
• Oxígeno: Es imprescindible para germinar. Por ello, la profundidad a la que se siembra la semilla interferirá en el proceso de germinación.
• Luz: No todas las semillas la necesitan para germinar.

Preparación y Tratamiento de la Semilla

Importancia de la Latencia y Dormición para la Supervivencia de las Plantas

La latencia y la dormición, o letargo, son dos mecanismos que ayudan a la semilla a germinar en los momentos más adecuados para que las nuevas plantas tengan las máximas posibilidades de supervivencia.

La latencia asegura que la semilla germine cuando las condiciones ambientales sean propicias y la dormición asegura la supervivencia de la especie frente a cambios ambientales imprevistos, tan frecuentes en la naturaleza.

El tiempo de germinación depende de la especie, la edad y el tratamiento previo:

• Las semillas sin letargo, por término medio suelen iniciar la germinación a la semana de su siembra, y la completan en unas 3-6 semanas.
• Las semillas con letargo y sin tratamiento pueden tardar en germinar desde meses hasta años. Algunas semillas, si se siembran en primavera, germinan al poco tiempo, pero si se siembran en otoño, no germinan hasta la primavera siguiente.

Los principales tipos de letargo son:

• Letargo originado por las cubiertas de la semilla o fruto: Cuando la cubierta de la semilla más externa es impermeable al agua, al oxígeno o a ambos, o cuando es muy dura.
• En ocasiones existen sustancias inhibidoras de la germinación (inhibidores químicos) en tejidos del fruto y de la semilla.
• Letargo embrional: Debido a que el embrión no ha alcanzado la madurez fisiológica.
• Letargo fisiológico interno o endógeno: Las semillas, después de ser arrojadas al suelo por la planta, requieren un periodo para poder germinar.
• Letargo doble o combinado: En este caso se presenta letargo tanto en las cubiertas de la semilla (letargo externo), como en el embrión (letargo interno).

Tratamientos para Facilitar la Germinación

• Tratamiento cuya finalidad es mejorar la nascencia de la semilla.
• Tratamiento cuya finalidad es mejorar la siembra.
• Tratamiento cuya finalidad es mejorar la conservación de la viabilidad.

Con relación al letargo, el tratamiento puede variar, según los cuatro tipos descritos:

Tratamientos para reducir la impermeabilidad o dureza de la cubierta seminal:

• Tratamiento con ácido: Escarificar las cubiertas mediante el ácido.
• Tratamiento por inmersión en agua caliente: Se sumerge la semilla en agua a temperatura entre 75-100 °C, y se deja enfriar durante varias horas.
• Tratamiento por inmersión en agua fría (remojado): Se dejan las semillas en agua a temperatura ambiente durante un periodo variable (normalmente 24-48 horas).
• Tratamiento por escarificación mecánica: Se procede al lijado con abrasivos (escarificadores).

Tratamientos para vencer el letargo producido por inhibidores presentes en la cubierta de la semilla:

• Lavado de los inhibidores de la cubierta.
• Eliminación del pericarpio o cubierta de la semilla.

Tratamientos para vencer el letargo interno o endógeno:

• Estratificación en frío: Se mezcla la semilla con un material inerte (arena o turba) humedecido, para conservarla en cámaras frigoríficas a temperatura entre 2-4 °C durante un tiempo variable (1-4 meses) almacenando las semillas húmedas en bolsas de polietileno. Las semillas y el sustrato se disponen en capas de 1 a 3 cm, separadas por una tela o malla.
• Estratificación caliente, seguida de estratificación en frío: Las semillas se conservan estratificadas de 1-3 meses con temperaturas de 30 °C por el día y 20 °C por la noche, para pasar a continuación por un periodo similar a temperaturas de 2-4 °C.
• Tratamientos hormonales con citoquininas o giberelinas: Estas sustancias se disuelven en agua destilada y las semillas se mantienen 3-4 días en la solución.

Tratamientos para vencer el doble letargo: Existen algunas semillas que presentan un letargo interno, unido a otro provocado por su cubierta impermeable. Para vencer este doble letargo, será preciso someter a la semilla previamente a un tratamiento encaminado a romper su impermeabilidad, y a continuación proceder a su estratificación, para vencer el letargo interno.

10e6
nº semillas/kg = —---------------------------------------------------------
peso 1000 g de semilla expresado en gramos

Técnicas de Procesamiento y Manipulación

Las semillas cosechadas se fraccionan para su comercialización.

• Priming o pregerminación: Es un tratamiento que mejora la germinación de la semilla. El tratamiento se fundamenta en una prehidratación. Una vez realizado, es necesario realizar una deshidratación para impedir que se inicie el proceso de división celular, y por lo tanto, la germinación en sí. Esta deshidratación controlada permite su almacenamiento.
• Pildoración: Una semilla de pequeño tamaño se recubre con capas sucesivas de materiales adecuados, con el fin de facilitar su utilización durante la siembra mecánica. Para el pildorado se utilizan combinaciones de materiales, como hidratantes o fertilizantes, que mejoran la capacidad de germinar la semilla.

Selección de Plantas Madre

Actualmente, en la mayoría de los cultivos hortícolas y plantas de temporada, las semillas que se comercializan provienen de semillas híbridas. La selección de plantas madre, productoras de semilla, se realiza eliminando las plantas atípicas.

Producción de Semillas de Plantas Leñosas

Las prácticas modernas de selvicultura se orientan a mejorar la producción de los árboles que tienen madera de alta calidad, hábito de crecimiento rápido y otras características convenientes. La mayoría de los árboles y los arbustos son heterocigotos y alógamos, y tienen un potencial considerable de variabilidad genética.

Selección de Plantas

La llevan a cabo, principalmente, empresas viverísticas especializadas, a partir de campos de plantas madre de variedades seleccionadas. Las variedades para la producción de semillas deben ser, si es posible, autofértiles (autocompatibles), y también plantarse aisladas, para evitar la polinización cruzada.

También, se emplea una semilla híbrida para la obtención de patrones o portainjertos en plantaciones de frutales; una vez obtenidos, son multiplicados vegetativamente.

Selección de Plantas Madre en Especies Forestales

La semilla de especies nativas forestales se puede obtener de poblaciones naturales en los bosques. Hay ciertas zonas definidas como áreas productoras de semilla.

La elección de los árboles progenitores se realizará considerando los mejores individuos dentro del rodal o masa. Los ejemplares más óptimos se conocen como árboles plus. La recogida se realizará de árboles sanos, vigorosos y bien conformados. Se establecen tres categorías de zonas de recogida: fuentes semilleras y rodales, rodales selectos y huertos semilleros.

Prácticas Agrarias que Intervienen en la Producción de Semilla

De forma general, las principales prácticas características en la producción de semillas son los distintos tipos de aislamientos y los entutorados:

• Aislamiento: Práctica de separar o distanciar las plantas seleccionadas, para la producción de semilla, de todo foco de contaminación genética y fitosanitaria durante el periodo de crecimiento. Existen distintas maneras de aislar:
• En el tiempo: De este modo en ningún caso florecen dos variedades al mismo tiempo.
• Separación física en el espacio: Conviene evitar las polinizaciones cruzadas, por lo que se separarán las distintas líneas de la misma especie o se cultivarán aisladas. En los reglamentos técnicos vienen especificadas las distancias de aislamiento para semilla certificada en campo abierto.
• A través de barreras.
• Embolsado de la flor: Esta técnica favorece la autopolinización y, por tanto, la pureza genética. El embolsado podría incluirse dentro de las estructuras de protección, pero, a diferencia de ellas, no protegen a la planta, tan solo a la flor, para evitar los cruzamientos no deseados.
• Entutorado: A la vez que permite una mayor densidad de plantación, esta práctica es la solución de aquellas especies en las cuales se produce el deterioro de las semillas, por la caída o encamado de la planta, pues esta ya no vuelve a levantarse, debido al peso de la inflorescencia.

En plantas leñosas y forestales, además de la mayoría de las prácticas anteriores, se realizan otras especiales. Por ejemplo, en los huertos semilleros se llevan a cabo podas de fructificación, labores culturales e injertos.

Se practican podas ligeras dejando elevadas cargas; no obstante, debe prestarse atención a la vecería. La disposición y formación de las plantas se diseña para facilitar la recolección de los frutos.

Asimismo, la técnica del injerto se hace imprescindible sobre todo en aquellas especies forestales que fructifican a edad muy avanzada (40-50 años) para acortar el periodo de juvenilidad, de modo que en 3 o 4 años se puede iniciar la cosecha de las semillas.