I I L A T E G E V A Í G O L O I S I F
A L O Z A P E T – I N A E R B U G A E K S I R A E T – I N A A G : N S I E U T Q N I A M R U G L E L T N I
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ESCUELA POLITÉCNICA DEL EJÉRCITO
INDICE PLASTOCRONICO
ESCUELA POLITÉCNICA DEL EJÉRCITO DEPARTAMENTO DE CIENCIAS DE LA VIDA CARRERA DE INGENIERÍA EN BIOTECNOLOGÍA FISIOLOGÍA VEGETAL II
INTEGRANTES: ANITA SEGURA ERIKA BENITEZ PAOLA LLUMIQUINGA NRC: 1.-TEMA: “I NDICE PLASTOCRONICO ” 2.- OBJETIVOS: 2.1.- Objetivo General:
Evaluar el Índice Plastocrónico de diferentes plantas, mediante la aplicación del modelo matemático de IP, para establecer que rama de las diferentes plantas es más eficiente fisiológicamente.
2.2.- Objetivo Específico:
Desarrollar la capacidad de observación del futuro ingeniero en biotecnología. Comprender cuál es la utilidad del Índice Plastocrónico. Hallar el Índice Plastocrónico promedio de las diferentes plantas estudiadas. Extrapolar el Índice Plastocrónico calculado de cada rama de las diferentes especies.
3.- MARCO TEORICO: La extraordinaria diversidad en la forma, estructura y hábitat de las plantas es un hecho familiar y toda una experiencia, lo cual es reconocido por un observador sin adiestramiento científico, sin embargo la inspección casual de los aspectos superficiales de las plantas, es un método poco fiable para separar las plantas en grupos naturales o para comprender correctamente su morfología, fisiología y cronología de las plantas.
En estudios de desarrollo morfológico y fisiológico de plantas completas u órganos de plantas, frecuentemente los resultados son graficados contra la edad cronológica. Puede existir gran variabilidad entre plantas de la misma edad cronológica respecto a su desarrollo fisiológico. Además, plantas que aparentemente son morfológicamente iguales pueden ser de edad cronológica muy diferente. Mucha de esta variabilidad puede ser reducida, si en los experimentos se utilizan plantas genéticamente uniformes y además, si las condiciones experimentales son estrictamente controladas. Sin embargo en la naturaleza no podemos tener ninguna de estas dos condiciones (Harper 1977). Con el objeto de minimizar las dificultades inherentes a los estudios de desarrollo que intentan correlacionar observaciones morfológicas y fisiológicas, Erikson y Michelini (1957) desarrollaron un índice numérico de la edad de desarrollo de plantas al cual le denominaron índice de plastocrono, o Índice Plastocrónico (abreviado PI). Este índice fue usado inicialmente para el estudio del crecimiento vegetativo de Xanathium ( Asteraceae). Sin embargo, en 1958, Michelini demostró la utilidad del índice de plastocrono utilizando, peso húmedo, peso seco, contenido de clorofila y consumo de oxígeno para hojas de Xanathium en varias etapas de su desarrollo morfológico (Brouns, 1985). El tiempo entre la iniciación de dos hojas consecutivas en el tallo de plantas mayores se denomina intervalo de plastocrono. Un término propuesto hace más de un siglo en el año de 1880 por Askenasy (Erickson & Michelini 1957). Estos últimos autores reconocieron que cuando dos plastocrones consecutivos son de igual duración, el intervalo de plastocrono puede servir como la unidad fundamental de una escala cuantitativa de desarrollo de tallos. El índice de plastocrono está basado en esta idea. El modelo de Erickson y Michelini (1957) es presentado en términos de la longitud de la hoja n y el número seriado de esa hoja como:
donde n es él numero seriado de la hoja y l n , l n+1 representan la longitud de la hoja n y n+1 respectivamente y r representa el punto de referencia (hoja critica). Características importantes del modelo:
El desarrollo fisiológico es evidente que se trata de nuevas hojas a partir de un tallo. El intervalo de tiempo entre la iniciación de hojas sucesivas se denomina
plastocrono y el número de hojas acumulado en cualquier momento índice Plastocrónico, el cual define el desarrollo fisiológico de la parte aérea y de cada una de las hojas, y, el recíproco del plastocrono, sus tasas de desarrollo. De tal forma que se puede definir índice Plastocrónico como el índice numérico de la edad de desarrollo de las plantas (Solana,2001). La duración media anual en días de un intervalo de plastocrono es una característica de cada especie, sin embargo, es importante estudiar la variabilidad estacional de este intervalo para cada especie ya que a esa variabilidad puede deberse las diferentes estimaciones del IP promedio reportadas. La influencia de la temperatura en los procesos fisiológicos no es lineal, pero se puede establecer aproximaciones lineales aceptables en diferentes regiones de la respuesta. La principal respuesta del desarrollo es la tasa de iniciación de órganos que parece estar estrechamente relacionada con el crecimiento mediante la respuesta común de la división celular a la temperatura (Solana, 2001). El Índice Plastocrónico provee una escala de tiempo morfológica que ha demostrado ser más confiable que la edad cronológica en estudios que relacionan desarrollo morfológico y fisiológico de órganos o de una planta completa. También, proporción a una herramienta para él cálculo de producción de diferentes partes de plantas como por ejemplo, producción de hojas por tallo; producción de flores por tallo, producción de frutos por tallo, producción de raíces por tallo etc. (Gallegos, 1995). Una de las dificultades que presenta este método es que los nuevos primordios solo se pueden observar después de la disección destructiva de los meristemos. En la mayoría de plantas, la tasa de aparición de órganos es más lenta que la de su iniciación, por lo que los primordios se acumulan dentro de las yemas apicales. Sin embargo, los primordios tienen poca importancia en la producción o uso de asimilados, por lo que es apropiado y conveniente usar el número y tipo de órganos visibles para definir el estado de desarrollo de los cultivos en el campo, a partir del estudio en plantas (Connor, 2002).
4.- MATERIALES Y METODOS: Materiales:
Material bibliográfico. Útiles de escritorio. Regla. Software con herramientas estadísticas. Muestra vegetal.
Para realizar este estudio de recolecto 3 ramas de 4 especies diferentes de plantas, procurando que a simple vista sean del mismo tamaño. Se aplicó el modelo matemático que describe al Índice Plastocrónico, tomando las medidas necesarias de las 12 ramas.
5.- RESULTADOS Y DISCUSION: ESPECIE RAMA 1 n 19 ln 33 ln+1 17 x 16 IP 20,09139929 IP 21,6157798 TOTAL
RAMA 2
RAMA 3
N 19 Ln 40 ln+1 17 X 18 IP 19,9332001
N 24 Ln 44 ln+1 20 X 23 IP 24,82274
12,000 10,000 8,000 INDICE PLASTOCRONICO (I.P)
6,000 4,000 2,000 0 1
2
3
Las muestras tomadas respectivamente de la especie dieron como resultados datos aproximados que dicen mucho de la confiabilidad del investigador al recolectar las tres ramas de la especie. En la tercera rama el IP fue mucho más alto, elevando así el promedio de IP de la especie.
FREJOL PLANTA 1 n 9 ln 28 ln+1 6 x 20 IP 9,218425343 IP 9,314879975 TOTAL
PLANTA 2 n ln ln+1 x IP
PLANTA 3
8 16 5 10 8,40407798
n ln ln+1 x IP
10 16 5 11 10,3221366
12,000 10,000 8,000 6,000 4,000 2,000 0
INDICE PLASTOCRONICO (I.P)
Series1
9,218
Series2
8,404
Series3
10,322
Las muestras tomadas respectivamente de la especie dieron como resultados datos aproximados que dicen mucho de la confiabilidad del investigador al recolectar las tres ramas correspondientes. En la tercera rama el IP fue más alto, sin embargo en la primera rama casi se obtiene el mismo resultado. Especie: Guayaba RAMA 1 n ln ln+1 x IP IP TOTAL
RAMA 2 21 30 15 10
22,5849625 22,60251601
N Ln ln+1 X IP
RAMA 3 20 26 16 11
21,5925385
N Ln ln+1 X IP
22 29 16 12 23,630047
Nuevamente las muestras tomadas respectivamente de la especie arrojaron resultados aproximados, sin embargo esta vez a comparación de las dos anteriores los datos de IP fueron mucho más variables. En esta ocasión para realizar nuestra investigación de campo, tomamos muestras de plantas en donde sus ramas estaban solo con hojas. Los datos que fueron obtenido son catalogados como óptimos ya que se siguió en protocolo respectivo para calcular el índice Plastocrónico, en el primer caso, al medir las ramas de la especie 1, encontramos que los datos son muy parecidos y conservan una tendencia común, el promedio (IP total) refleja la cercanía de datos al compararse con la mediana, el mismo fenómeno se presenta tanto en la planta de fréjol como en la de guayaba, sin embargo, cabe recalcar que en la planta de guayaba el índice Plastocrónico es mucho menor que en los otros casos. Al observar los datos del IP, podemos llegar a tener una idea casi completa del aspecto fisiológico y morfológico de la planta estudiada, no respecto a su crecimiento sino a su estado morfológico que es muy diferente. Si la planta presenta flores o frutos el desarrollo morfológico y fisiológico sería mayor que en las plantas estudiadas. En la planta de fréjol el IP resulta ser 9.31, muy por debajo que en la especie 1 y la planta de guayaba, lo que nos da a entender que la planta está entrando a un proceso fisiológico riguroso tal vez de floración o fructificación, cuando el IP es muy alto como en el caso de la guayaba 22.60 simplemente se puede analizar como resultado n proceso de crecimiento continuo de la planta, la planta está usando los recursos disponibles para elevarse y cuantificarse. Conociendo el IP se puede sacar conclusiones previas del desarrollo de una planta y adelantarse a los resultados para elevar la productividad y desarrollo en cualquier especie. 6.- CONCLUSIONES
Gracias al IP se puede optimizar el estado morfológico y fisiológico de la planta estudiada, presentado modelos que sean acordes a los datos arrojados, como futuros ingenieros en biotecnología debemos saber y conocer cómo generar proyectos donde la productividad sea mayor y genere mejores resultados usando el IP de las plantas. No se necesita saber la edad de la planta ni hacer un análisis profundo del estado fisiológico de la misma para conocer su morfología, para lo cual se
emplea el IP que se encarga de presentar datos cuantitativos del desarrollo de la planta. Los valores del IP varían según las necesidades fisiológicas de la planta. Como ya se conoce en el ensayo con la planta de fréjol el IP se presenta como el más bajo a comparación que las otras dos especies, lo que quiere decir que se encuentra en un estado en el cual sus requerimientos metabólicos son más altos y demandantes. El IP resulta ser un modelo contundente, básico para poder ejercer proyectos que guíen a la planta a un mejor estado en base al cuantificaciones simples de área foliar y de número de hojas.
7.- RECOMENDACIONES: Se recomienda hacer más ensayos y mediciones que corroboren los datos esperados. Las ramas usadas en el experimento deben ser de la misma etapa de maduración, ya sean jóvenes o adultas deben estar en las mismas condiciones para poder ser comparadas. Es importante que el investigador se a meticuloso con los detalles inmersos en las ramas. Las muestras deben ser manipuladas con cuidado para que no se pierda ninguna característica digna de observación.
8.- BIBLIOGRAFIA:
BROUNS JWM. 1985. The plastochron interval for the study of the productivity of seagrasses, Possibilities and limitations. Aquatic Botany. 21:71-88 LIRA R, 2003, Fisiología Vegetal, Editorial Tillas. S. A de CV, México. CONNOR DJ, LOOMIS RS, Ecología de Cultivos, Mundi-Prensa Libros, 2002,México SOLANA ARELLANO ELENA., Utilización de métodos cuantitativos para el estudio de la dinámica de los pastos marinos: una revisión crítica, Revista de Biología Marina y Oceanografía, México, 2001. GALLEGOS MARTÍNEZ ME. 1995. Dinámica de poblaciones y crecimiento de los pastos marinos caribeños Thallasia testudinum , Banks ex König, Sysringodium filiforme, Kutz y Halodule wrightii Ascherson. Tesis de Doctorado. UNAM. ERICKSON RO & FJ MICHELINI. 1957. The plastochron index . Amer. Jor. Bot. Vol 44. Pp 572-579. HARPER JL.1977. Population Biology of Plants. Academic Press. 892pp.
