Formación de Semillas de Alcachofa

El proceso de formación de la semilla

Para que se realice la doble fecundación los dos núcleos espermáticos o gametos masculinos son transportados por el tubo polínico atravesando el micrópilo y con ayuda de las células sinérgidas los núcleos finalmente entran en el óvulo fusionándose uno con la ovocélula que generará el cigoto diploide y el otro con el núcleo polar que formará el endosperma. Luego de esto comienza el proceso de embriogénesis.

Embriogénesis 

Este proceso esta constituido por tres fases.

Fase 1:

-Divisiones celulares 
-Aparece célula apical pequeña
-Aparece una estructura globular(embrión)
-Diferenciación de meristemas apicales (Tallo - Raíz)
-Formación de protodermis periférica (epidermis)
-Procambium central (tejido vascular)
-Tejido fundamental (cortex)

Esta fase es gobernada por hormonas citoquininas y giberelinas

Fase 2:

-Cesan divisiones celulares 
-Acumulación de compuesto de reserva
-Diferenciación de meristemo apical
-Diferenciación caliptra

Esta fase es gobernada por hormonas auxinas y giberelinas

Fase 3:

-Embrión se hace tolerante a la desecación
-Se deshidrata la semilla y pierde el 90% de humedad
-Estado Quiesente 
-Se distingue el eje embrionario

Esta fase es gobernada por el ácido abscísico (ABA)

Luego del proceso de embriogénesis, los tegumentos del óvulo se transforman en episperma o cubierta seminal. El cuerpo del óvulo formado por la nucela y el saco embrionario es ocupado por el embrión y el tejido que almacena las sustancias de reserva (endosperma y perisperma).

En ese momento la semilla se separa del fonículo por absición dejando en la cubierta seminal una cicatriz denominada hilo. El funículo es la estructura que unía el óvulo a la placenta por donde el haz vascular lo nutría. Finalmente se obtiene una semilla de alcachofa.

Semilla de alcachofa terminada

El factor ambiental

Si la inflorescencia de la alcachofa es polinizada tardíamente. es decir, muy cerca de la época invernal en donde bajan las temperaturas, se altera el proceso de embriogénesis. 

En ese momento la planta de alcachofa entra en un estado de estrés biótico al captar el acortamiento de los días y la baja de las temperaturas. Como respuesta natural la planta comienza a generar ácido abscísico (ABA) para prepararse y enfrentar el frío. Debido a esto el ABA entra anticipadamente en el proceso de embriogénesis en la etapa 2 y no en la etapa 3 adelantando el proceso de secado con la activación de las proteinas LEA (late embryogenesis abundant), produciendo un aborto del embrión y generando semillas "vacías" o deformes.

Semillas de alcachofa vacías o deformes 

Polinización y fecundación en alcachofa (Parte 3)

Polen trinucleado 

El polen de la alcachofa es trinucleado, vale decir, posee tres células o núcleos en su interior, Esto no es nada extraño, ya que también el polen binucleado termina convirtiendose en trinucleado al dividirse la célula generativa en dos. En el caso del polen de alcachofa esta división ya viene hecha por lo tanto desde un principio tiene tres núcleos. Es un polen más avanzado con un metabolismo más acelerado por lo que posee un tiempo de vida muy corto y presenta una gran fragilidad, tanto a los cambios de temperatura como de humedad. 

Debido a estas características se recomienda guardar el polen en un lugar frío para disminuir su metabolismo y así prolongar su tiempo de vida.

Nevera para almacenar polen de alcachofa en terreno

Para realizar polinizaciones manuales o dirigidas se recomienda utilizar polen fresco y no almacenado para aumentar las posibilidades de germinación del polen en el estigma.

Condiciones ambientales para la polinización 

Las condiciones ambientales en que se realiza la polinización dirigida en alcachofa son de vital importancia debido a que el proceso de germinación del polen y doble fecundación son de una extensa duración en horas. 

Por lo tanto la temperatura existente en el momento de depositar el polen en el estigma debe ser lo suficientemente cálida y que se mantenga durante varias horas para que el polen logre germinar y extender su tubo polínico. En el caso de la alcachofa lo ideal sería que existieran entre 17 y 21°C. El polen de la alcachofa tarda aproximadamente tres horas en comenzar a germinar y 24 horas en que se geste la doble fecundación por lo tanto la temperatura debe ser lo suficientemente cálida durante las primera tres a cuatro horas. 

La humedad ambiental también es importante al momento de la hidratación del polen en el estigma, y en el caso de la alcachofa esta no debe superar el 78% de humedad relativa.

Con esas condiciones el polen de alcachofa comenzaría a germinar, extendiendo su tubo polínico, apoyándose en las paredes del estigma para llegar al ovario y realizar la doble fecundación aproximadamente 24 horas después de la polinización.

Ricardo Carrión P.

Ingeniero Agrónomo

Polinización y fecundación en alcachofa (Parte 2): "Emasculación"

El Problema del Polen

Cuando queremos realizar una polinización dirigida entre dos variedades diferentes para que se produzca la doble fecundación y así generar variabilidad genética. Debemos elegir cual será la variedad padre (la que aportará el polen) y cual será la variedad madre (la que será polinizada y fecundada por el polen de la planta padre). Debido a esto debemos eliminar el polen que produce la planta madre para que no se mezcle con el de la variedad padre y no se produzca autofecundación.

Lavado del Polen

Algunas técnicas utilizadas para este propósito es la de aplicar agua abundante mezclada con fungicida para evitar brotes de Botrytis y por medio de la aspersión arrastrar el polen y lavarlo eliminándolo del capítulo. En ese momento se puede realizar la polinización dirigida. 

El problema que se genera es que el exceso de humedad no permite el funcionamiento normal del ovario inhibiendo la fecundación. También la presencia de fungicida puede detonar esta anomalía. 

Lavado de polen con agua y fungicida en alcachofa

Emasculación química dirigida

A esta técnica la denomino emasculación química dirigida, que si bien aun no está 100% comprobada puede ser la gran solución para realizar una correcta polinización dirigida. 

La diferencia con el punto anterior es que cambiamos el agua y el fungicida por alcohol al 70% y en vez de arrastrar el polen por medio de la aplicación de abundante agua, lo que se hace es tomar un pincel empapado en alcohol y aplicarlo de forma dirigida sobre el polen y las anteras de la inflorescencia de la alcachofa. Esto genera que el polen que ya posee la planta madre quede inviable y que las anteras pierdan su funcionalidad dejando de producir polen por una interferencia química. Al mismo tiempo el alcohol posee un punto de ebullición menor que el agua por lo que se evita el exceso de humedad, ya que este se evapora en menor tiempo, por lo tanto no afectaría el funcionamiento normal del ovario. 

Emasculación química dirigida en alcachofa

Para poder realizar este procedimiento, la persona debe poseer conocimientos claros sobre la morfología de la inflorescencia de la alcachofa, para ubicar el pincel con alcohol en los lugares correctos, para asegurarse que no quede polen viable y así evitar la autopolinización.

Ricardo Fernando Carrión Pavez

Ingeniero Agrónomo