Conservación in Situ Y Ex Situ De Mammillaria Mathildae, Cactácea Endémica En Peligro De Extinción De La Ciudad De Querétaro
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CONSERVACIÓN IN SITU Y EX SITU DE MAMMILLARIA MATHILDAE, CACTÁCEA ENDÉMICA EN PELIGRO DE EXTINCIÓN DE LA CIUDAD DE QUERÉTARO Conservation In Situ and Ex Situ of Mammillaria mathildae, endemic, endangered cacti of Querétaro City. Introducción Oscar R. Resumen García Rubio México alberga en su territorio el Se llevó a cabo la micropropagación de Mammillaria ma- 10% de las plantas superiores del pla- thildae, con el propósito de re-introducirla a su hábitat. Guadalupe X. neta entre las que destacan 277 espe- Utilizando medio MS, sin hormonas, se obtuvieron en 7 Malda Barrera cies de agaváceas, con 146 endémi- meses plántulas con un promedio de 1.78±0.04 cm de cas y 900 especies de cactáceas, con altura y 1.36±0.02 cm de diámetro. Éstas fueron inocula- das con un consorcio nativo de micorrizas por medio de 715 endémicas (Arias 1993; García y un cultivo aeropónico. En 64 días se alcanzó el 100 % de Laboratorio de Fisiología Galvan 1995). Una cantidad sustan- micorrización; en 74 días, las plantas inoculadas aumen- Vegetal, Facultad de cial de las especies de ambos grupos taron su altura (32%), diámetro (24%), biomasa (20%) y Ciencias Naturales, se encuentra bajo alguna categoría contenido de fosfato (60%) respecto del control. Además de riesgo (NOM-059-ECOL-2001); estas plantas alcanzaron una talla similar a la de plantas Universidad Autónoma de silvestres de 4 años de edad. En invernadero floreció el este fenómeno es ocasionado por una Querétaro. 64% mientras que en campo lo hizo el 14%. Seis meses combinación de factores intrínsecos después de la re-introducción, murió el 54% de plantas [email protected]. (e.g. bajos índices de reproducción y no micorrizadas; en contraste, sobrevivió un 89% de las crecimiento) y antropogénicos (e.g. infestadas. colecta ilegal y pérdida de hábitat por Palabras clave– re-introducción; cultivo aeropónico; mi- cropropagación; cactáceas urbanización, ganadería y agricultu- ra). En el estado de Querétaro los Abstract dos últimos factores son los de mayor amenaza para la sobrevivencia de las A micropropagation protocol was established for Mam- millaria mathildae in order to reintroduce it to its natural cactáceas, siendo las especies endé- habitat. After 7 months cultured in MS medium, plantlets micas las más amenazadas (Sánchez 1.78±0.04 cm tall and 1.36±0.02 cm wide were developed y Galindo 1989). La protección de without any hormone. These plantIets were then inocu- especies endémicas es más efectiva lated with a native micorrhizal consortium, applied by an a través del manejo de sus poblacio- aeroponic culture system. Full colonization was achieved in 64 days. 10 days later mycorrhizal plantlets exhibited nes silvestres (conservación in situ). significant differences in height (32 %), diameter (24 %), Sin embargo, para muchas especies dry matter (20%) and phosphate content (60%) compa- cuyas poblaciones se encuentran red to control ones. Furthermore, they reached a similar francamente deterioradas, hay que size to those grown wild for 4 years. 64% of micorrhized emprender enfoques de conservación plantlets bloomed in greenhouse, while in field only 14% did. 6 months after reintroduction 54%, of non mycorrhi- alternos. zed out plantings died; in contrast, 89% of mycorrhized plants survived. La conservación ex situ (e.g. jar- Key words– re- introduction; aeroponic culture; micropro- dines botánicos), se aplica actual- pagation; cacti CIENCIA@UAQ. 2(1):3-16.2009 CIENCIA@UAQ. 2 3 García O. y G. Malda CIENCIA@UAQ. 2(1):2009 CONSERVACIÓN IN SITU Y EX SITU DE MAMMILLARIA MATHILDAE, CACTÁCEA ENDÉMICA EN CONSERVACIÓN IN SITU Y EX SITU DE MAMMILLARIA MATHILDAE, CACTÁCEA ENDÉMICA EN PELIGRO DE EXTINCIÓN DE LA CIUDAD DE QUERÉTARO PELIGRO DE EXTINCIÓN DE LA CIUDAD DE QUERÉTARO mente para preservar muchas especies vegetales. de cultivo de tejidos; sin embargo, sólo sobrevivió Una de sus estrategias es la micropropagación el 48% debido a la escasez de agua. En condicio- vegetal, que se ha empleado extensivamente en nes naturales, donde la estacionalidad del aporte los últimos años (Viswambharan y col. 2006). de agua al sistema y la escasez de nutrimentos son Sus principales aplicaciones son la obtención de una constante, se espera que las MVA expresen compuestos farmacológicos (Uei-Chern y col. todo su potencial benéfico sobre sus hospederos. 2006), la comercialización de especies en peligro Por ello, nuestros objetivos principales son: 1) (Ramirez-Malagon y col. 2007) y la obtención de micropropagar plantas de M. mathildae por orga- plantas para su conservación in situ (Sudhersan nogénesis directa en cultivo de tejidos, 2) probar y col. 2003; Bunn y col. 2005). Cuando las plan- un sistema de inoculación de MVA empleando tas se emplean para re-introducción se registran cultivo aeropónico, y 3) estudiar la capacidad de pérdidas significativas, lo que impide el estableci- un consorcio nativo de MVA para incrementar miento de una población viable a mediano plazo. el porcentaje de sobrevivencia de un lote de M. Las causas de los bajos índices de sobrevivencia mathildae re-introducida en su hábitat natural. in situ se atribuyen a varios factores, entre los que destacan la escasa disponibilidad de agua y MATERIALES Y MÉTODOS de nutrimentos (García y Malda 2008b), las altas Descripción del área de estudio temperaturas (Bethlenfalvay y col. 1984; Carri- llo-García y col. 1999), la edad de las plántulas García y Malda (2007) reportaron 7 poblacio- (Linares y col. 1995) y los bajos índices de cre- nes de M. mathildae en el oeste de la ciudad de cimiento en su ambiente natural (Bashan y col. Querétaro. La población protegida más grande 2000). (133 individuos en 2007) se localiza al NE de la ciudad, en la Cañada de Juriquilla, a 1890 msnm. El 95% de las plantas establece una relación La vegetación dominante es bosque tropical ca- simbiótica con microorganismos (Muthukumar y ducifolio en buen estado de conservación, com- col. 2004; Brundrett 2002) y de éstos, las mico- puesto por árboles de hasta 7 m, Lysiloma micro- rrizas vesículo arbusculares (MVA) son de parti- phylla, Bursera fagaroides y Ceiba aesculifolia, que cular importancia en zonas desérticas y semides- pierden su follaje entre 6 y 7 meses por año. Hay érticas, ya que juegan un papel fundamental en el otras cactáceas, como Mammillaria magnimamma, incremento de la absorción de fosfatos y la toma Myrtillocactus geometrizans, Peniocereus serpentin- de agua (Sylvia y col. 2003). Las micorrizas pro- us, Stenocereus dumortierii y Opuntia pubescens. porcionan a su hospedero una ventaja para so- Durante la estación de lluvias surgen en la co- portar condiciones adversas en su ambiente, au- munidad una buena cantidad de arbustos y male- mentando con ello su porcentaje de sobreviven- zas (e.g. Anisacanthus quadrifidus, Jatropha dioica, cia (Bethlenfalvay y col. 1984; Carrillo-García y Karwinskia humboldtiana, Ipomoea purpurea, Ca- col. 1999; Bashan y col. 2000). Actualmente la lliandra eriophylla). El suelo es escaso, bien drena- inoculación de MVA se usa de forma comercial do y presenta afloramientos rocosos ígneos. para incrementar la producción en campo de una gran variedad de plantas, desde ornamentales Caracterización del área de re-introducción hasta forestales (Gianinazzi y Vosátka 2004). Para caracterizar la parcela experimental se Mammillaria mathildae es un cactus endémi- realizó la determinación de sus condiciones mi- co, cuyas poblaciones se encuentran distribuidas croclimáticas que se compararon con el hábitat al este de la ciudad de Querétaro, desde el Par- de la población de M. mathildae. La radiación que Nacional El Cimatario hasta el Área Natural solar se determinó como flujo de fotones fotosin- Protegida (ANP) Cañada de Juriquilla. Debido al téticos expresado en μmol m-2 s-1, usando un sen- desarrollo urbano, su número ha disminuido has- sor de cuantos (LICOR modelo LI250) e inter- ta colocarla en peligro de extinción (NOM-059- polando las lecturas de un segundo sensor para ECOL-2001). De las poblaciones conocidas, la de calcular el índice de área foliar (Welles, 1990). Cañada de Juriquilla es la que presenta el mejor Las determinaciones (por triplicado) se hicieron estado de conservación. En 2007 García y Malda cada 10 m en un transecto de 70 m; a lo largo (2008b) introdujeron un lote de plantas derivado de la población de M. mathildae y del área de re- 4 5 García O. y G. Malda CIENCIA@UAQ. 2(1):2009 CONSERVACIÓN IN SITU Y EX SITU DE MAMMILLARIA MATHILDAE, CACTÁCEA ENDÉMICA EN CONSERVACIÓN IN SITU Y EX SITU DE MAMMILLARIA MATHILDAE, CACTÁCEA ENDÉMICA EN PELIGRO DE EXTINCIÓN DE LA CIUDAD DE QUERÉTARO PELIGRO DE EXTINCIÓN DE LA CIUDAD DE QUERÉTARO introducción. Las lecturas se realizaron cuando su secado gradual (por una o dos semanas) para las condiciones de iluminación solar no eran muy promover la esporulación de las micorrizas. Los brillantes. La temperatura superficial se determi- ciclos de propagación subsecuentes se realizaron nó con un sensor de temperatura infrarrojo (Tel- como antes se describió, usando las raíces del sor- Tru 05025) entre las 12:00 y 14:00 horas. Los da- go cortadas y mezcladas con el mismo suelo. Los tos de precipitación se obtuvieron en la Comisión cultivos no recibieron fertilización. Nacional del Agua, de la estación meteorológica “Querétaro” (20° 35’ N, 100° 24’ W). Conteo de esporas Micropropagación de Las esporas in situ fueron aisladas a partir de Mammillaria mathildae una muestra de 50 g de suelo, a ésta se le adicio- naron 4 L de agua y se agitó vigorosamente por Se colectaron semillas de 62 individuos de M. 3 min. Tras 1 min de reposo la mezcla se vertió mathildae (57.4% de la población). Con una mez- sobre una serie de tamices (1 mm, 177, 45 y 38 cla de semillas, genéticamente representativa de µm). La operación se repitió 2 veces más para ex- la población, se iniciaron los cultivos in vitro.