La reproducción vegetativa (también conocida como propagación vegetativa , multiplicación vegetativa o clonación ) es una forma de reproducción asexual que ocurre en las plantas en la que una nueva planta crece a partir de un fragmento o esqueje de la planta madre o de estructuras reproductivas especializadas, que a veces se denominan propágulos vegetativos . [1] [2] [3]
Muchas plantas se reproducen de forma natural de esta manera, pero también se puede inducir artificialmente . Los horticultores han desarrollado técnicas de propagación asexual que utilizan propágulos vegetativos para replicar las plantas. Las tasas de éxito y la dificultad de propagación varían enormemente. Las monocotiledóneas suelen carecer de cambium vascular , lo que hace que sea más difícil propagarlas.
La propagación de plantas es el proceso de reproducción de una especie o cultivar, y puede ser sexual o asexual. Puede ocurrir mediante el uso de partes vegetativas de las plantas, como hojas , tallos y raíces para producir nuevas plantas o mediante el crecimiento a partir de partes vegetativas especializadas de la planta. [4]
Aunque muchas plantas se reproducen mediante reproducción vegetativa, rara vez utilizan exclusivamente ese método para reproducirse. La reproducción vegetativa no es ventajosa desde el punto de vista evolutivo; no permite la diversidad genética y podría llevar a las plantas a acumular mutaciones perjudiciales. [5] La reproducción vegetativa se ve favorecida cuando permite a las plantas producir más descendientes por unidad de recurso que la reproducción mediante la producción de semillas. [6] En general, los ejemplares jóvenes de una planta son más fáciles de propagar vegetativamente. [7]
Aunque la mayoría de las plantas se reproducen sexualmente, muchas pueden reproducirse vegetativamente o pueden ser inducidas a hacerlo mediante tratamientos hormonales. Esto se debe a que en muchos tejidos vegetales existen células meristemáticas capaces de diferenciación celular .
La propagación vegetativa suele considerarse un método de clonación . [8] Sin embargo, los esquejes de raíz de moras sin espinas ( Rubus fruticosus ) volverán a ser de tipo espinoso porque el brote adventicio se desarrolla a partir de una célula que es genéticamente espinosa. La mora sin espinas es una quimera, con las capas epidérmicas genéticamente sin espinas pero el tejido debajo de ellas genéticamente espinoso. [9]
El injerto no suele ser un método de clonación completo porque se utilizan plántulas como portainjertos. En ese caso, solo la parte superior de la planta es clonal. En algunos cultivos, en particular en las manzanas, los portainjertos se propagan vegetativamente, por lo que todo el injerto puede ser clonal si el vástago y el portainjerto son clones. La apomixis (incluida la aposporia y la diplosporia) es un tipo de reproducción que no implica fertilización. En las plantas con flores, se producen semillas no fertilizadas o plántulas que crecen en lugar de flores. La Hieracium ( Hieracium ), el diente de león ( Taraxacum ), algunos cítricos ( Citrus ) y muchas gramíneas como el pasto azul de Kentucky ( Poa pratensis ) utilizan esta forma de reproducción asexual. A veces se forman bulbillos en lugar de las flores del ajo.
El tejido meristemático hace posible el proceso de reproducción asexual. Se encuentra normalmente en tallos, hojas y puntas de tallos y raíces y está formado por células indiferenciadas que se dividen constantemente, lo que permite el crecimiento de la planta y da lugar a los sistemas de tejidos vegetales. La capacidad del tejido meristemático de dividirse continuamente permite que se produzca la propagación vegetativa. [10]
Otra capacidad importante que permite la propagación vegetativa es la de desarrollar raíces adventicias que surgen de otras partes vegetativas de las plantas, como el tallo o las hojas. Estas raíces permiten el desarrollo de nuevas plantas a partir de partes del cuerpo de otras plantas. [11]
Existen varias ventajas de la reproducción vegetativa, principalmente que la descendencia producida son clones de sus plantas progenitoras. Si una planta tiene rasgos favorables, puede seguir transmitiendo su información genética ventajosa a su descendencia. Puede ser económicamente beneficioso para los cultivadores comerciales clonar una determinada planta para garantizar la coherencia en sus cultivos. [12] La propagación vegetativa también permite a las plantas evitar el costoso y complejo proceso de producción de órganos de reproducción sexual, como flores y las semillas y frutos posteriores . [13] Desarrollar un cultivar as es extremadamente difícil, por lo que, una vez que los agricultores desarrollan los rasgos deseados en, por ejemplo, un lirio, utilizan el injerto y la gemación para asegurar la coherencia del nuevo cultivar y su producción exitosa a nivel comercial. Sin embargo, como se puede ver en muchas plantas variegadas , esto no siempre se aplica, porque muchas plantas en realidad son quimeras y los esquejes pueden reflejar los atributos de solo una o algunas de las líneas celulares parentales. La propagación vegetativa también permite a las plantas eludir la fase de plántula inmadura y alcanzar la fase madura más rápido. [14] En la naturaleza, eso aumenta las posibilidades de que una planta alcance con éxito la madurez y, comercialmente, ahorra a los agricultores mucho tiempo y dinero, ya que permite una renovación más rápida del cultivo. [15]
La reproducción vegetativa ofrece ventajas de investigación en varias áreas de la biología y tiene un uso práctico en lo que respecta a la forestación . El uso más común que han hecho los genetistas forestales y los criadores de árboles de la propagación vegetativa ha sido trasladar genes de árboles seleccionados a algún lugar conveniente, generalmente designado como banco de genes , banco de clones , huerto de clones o huerto de semillas donde sus genes pueden recombinarse en descendencia de pedigrí . [15]
Algunos análisis sugieren que la reproducción vegetativa es una característica que hace que una especie vegetal tenga más probabilidades de volverse invasora. Dado que la reproducción vegetativa suele ser más rápida que la reproducción sexual, "aumenta rápidamente las poblaciones y puede contribuir a la recuperación después de una perturbación" (como incendios e inundaciones). [16]
Una desventaja importante de la propagación vegetativa es que impide la diversidad genética de las especies , lo que puede llevar a reducciones en el rendimiento de los cultivos . [17] [18] Las plantas son genéticamente idénticas y, por lo tanto, todas son susceptibles a virus , bacterias y hongos patógenos que pueden acabar con cultivos enteros. [19]
La propagación vegetativa natural es un proceso que se da principalmente en plantas herbáceas y leñosas perennes , y que normalmente implica modificaciones estructurales del tallo , aunque cualquier parte horizontal subterránea de una planta (ya sea tallo, hoja o raíz ) puede contribuir a la reproducción vegetativa de una planta. La mayoría de las especies de plantas que sobreviven y se expanden significativamente mediante reproducción vegetativa serían perennes casi por definición, ya que los órganos especializados de reproducción vegetativa, como las semillas de las plantas anuales, sirven para sobrevivir a condiciones estacionales duras. Una planta que persiste en un lugar a través de la reproducción vegetativa de individuos durante un largo período de tiempo constituye una colonia clonal .
En cierto sentido, este proceso no es de reproducción, sino de supervivencia y expansión de la biomasa del individuo. Cuando un organismo individual aumenta de tamaño mediante la multiplicación celular y permanece intacto, el proceso se denomina "crecimiento vegetativo". Sin embargo, en la reproducción vegetativa, las nuevas plantas resultantes son nuevos individuos en casi todos los aspectos, excepto en el genético. Resulta de considerable interés el modo en que este proceso parece reiniciar el reloj del envejecimiento . [20]
Como se mencionó anteriormente, las plantas se propagan vegetativamente tanto de forma artificial como natural. Los métodos más comunes de reproducción vegetativa natural implican el desarrollo de una nueva planta a partir de estructuras especializadas de una planta madura. Además de las raíces adventicias , las raíces que surgen de estructuras de la planta distintas de la raíz, como tallos u hojas, los tallos, hojas y raíces modificados desempeñan un papel importante en la capacidad de las plantas para propagarse de forma natural. Los tallos, hojas y raíces modificados más comunes que permiten la propagación vegetativa son: [21]
También conocidos como estolones , los estolones son tallos modificados que, a diferencia de los rizomas, crecen a partir de tallos existentes justo debajo de la superficie del suelo. A medida que se propagan, las yemas de los tallos modificados producen raíces y tallos. Esas yemas están más separadas que las que se encuentran en el rizoma. [22]
Ejemplos de plantas que utilizan estolones son las fresas y las grosellas .
Los bulbos son partes hinchadas del tallo en cuyo interior se encuentran los brotes centrales de las nuevas plantas. Suelen estar bajo tierra y están rodeados de hojas regordetas y en capas que aportan nutrientes a la nueva planta. [23]
Ejemplos de plantas que utilizan bulbos son los chalotes , los lirios y los tulipanes .
Los tubérculos se desarrollan a partir del tallo o de la raíz. Los tubérculos del tallo crecen a partir de rizomas o estolones que se hinchan al almacenar nutrientes, mientras que los tubérculos de la raíz se propagan a partir de raíces que se modifican para almacenar nutrientes y se vuelven demasiado grandes y producen una nueva planta. [22]
Ejemplos de tubérculos de tallo son las patatas y los ñames , y ejemplos de tubérculos de raíz son las batatas y las dalias .
Los cormos son tallos subterráneos sólidos y agrandados que almacenan nutrientes en su tejido carnoso y sólido y están rodeados de hojas con apariencia de papel. Los cormos se diferencian de los bulbos en que sus centros están compuestos de tejido sólido, mientras que los bulbos están compuestos de hojas en capas. [24]
Ejemplos de plantas que utilizan cormos son el gladiolo y el taro .
También conocidos como brotes de raíz , los retoños son tallos de plantas que surgen de las yemas en la base de los tallos o raíces de la planta madre. [25]
Ejemplos de plantas que utilizan retoños son el manzano , el olmo y el banano .
Las plántulas son estructuras en miniatura que surgen del meristemo en los márgenes de las hojas y que eventualmente desarrollan raíces y caen de las hojas en las que crecieron. [26]
Un ejemplo de una planta que utiliza plántulas es el Bryophyllum daigremontianum (sin. Kalanchoe daigremontianum ), que también es conocida como madre de miles por sus numerosas plántulas.
Los keikis son vástagos adicionales que se desarrollan en los tallos vegetativos o en los pedúnculos florales de varios géneros de orquídeas . [14]
Ejemplos de plantas que utilizan keikis son los géneros de orquídeas Phalaenopsis , Epidendrum y Dendrobium .
La apomixis es el proceso de reproducción asexual a través de semillas, en ausencia de meiosis y fecundación, generando progenie clonal de origen materno. [27]
La propagación vegetativa de determinadas variedades que poseen características deseables es una práctica muy común. La utilizan los agricultores y horticultores para producir mejores cultivos con cualidades deseables. Los métodos más comunes de propagación vegetativa artificial son: [21]
Un esqueje es una parte de la planta, generalmente un tallo o una hoja, que se corta y se planta. A partir de los esquejes crecen raíces adventicias y, con el tiempo, se desarrolla una nueva planta. Por lo general, esos esquejes se tratan con hormonas antes de plantarlos para inducir el crecimiento. [28]
El injerto consiste en unir un vástago , o esqueje, al tallo de otra planta llamada patrón que permanece enraizado en el suelo. Finalmente, ambos sistemas de tejidos se injertan o se integran y se desarrolla una planta con las características de la planta injertada, [29] por ejemplo, mango, guayaba, etc.
El acodo es un proceso que consiste en doblar las ramas o tallos de las plantas para que toquen el suelo y queden cubiertos de tierra. Las raíces adventicias se desarrollan a partir de la parte subterránea de la planta, conocida como acodo. Este método de reproducción vegetativa también se produce de forma natural. Otro método similar, el acodo aéreo , implicaba raspar y replantar las ramas de los árboles para que se convirtieran en árboles. Algunos ejemplos son el jazmín y la buganvilla. [30]
Los retoños crecen y forman una estera densa y compacta que se adhiere a la planta madre. Si hay demasiados retoños, el tamaño de la cosecha puede ser menor, por lo que se podan los que sobran y los retoños maduros se trasplantan a una nueva zona donde se convierten en nuevas plantas. [31]
En el cultivo de tejidos , las células vegetales se extraen de varias partes de la planta y se cultivan y nutren en un medio esterilizado. La masa de tejido desarrollado, conocida como callo , se cultiva luego en un medio cargado de hormonas y finalmente se desarrolla en plántulas que luego se plantan y finalmente se desarrollan hasta convertirse en plantas adultas. [12] [32]
Un hijuelo es la parte inferior de un solo tallo con el eje del rizoma en la base y sus raíces. La plantación de estos es la forma más conveniente de propagar el bambú.