Introducción

En las monocotiledóneas, los haces vasculares mantienen su individualidad y se encuentran distribuidos en todo el tejido fundamental del tallo. Los haces vasculares pueden formar uno o dos anillos alrededor del tallo y dejar un hueco en el centro como en Zinnia elegans L., o disponerse en forma aislada y dispersa en el parénquima (atactoestele), como en Tulipa orphanidea Boiss. ex Heldr. La disposición de los haces vasculares tipo atactoestela es típico de monocotiledóneas, lo que mejora el transporte de agua comparado con las dicotiledóneas cuyos haces vasculares se encuentran orientados alrededor de la médula (^{Esau, 1985}; ^{Twumasi et al., 2005}; ^{Alonso, 2011}; ^{Soykan & Meriç, 2012}).

El área del xilema por haz vascular, el número y diámetro de los elementos de vaso, a lo largo del tallo floral pueden o no modificar el flujo hídrico, y en consecuencia, la vida de florero. Por ejemplo, en rosa ‘Polo’, el número de vasos por milímetro cuadrado fue de 242.6, 314.9 y 388.7 en tallos recortados a 33, 41 y 54 cm con respecto al botón floral, sin diferencias en el peso fresco o la vida de florero (^{De-La-Cruz-Guzmán et al., 2016}). En tallos de Zinnia elegans, los elementos de vaso tienen entre 60 y 65 μm de diámetro, los tallos florales con vasos de diámetros menores mejoraron su flujo hídrico e incrementaron 2 días más su vida en el florero, comparado con los que tuvieron vasos de diámetros mayores, ya que estos son menos resistentes al flujo de agua pero son más susceptibles a la cavitación (^{van Ieperen et al., 2002}; ^{Twumasi et al., 2005}; ^{van Doorn, 2012}).

En los tallos florales, la vida de florero se relaciona con el peso fresco y la tasa de absorción, que ocurre cuando los tallos se colocan en agua o soluciones preservantes como Chrysal clear^®, que mejoran el flujo hídrico y aportan compuestos energéticos para la elongación y apertura de los botones florales (^{van Meeteren et al., 2001}; ^{Hernández-Fuentes et al., 2006}).

Así, la hidratación y vida de florero dependen, entre otros factores, de la solución preservante o de la distribución de los haces vasculares, el número, diámetro y área de los elementos de vaso en distintos niveles del tallo floral. Describir y explicar en forma cuantitativa estos caracteres permitiría entender las relaciones entre la anatomía del tallo floral y la vida de florero. En alstroemeria cv. Rebecca no se han realizado descripciones anatómicas en distintos niveles del eje caulinar, por ello, el objetivo de este trabajo fue evaluar la anatomía descriptiva y cuantitativa a 2, 20, 40 y 60 cm de la inflorescencia de alstroemeria cv. Rebecca y relacionarla con el peso fresco, la tasa de absorción y la vida en florero de tallos florales recortados a las mismas longitudes.

Materiales y Métodos

De agosto a diciembre de 2016, en el invernadero de la unidad de morfología y función de la Facultad de Estudios Superiores Iztacala-UNAM se propagaron alstroemerias por rizomas comprados en San Gregorio Atzompa, Puebla, México. Las plantas, de 3 años, con sus rizomas se envolvieron en papel kraft y plástico negro y se transportaron al laboratorio donde se almacenaron por 24 h a 20 °C, se desempaquetaron, se lavaron los rizomas y se sumergieron por 30 min en una solución de tecto^® 60 al 1 %. La siembra se realizó en un bancal de 6 m de largo por 0.8 m de ancho y 0.3 m de profundidad lleno de tezontle, con granulometría ≤ 5 mm. Para llevarlo a 100 % de humedad, equivalente a 30 cbar de tensión, se agregaron de manera uniforme 330 L de agua. Durante el cultivo, cuando el tensiómero indicó 56 cbar, equivalentes a 80 % de humedad, se aplicó de manera uniforme solución universal ^{Steiner (Steiner, 1961)}. El pH y la conductividad eléctrica de la solución fueron de 6.1 y 2.0 dSm^-1 respectivamente. En ninguna de las fases fenológicas de alstroemeria se observaron síntomas de desórdenes nutrimentales, incidencia de plagas o enfermedades.

En la fase de floración, doce tallos con botones dehiscentes en su ápice se cosecharon y se separaron para formar cuatro tratamientos con tres repeticiones cada uno. Los tratamientos consistieron en tallos florales recortados a cuatro longitudes (2, 20, 40 y 60 cm) con respecto a la inflorescencia. En la base de cada tallo se obtuvieron muestras de 0.5 cm para fijarlas en FAA (formaldehido, 10 %; ácido acético, 5 %; alcohol absoluto, 50 %; agua destilada, 35 %). Después de una semana, las muestras fueron lavadas con agua y deshidratadas con etanol en concentraciones graduales de 30 a 100 %, se aclararon con xilol 100 % y se incluyeron en parafina liquida contenida en moldes con forma cúbica. Una vez solidificada la parafina, con las muestras de tallo incluidas, con un micrótomo de rotación marca Leica modelo RM2125 RTS se obtuvieron cortes transversales de 20 μm de grosor, se montaron en portaobjetos y se tiñeron con safranina “O” y verde rápido FCF, para fijar los cortes transversales y obtener las laminillas se utilizó resina sintética (Ruzin, 1999).

Para las evaluaciones en el florero, del cultivo de alstroemerias se seleccionaron veinte tallos con tres botones dehiscentes en el ápice que fueron cosechados y transportados al laboratorio, donde se recortaron a 2, 20, 40 y 60 cm de la inflorescencia para formar cuatro tratamientos con cinco repeticiones. Los tallos de los tratamientos 20, 40 y 60 cm se les eliminaron siete hojas en la parte basal. Los tallos de todos los tratamientos se pesaron individualmente y se colocaron, los de 2 cm en floreros con 50 mL de solución Chrysal clear^® al 10 %, los de 20, 40 y 60 cm en 250 mL de la misma solución. Los floreros se distribuyeron al azar en un área del laboratorio con iluminación de 10 µmoles m^-2 s^-1, temperatura de 20 ± 3 °C, humedad relativa de 45 ± 7.5 % y fotoperiodo de 12 h. La solución Chrysal clear® al 10 % fue restituida cada 5 días, a la vez que los tallos se les realizó un recorte de 1.0 cm en su parte basal.

Evaluaciones

Anatomía descriptiva y cuantitativa. Para la descripción anatómica, en los cortes transversales de cada tratamiento se ubicó la epidermis y por debajo de ella se delimitaron cuatro zonas identificadas como Z1, Z2, Z3 y Z4. Para el análisis cuantitativo se eligieron los mejores cortes transversales de cada repetición por tratamiento, se dividieron de manera radial en ocho partes iguales y se seleccionaron dos cuadrantes opuestos de 1 mm² cada uno. En cada cuadrante se evaluó: a) número de haces vasculares por mm² y por sección transversal del tallo, b) área de los haces vasculares, c) área del xilema, d) número y área de los vasos, e) índice de vulnerabilidad: VI=VDVF Dónde: VD, díametro de vasos; VF, frecuencia de vasos (^{Hacke et al., 2001}), e) diámetro radial y tangencial de los vasos. El número y área de los haces vasculares se obtuvieron con el objetivo 10X, el diámetro y área de los elementos de vaso se evaluaron con el de 40X. Los diámetros y áreas se calcularon con el programa NIS Elements, Basic Research para Windows^®.

En el florero. Peso fresco (FW) y tasa de absorción de la solución (SAR). Con balanza digital (Velab^® ES-1000H, con 0.01 g de precisión) se registró diariamente el peso fresco de los tallos florales y el de la solución del florero sin el tallo floral. Se calculó el FW en porcentaje y la SAR en mL g^-1 d^-1 (^{Rezvanypour & Osfoori, 2011}).

Longitud de los botones florales. Diariamente se registró la longitud de los botones florales, midiendo desde la base hasta el ápice, con vernier digital marca Scala^® con precisión de 0.01 mm.

Diámetro floral y vida de florero (VL). Cuando los botones fueron dehiscentes en el ápice, se registró, diariamente, el diámetro floral con el mismo vernier, midiendo el diámetro superior de cada botón floral. La VL se determinó contando el número de días que los tallos permanecieron en el florero sin mostrar síntomas de senescencia como marchitez, caída de pétalos, de hojas o amarillamiento del follaje. La VL concluyó cuando en el pedúnculo floral, la mitad más un botón floral mostraron síntomas de senescencia.

Análisis estadístico. Los resultados fueron procesados con estadística descriptiva, análisis de varianza de un factor y pruebas de comparación de medias (Tukey, α ≤ 0.05). El software SAS^® v. 9.0 para Windows fue utilizado para el análisis.

Resultados y Discusión

Anatomía descriptiva. En sección transversal, los tallos de alstroemeria tienen contorno circular con diámetros de 1.5 en las zonas cercanas a la inflorescencia y de 2.0 cm en las más alejadas. A 2 cm de la inflorescencia, se distingue una epidermis simple formada por células redondeadas cubiertas por una cutícula delgada. En el interior del eje caulinar la Z1 está formada por ocho estratos de parénquima y haces vasculares aislados; la Z2 se define por una banda continua de células de menor tamaño con paredes ligeramente engrosadas; en la Z3 se encuentran dispersos la mayoría de los haces vasculares, sus diámetros tienen un valor promedio de 16.73 µm; la Z4 corresponde a la parte central del tallo, formada exclusivamente por tejido parenquimático (Figura 1A y 1B). Conforme aumenta la distancia, con respecto a la inflorescencia, las células de la epidermis se mantienen sin cambios.

Figura 1 Cortes transversales en dos niveles del tallo floral, con respecto a la inflorescencia, de alstroemeria cv. Rebecca. A y B, 2 cm; C y D, 20 cm. Z, zona; e, epidermis; vb, haces vasculares. 

A partir de los 20 y hasta los 60 cm, en el eje caulinar, la Z1 tiene células ligeramente aplanadas y sus estratos del parénquima disminuyen a seis, los haces vasculares se muestran más escasos en sentido basípeto. En la Z2 las células se van lignificando, hasta formar tejido esclerenquimático que se evidencia a los 20 cm. Este tejido forma un anillo continuo de tres a cuatro capas de células que rodean a numerosos haces vasculares. En la Z3 los haces vasculares (vb) van disminuyendo en número, pero tienen mayor área en sentido basipétalo. A 20, 40 y 60 cm, las células del parénquima de la Z4 aumentan su tamaño hacia el centro y se observan espacios que se generan por la separación de las paredes celulares. Estos espacios no se observan a 2 cm (Figura 1; Figura 2).

Figura 2 Cortes transversales en dos niveles del tallo floral, con respecto a la inflorescencia, de alstroemeria cv. Rebecca. A y B, 40 cm; C y D, 60 cm. Z, zona; e, epidermis; vb, haces vasculares. 

Estudios anatómicos en tallos florales de monocotiledóneas muestran ciertas diferencias. Por ejemplo, en Zinnia elegans los haces vasculares se ubican alrededor de la médula mientras que en Tulipa orphanidea están embebidos en ella (^{Twumasi et al., 2005}; ^{Soykan & Meriç, 2012}). En alstroemeria cv. Rebecca, la distribución de los haces vasculares es similar que T. orphanidea y acorde con el patrón general descrito para las monocotiledóneas, es decir, con arreglo del cilindro vascular tipo atactostele.

Anatomía cuantitativa: Número y área de los haces vasculares, área del xilema. A 2 cm de la inflorescencia el número de haces vasculares por mm² o por sección transversal del tallo fue de 6.3 y 80.6, ambos valores representan casi el doble de los que se observaron a 20, 40 o 60 cm. En sentido opuesto, las áreas de los haces vasculares y del xilema, por haz vascular, fueron mayores a 20, 40 o 60 cm (Tabla 1).

Tallos florales de Zinnia elegans y Tulipa orphanidea tienen en promedio 24 y 47 haces vasculares por sección transversal (^{Twumasi et al., 2005}; ^{Soykan & Meriç, 2012}), la mitad y similar número que los de alstroemeria recortados a 20, 40 o 60 cm de longitud. Cabe resaltar que en estas especies no se especifica a qué nivel se realizaron los conteos, lo cual resultaría importante porque la variación del número de vasos, en distintos niveles del eje caulinar, podría explicar las diferencias en la tasa de absorción de la solución y su relación con la vida de florero. Por ejemplo, los tallos de alstroemeria cv. Rebecca recortados a 2 cm tienen mayor número de haces vasculares, menor área del xilema y vasos con diámetros menores comparado con los de 20, 40 o 60 cm que tienen menor número de haces vasculares y vasos con diámetros mayores. En los tallos a 2 cm, esta situación promovió la tasa de absorción hacia los botones florales, ya que vasos pequeños tienen más resistencia al flujo hídrico, pero son menos susceptibles a la cavitación, comparado con los de diámetro mayor que ofrecen menor resistencia al flujo, pero son más susceptibles de cavitar (^{Cohen et al., 2012}).

Número y área de vasos, índice de vulnerabilidad (VI). A 2 cm de la inflorescencia, el número de vasos fue mayor, pero con áreas significativamente menores que a los 20, 40 o 60 cm, donde el número de vasos osciló entre 36.8 y 51.6 con área promedio de 26.7 μm². El VI radial o tangencial fue menor que 1, sin importar la longitud del tallo floral (Tabla 2).

Dentro de cultivares o en el mismo tallo floral, el número de vasos puede ser diferente, por ejemplo, tallos florales de rosa ‘Lovely Red’ y ‘Rouge Baiser’ tienen 267 y 308 vasos por mm², mientras que en rosa ‘Polo’ el número de vasos es de 243, 315 o 389, dependiendo si se ubican a 33, 41 o 54 cm de longitud con respecto al botón floral, es decir, los elementos de vaso se incrementan en dirección basipétala (^{Cohen et al., 2012}; ^{De-La-Cruz-Guzmán et al., 2016}).

Tallos florales de alstroemeria cv. Rebecca recortados a 2 cm de la inflorescencia triplican su número de vasos comparado con los de 20, 40 o 60 cm que no tuvieron diferencias entre sí. Mayor número de vasos con áreas pequeñas mejoran la conductividad hídrica ya que son menos susceptibles a la cavitación (^{Hargrave et al., 1994}).

El área de los vasos es menor cuando más cerca se ubiquen del botón floral. En tallos florales de rosa ‘Polo’ con 25, 35 o 50 cm de longitud, el área de los vasos es de 4.4, 12.4 y 12.5 µm², respectivamente (^{Arriaga-Frías et al., 2016}). Este patrón es similar en alstroemeria cv. Rebecca, ya que, en los tallos florales con 2 cm de longitud, el área de los vasos fue menor.

Valores de índice de vulnerabilidad (VI) superiores a 1.0, indican que los cultivares son vulnerables o poco resistentes al estrés hídrico, mientras que valores menores que 1.0 indican que los tallos estuvieron estresados y son resistentes al embolismo (^{Carlquist, 1977}; ^{Hacke et al., 2001}). En este caso, el VI radial o tangencial de alstroemeria cv. Rebecca fue menor que 1.0, lo cual indicaría que hubo estrés hídrico durante su cultivo. Sin embargo, la humedad del sustrato se mantuvo ≥ 80 %, por lo cual, los valores diferentes de VI fueron atribuidos a las fluctuaciones anatómicas en el tallo y no a un periodo de estrés en el sustrato. Respuesta similar, pero sin especificar las condiciones de crecimiento, fueron observadas en tallos de rosa ‘Polo’ recortados a 25, 35 y 50 cm del botón floral, cuyos valores de VI fueron de 0.14, 0.83 y 1.24 respectivamente (^{Arriaga-Frías et al., 2016}). En alstroemeria y en rosa ‘Polo’, el VI se incrementa en dirección basipétala, lo cual indica que la resistencia al embolismo es mayor en sitios cercanos al botón floral.

Diámetro radial y tangencial de los elementos de vaso. A 2 cm de la inflorescencia, el diámetro radial o tangencial de los elementos de vaso varió de 2.5 a 45 μm; la frecuencia mayor (80 %) se ubicó entre 7.6 y 27.5 μm respectivamente. En los tallos con 20, 40 o 60 cm, el diámetro radial o tangencial fluctúo de 5 a 74 μm, la frecuencia mayor (80 %) de los elementos de vaso, se ubicó entre 12.1 y 46.0 μm. Los diámetros radiales o tangenciales fueron similares en los cuatro niveles del tallo floral (Figura 3).

Figura 3 Diámetros radiales o tangenciales de los elementos de vaso, evaluados en cortes transversales, de tallos florales de alstroemeria cv. Rebecca recortados a 2, 20, 40 y 60 cm con respecto a la inflorescencia. 

En tallos florales de rosa ‘Polo’ recortados a 33, 41 o 54 cm del botón floral, los diámetros radiales o tangenciales de los elementos de vaso fluctuaron de 40 a 220 y de 60 a 300 μm, la distribución mayor (60 %), varió de 60 a 120 y de 100 a 180 μm respectivamente (^{De-la-Cruz-Guzmán et al., 2016}). Sin importar su ubicación en el tallo floral, los elementos de vaso de alstroemeria cv. Rebecca tuvieron diámetros más pequeños comparados con los de rosa ‘Polo’. Vasos con diámetros mayores de 75 μm son más susceptibles de presentar embolismo durante periodos de estrés hídrico (^{Hargrave et al., 1994}; ^{Nijsse et al., 2000}). Por esta razón, en alstroemeria cv. Rebecca, la conductividad hídrica teórica es más eficiente que rosa ‘Polo’.

Peso fresco (FW). En el segundo día de permanencia en el florero, el peso fresco se incrementó 9, 12, 16 y 22 % en los tallos florales recortados a 60, 40, 20 o 2 cm con respecto a la inflorescencia. Hasta el día 4, los tallos recortados a 2 cm mantuvieron su peso fresco mayor. Después del séptimo día, el FW fluctúo de 94 a 99 % (Figura 4).

Figura 4 Peso fresco en tallos florales de alstroemeria cv. Rebecca recortados a 2, 20, 40 o 60 cm con respecto a la inflorescencia. Cada dato es el promedio de 5 repeticiones ± error estándar. Letras diferentes en cada tiempo de evaluación indican diferencias significativas (Tukey, α ≤ 0.05). 

Cuando se colocan en el florero, los tallos incrementan su peso fresco y luego lo disminuyen de forma significativa, aquellos que lo mantienen por más tiempo, lograrán una vida mayor (^{Ichimura & Shimizu-Yumoto, 2007}; ^{Lü et al., 2010}). El peso fresco está relacionado con la hidratación de los tallos florales y resulta importante porque los procesos metabólicos que aportan energía a los pétalos se desarrollan mejor cuando la hidratación es mayor (^{van Meeteren & van Gelder, 1999}; ^{Taiz & Zeiger, 2010}). Los tallos de alstroemeria cv. Rebecca, recortados a 2 cm de la inflorescencia, mantuvieron por 4 d peso fresco mayor con respecto a los de 20, 40, o 60 cm, debido a que los de 2 cm tuvieron mayor número de vasos con diámetros pequeños que favorecieron el flujo hídrico, por ser menos propensos a la cavitación, mientras que a partir de los 20 cm, el número de vasos disminuyó y su diámetro aumentó, lo que hizo al sistema de conducción propenso a la cavitación y menos eficiente en el flujo de agua. La relación entre el número y diámetro de los elementos de vaso con el flujo hídrico asociados al peso fresco y la vida de florero se han reportado para crisantemo ‘Hartman’ y rosa ‘Topaz’ (^{De-La-Cruz-Guzmán et al., 2018}).

Tasa de absorción de la solución (SAR). En el día 1, la tasa de absorción en los tallos florales, recortados a 2 cm de la inflorescencia, fue de 0.37 mL g d^-1, mientras que en los de 20, 40 o 60 cm fue, en promedio, de 0.50 mL g d^-1, para el día 2 se incrementó 34 y 40 % respectivamente. Hasta el cuarto día en los tallos de 2 cm, la SAR fue de 0.52 mL g d^-1 significativamente mayor que en los de las otras longitudes cuya SAR promedio fue de 0.42 mL g d^-1 sin diferencias entre ellos. Después del día 4 la SAR fluctúo de 0.20 a 0.25 mL g d^-1 sin importar la longitud de los tallos florales.

Tallos florales de rosa ‘Polo’ recortados a 33 cm tienen tasa de absorción mayor que los de 41 o 54 cm (^{De-la-Cruz-Guzmán et al., 2016}). Respuesta similar fue observada en alstroemeria cv. Rebecca, ya que los tallos a 2 cm tuvieron tasa de absorción mayor que los de 20, 40 o 60 cm de longitud.

Cuando los tallos se colocan en el florero, la tasa de absorción aumenta en los primeros días y después disminuye. La disminución del consumo de agua puede atribuirse a eventos de cavitación en la base del tallo ya sea por la proliferación de bacterias, formación de burbujas de aire o síntesis de metabolitos producidos al momento del corte (^{Spinarova & Hendriks, 2005}; ^{Fanourakis et al., 2012}; ^{Arévalo-Galarza et al., 2012}; ^{van Doorn, 2012}). Mientras más tarde se presente la cavitación más tiempo durarán los tallos en el florero. La cavitación puede eliminarse si se realiza un recorte de 3 cm, en la base de los tallos florales y se renueva la solución del florero (^{Arévalo-Galarza et al., 2012}; ^{De-La-Cruz-Guzmán et al., 2018}).

Longitud de botones, diámetro floral y vida de florero (VL). La longitud máxima de los botones florales, que se presentó al séptimo día de permanencia en el florero, fue de 50, 55, 62 y 66 mm para los tallos florales recortados a 60, 40, 20 y 2 cm de la inflorescencia respectivamente. El diámetro floral máximo, en los tallos de 2 cm, se presentó al día 11 y fue 48.5 % mayor comparado con los de 60 cm cuya apertura promedio fue de 44.15 mm y ocurrió en el día 9. La vida de florero fue 2.2 d mayor en los tallos de 2 cm comparada con los de las otras longitudes que tuvieron en promedio 12.2 d de VL (Tabla 3).

Los compuestos preservantes aplicados en la solución del florero modifican la apertura y retrasan los síntomas de senescencia. Por ejemplo, con el uso de 0.1 mM de ácido giberélico, la apertura floral en alstroemeria ‘Dancing Queen’ es de 6.4 cm y su vida de floreo de 11.4 d, pero al combinarlo con 200 ppm de 8-citrato de hidroxiquinoleina y 2 % de sacarosa la apertura floral se incrementa 0.8 cm y la vida de florero 2.2.d (^{Sea et al., 2012}).

En los tallos de alstroemeria recortados a 2 cm de la inflorescencia, el área foliar, fluctúo entre 10 y 20 cm², mientras que en los recortados a 20, 40 o 60 cm la fluctuación fue entre 200 y 450 cm², lo cual sugiere que la apertura de los botones florales y la vida de florero fueron promovidas por la solución Chrysal clear^®, al 10 %, y no por la translocación de fotosintatos que se acumularon en las hojas durante su cultivo. En los tallos con follaje mayor, los compuestos energéticos contenidos en la solución se distribuyeron en las hojas y en los pétalos, pero en los de follaje escaso fueron mayormente dirigido hacia los botones florales.

Conclusiones

En corte transversal, los tallos florales de alstroemeria cv. Rebecca tienen epidermis con cutícula, parénquima y banda de esclerénquima que rodea a la mayoría de los haces vasculares.

Los haces vasculares se distribuyen en todo el tejido fundamental del tallo, los de mayor tamaño se ubican en el centro y los menores en la periferia en arreglo atactostele.

A 2 cm de la inflorescencia, los tallos de alstroemeria cv. Rebecca tienen mayor número de vasos y haces vasculares por mm² o sección transversal; a 20, 40 o 60 cm el número de ambos disminuye, pero sus áreas y diámetros aumentan.

Los tallos recortados a 2 cm de la inflorescencia tienen una vida de florero de 14.4 d, porque sus vasos son menos susceptibles a la cavitación y la distancia que recorre el agua es menor. A 20, 40 o 60 cm, los vasos son de mayor diámetro y más susceptibles de cavitar, la vida de florero disminuye 2.2 d.

La anatomía descriptiva y cuantitativa, en distintas longitudes, del tallo floral permite explicar las diferencias en la hidratación y vida de florero de alstroemeria cv. Rebecca.