La germinación asimbiótica de orquídeas sustituye en el laboratorio al hongo que, en la naturaleza, alimenta a la semilla durante sus primeras etapas. Entender cómo es esta semilla y por qué depende de un medio de cultivo estéril es el primer paso para cultivar orquídeas in vitro con éxito.
Este artículo forma parte de la serie Cultivo in vitro de orquídeas paso a paso.
Lo que vas a aprender
- La semilla de orquídea no tiene reservas: en el laboratorio el alimento lo pone el medio.
- Germinación asimbiótica: azúcar y sales en lugar del hongo (Knudson, 1922).
Fundamentos del cultivo in vitro de orquídeas
Objeto
Explicar la base científica del cultivo in vitro de orquídeas a partir de semilla, para que cada paso de los procedimientos se entienda y no se aplique de memoria.
La semilla de orquídea
Las semillas de orquídea son de las más pequeñas del reino vegetal: una sola cápsula puede contener desde miles hasta millones de semillas, con aspecto de polvo.
- Embrión poco diferenciado: un pequeño grupo de células, sin cotiledones ni raíz formada.
- Sin reservas útiles: carecen de endospermo funcional, por lo que no tienen alimento propio para crecer tras germinar.
- Cubierta (testa): una capa fina de células muertas, rellena de aire, que facilita su dispersión por el viento y puede dificultar la entrada de agua.
Una gota de agua con semillas sobre un portaobjetos y una lupa de 20 aumentos bastan para distinguir las semillas con embrión (opacas, con una masa central) de las vacías (transparentes). Es el primer control de calidad de cualquier lote.
Germinación en la naturaleza y en el laboratorio
En la naturaleza, la semilla germina cuando la coloniza un hongo micorrícico compatible que le aporta azúcares y nutrientes. Durante esa primera etapa la plántula depende del hongo (micoheterotrofia).
En 1922, Lewis Knudson demostró que las semillas germinan sin hongo si el medio de cultivo contiene azúcar y sales minerales. Es la germinación asimbiótica, el método estándar en horticultura y el que se describe en esta guía.
| Aspecto | Asimbiótica | Simbiótica |
|---|---|---|
| Fuente de carbono | Azúcar en el medio (sacarosa). | El hongo micorrícico, a partir de un medio pobre (por ejemplo, de avena). |
| Requisito clave | Medio completo y condiciones estériles. | Hongo compatible aislado, identificado e inoculado en condiciones estériles. |
| Uso principal | Producción hortícola de la mayoría de epífitas. | Conservación y especies terrestres difíciles. |
| Dificultad | Media. | Alta: requiere aislar y mantener el hongo. |
Sembrar semillas sobre sustrato con raíces o tierra de otras plantas no es cultivo simbiótico en sentido científico: no hay un hongo identificado ni control de qué microorganismos actúan.
Etapas del desarrollo in vitro
- Imbibición: el embrión absorbe agua y se hincha.
- Ruptura de la testa: el embrión verdea y sale de la cubierta.
- Protocormo: estructura en forma de pequeño tubérculo, con pelos absorbentes (rizoides), propia de las orquídeas.
- Primera hoja: se forma el meristemo apical y aparece la primera hoja.
- Plántula: aparecen raíces y nuevas hojas; empiezan los repiques (F7).
La duración de cada etapa varía mucho según el género y la especie: de semanas a muchos meses.
Cápsula verde o semilla seca
| Aspecto | Cápsula verde (inmadura, cerrada) | Semilla seca (cápsula madura) |
|---|---|---|
| Esterilidad interior | Normalmente estéril si la cápsula está intacta; se desinfecta solo el exterior. | No estéril: la semilla debe desinfectarse. |
| Germinación | En muchos grupos, más rápida y regular; la semilla inmadura puede evitar la latencia de la testa. | Puede presentar latencia; depende de la especie y de la conservación. |
| Riesgo principal | Cosechar demasiado pronto: embriones sin formar que no germinan. | Dañar el embrión con una desinfección excesiva. |
| Conservación | No se conserva: se siembra en días. | Se puede secar y almacenar (F2). |
El momento adecuado de cosecha de la cápsula verde depende del género y se consulta en tablas específicas (por ejemplo, Arditti, 2008). No hay un tiempo único válido para todas las orquídeas.
Por qué la asepsia es imprescindible
El medio de cultivo contiene azúcar y sales, lo que lo convierte en un alimento ideal para hongos y bacterias. Un solo propágulo de contaminante crece mucho más deprisa que la orquídea y coloniza el frasco antes de que la semilla germine.
Las fuentes de contaminación son cinco: el aire, el operador, el material vegetal, el instrumental y el medio mal esterilizado. Cada una tiene su control en los PNT de las Fases 0, 1 y 4.
Marco legal y ético
- Todas las orquídeas están incluidas en los Apéndices de CITES. Sus anotaciones eximen, con condiciones, determinados materiales como las semillas y los cultivos in vitro en recipientes estériles. Antes de mover material entre países debe consultarse el texto vigente.
- La recolección de orquídeas silvestres o de sus frutos en el medio natural está regulada por normativa estatal y autonómica de protección de especies.
- El material del laboratorio debe proceder de plantas cultivadas, con origen documentado en el registro de entrada (tu hoja de registro).
Glosario
| Término | Definición |
|---|---|
| Asepsia | Conjunto de prácticas para evitar que entren microorganismos en el cultivo. |
| Esterilización | Eliminación de toda forma de vida microbiana, incluidas las esporas (por ejemplo, vapor a 121 °C). |
| Desinfección | Reducción de microorganismos con agentes químicos; no garantiza la eliminación de esporas. |
| Cápsula | Fruto de la orquídea, que contiene las semillas. |
| Dehiscencia | Apertura natural de la cápsula madura. |
| Testa | Cubierta de la semilla. |
| Protocormo | Estructura que se forma tras la germinación, antes de la primera hoja. |
| Explanto | Fragmento de tejido vegetal que se introduce en cultivo. |
| Cuarentena del medio | Observación de los frascos esterilizados durante unos días antes de usarlos, para descartar contaminaciones. |
| Repique | Subcultivo: traslado de protocormos o plántulas a medio nuevo. |
| Rustificación | Aclimatación de la plántula a las condiciones fuera del frasco. |
| PNT | Procedimiento normalizado de trabajo. |
| EPI | Equipo de protección individual. |
Lo esencial
- La semilla de orquídea no tiene reservas: en el laboratorio el alimento lo pone el medio.
- Germinación asimbiótica: azúcar y sales en lugar del hongo (Knudson, 1922).
- Cápsula verde: interior normalmente estéril. Semilla seca: se conserva, pero se desinfecta.
- La asepsia decide el éxito: el medio es alimento también para hongos y bacterias.
Preguntas frecuentes sobre la germinación asimbiótica de orquídeas
¿Por qué las semillas de orquídea no germinan en tierra como otras semillas?
Porque carecen de reservas propias funcionales. En la naturaleza germinan cuando las coloniza un hongo micorrícico compatible que les aporta azúcares; en el laboratorio, ese alimento lo pone el medio de cultivo.
¿Qué es un protocormo?
Es la estructura en forma de pequeño tubérculo, con pelos absorbentes, que forma el embrión tras germinar y antes de desarrollar la primera hoja. Es característica de las orquídeas.
¿Es mejor sembrar cápsula verde o semilla seca?
La cápsula verde intacta suele tener el interior estéril y en muchos grupos germina más rápido, pero no se conserva y hay que acertar con el momento de cosecha. La semilla seca se puede almacenar, aunque debe desinfectarse antes de sembrar.
¿Sembrar sobre sustrato con raíces es cultivo simbiótico?
No. El cultivo simbiótico requiere un hongo micorrícico identificado e inoculado en condiciones estériles. Sembrar sobre sustrato no estéril no controla qué microorganismos actúan.
Referencias
- Knudson, L. (1922). Nonsymbiotic germination of orchid seeds. Botanical Gazette, 73: 1–25.
- Arditti, J. y Ghani, A. K. A. (2000). Numerical and physical properties of orchid seeds and their biological implications. New Phytologist, 145: 367–421.
- Rasmussen, H. N. (1995). Terrestrial Orchids: From Seed to Mycotrophic Plant. Cambridge University Press.
- Arditti, J. (2008). Micropropagation of Orchids, 2.ª ed. Blackwell Publishing.
- Yam, T. W. y Arditti, J. (2009). History of orchid propagation: a mirror of the history of biotechnology. Plant Biotechnology Reports, 3: 1–56.
- Seaton, P. y Ramsay, M. (2005). Growing Orchids from Seed. Royal Botanic Gardens, Kew.
- CITES. Apéndices I, II y III y sus anotaciones para Orchidaceae (texto vigente en cites.org). Reglamento (CE) n.º 338/97 del Consejo, relativo a la protección de especies de la fauna y flora silvestres mediante el control de su comercio.
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