Crecimiento y desarrollo del trigo

A continuación se muestran las distintas etapas de crecimiento y desarrollo que atraviesa el trigo desde que es una semilla hasta que se convierte en una planta madura. Con el trigo se hacen el pan, los fideos, los ñoquis del 29, se saca alcohol, aceite, adhesivos, papel y muchos productos más. GERMINACIÓN Del embrión (embryo) de la semilla sale la raicilla y la primera hoja. La semilla debe ser enterrada a 3-5 centímetros de profundidad, se debe de embeber de agua, la raícilla o raíz seminal (root) rompe la cáscara del grano, que se ablanda un poco con el agua, y sale. La coleorriza (coleorhiza) protege a la raicilla, y el coleoptile protege al pequeño tallo para que no se rompan al rozar con las partículas de tierra al crecer. Se pueden ver tres raicillas de color blanco y el coleóptile de color verde algunos días después de germinar. CRECIMIENTO DE LA PLÁNTULA Sale la primera hojita, que es un poco más gruesa que las siguientes, porque está protegida por un capuchón, el coleóptile. En la foto, en primer plano se observan 3 plántulas o plantitas, cada una salida de una semilla distinta. Sale la segunda hoja por encima de la primera, las hojas más viejas son las de abajo. El coleóptile queda por debajo del suelo. Plántula con 4 hojas (leaf=hoja). Ya han emergido 3 hojas, la cuarta está envuelta por las demás; se está formando un "falso tallo" formado por las hojas inferiores. Las primeras dos hojas sufrieron daños por el viento los días anteriores, la tercera no porque no había emergido. En el punto de crecimiento un meristema (es como un "punto mágico" de donde se "crean" las hojas) produce nuevas hojas. Esta foto está aumentada con una superlupa (leaf primordium=futura hoja). A partir de la cuarta hoja comienzan a salir macollos (tiller=macollo). Los macollos darán una espiga. Más avanzado el ciclo la planta estará un tanto más crecida. Esta planta tiene 1 tallo principal (main steam) y 4 macollos. ENCAÑAZON, ELONGACIÓN O CRECIMIENTO DEL TALLO En la primavera se pueden ver las plantas crecidas, sin embargo no tienen un tallo, parece que tienen un tallo porque las hojas forman una funda que en el interior está hueca. En la figura se ve la misma planta que arriba sólo que sin hojas (se van las cicatrices de las hojas cortadas). Se puede apreciar como va creciendo el tallo en altura, que en la punta tiene la pequeña espiga que se está formado merced al punto meristemático. Aquí se observan las plantas (sin hojas) cuyos tallos (del tallo principal y de los macollos) están creciendo. Se observa la espiga que sigue creciendo. Esto no se ve en el campo (a menos que corte las hojas), la planta ya ha alcanzado su altura final, recuérdese que el tallo crece por dentro la funda formada por las hojas. Aquí se ve un esquema de la estructura de los nudos. Internode=entrenudo, swollen leaf base=base ensanchada de la hoja, meristematic node=nudo o nudo meristemático, hollow steam=es la parte central del tallo, que es hueco, como casi todas las gramíneas o poáceas que le dicen ahora. En la punta de la caña está el punto meristemático que está produciendo flores (porqué la espiga está formada por muchas flores, cada una de las cuales producirá un grano) se señalan las anteras en formación (son las que dan el polen) y los carpelos (que correspondería a los pétalos de una flor normal). Diagrama teórico de una planta con un tallo principal y dos macollos, cada tallo tiene una espiga (que es de donde se sacan los granos). DESARROLLO DEL ÁPICE DE CRECIMIENTO En esta secuencia de imágenes se observa como el meristema va diferencia las flores (el nombre técnico es flósculos) de la espiga del trigo a medida que va creciendo por dentro de las vainas de las hojas. En esta imagen se observa como la espiga ya tiene su forma característica. FLORACIÓN Y POLINIZACIÓN La floración se produce cuando la espiga sale por la vaina de la última hoja. Las flores del trigo se autopolinizan. En el esquema se ven como la espiga está formada por espiguillas, cada una de las cuales tiene de tres a cinco flores Esquema de una espiguilla con cuatro flores. Esta espigulla dará cuatro granos de trigo. En punteado es la zona de las flores que han no han sido polinizadas y mueren. Flor ampliada. Las anteras producen polen y el estigma es por donde entra el polen al ovario. Cada flor tiene 2 carpelos y tres estambres. Los 2 carpelos formarán el futuro grano. Los estigmas están pegajosos y receptivos al polen. En la punta de las anteras se está abriendo un poro por donde se libera el polen. El polen liberado toma contacto con los estigmas. La planta fue polinizada, están creciendo los tubos polínicos por dentro del estigma. La flor todavía no fue fertilizada (el polen no ha llegado al óvulo). La escotadura ventral del carpelo (ventral groove) es una ranura que se observa en las semillas maduras. Las siguientes micrografías (fotos sacadas con microscopio electrónico) muestran como el polen fertiliza el óvulo. No se explica el proceso, es muy engorroso y complicado. (mp- maternal pericarp, an- antipodal cells, zy- zygote, m- micropyle, tfn - triple fusion nucleus). Las siguientes figuras muestran como se libera el polen. Esta secuencia de fotos fue tomada en un intervalo de cinco minutos. Este evento no se ve a simple vista porque se necesita una lupa y porque ocurre con las flores cerradas. Para tomar estas fotos fueron removidas las hojas que protejen a las flores. Esta espiguilla tiene cuatro flores. Para sacar las fotos anteriores se retiraron las hojas protectoras que muestra esta imágen. Todo el proceso ocurre dentro de esta estructura. LLENADO DEL GRANO El llenado es el proceso por el cual el grano crece, se llena de azúcares, proteínas y grasas. 24 a 48 horas de la fertilización los estigmas colapsan y rápidamente cicratiza. La escotadura ventral se ve claramente. 24 horas luego de la fertilización se distingue el saco embrionario envuelto en el material materno. Estos se expanden para dar lugar al endosperma, que es el material de reserva. 3 días luego de la fertilización la estructura primordial del endosperma ya se ha formado. Se llama fase “lag”. Día 4. Las primeras células formadas del endosperma no tienen pared celular y se mueven libremente alrededor del saco embrionario. Días 6, 8 y 10, respectivamente.. Día 16. Espiguilla. La flor 1 fue separada para ver su estructura. El grano tiene 8 mm de largo y está relleno de una sustancia lechosa. Estamos en desarrollo lechoso del grano. Se observan diferentes cortes del grano en este estadío. Día 24. Detalles de la espiguilla y de diferentes cortes del grano. Día 30. Los mismos detalles. Día 40. El grano está maduro. Tiene un 20% de agua, para cosecharlo habrá que esperar 1 semana hasta que la humedad baje a 14%, que es el grado mínimo no penalizado en Argentina para su comercialización. COMO SE HIZO ESTE TRABAJO Se condujeron varias plantas de trigo y se diseccionaron ejemplares en distintos momentos de su ciclo de vida. Se sembraron las semillas en compost y se mantuvieron a 4 grados Celsius por 6 semanas para reproducir las condiciones a campo. Se observan como emergen los coleóptiles. Luego crecieron un poquito más… Las transplantaron a macetas. Se ven las plantas ya macolladas con 56 días desde emergencia. Las plantas en floración. Ya maduras. CRÉDITOS Estos muchachos hicieron posible crecer las plantas para nosotros. Desde la izquierda, Richard Parkinson (control del ambiente), Godfrey Hardbard (invernadero y fotoperíodo), Bob Hughes (brillante en todo!) FUENTES http://www.wheatbp.net/ Algunos libros y apuntes de Agronomía. La traducción es mía más alguna que otra sanata que me inventé (si alguien percibe algún error, puede comentarlo o enviarme algún MP así lo corrijo). GRACIAS POR SU ATENCIÓN