UNIVERSIDAD DE CHILE FACULTAD DE CIENCIAS FORESTALES Y CONSERVACIÓN DE LA NATURALEZA ESCUELA DE CIENCIAS FORESTALES DEPARTAMENTO DE SILVICULTURA EVALUACIÓN ANATÓMICA DE HOJAS DE BOLDO (Peumus boldus Mol.) SOMETIDAS A RIEGO PERMANENTE Y A CONDICIONES DE DÉFICIT HÍDRICO Memoria para optar al Título Profesional de Ingeniera Forestal IVANKA DEL ROSARIO REBOLLEDO GARRIDO Profesores Guías: Dra. Ing. Forestal, Karen Peña Rojas DI. Ing. Forestal, Sergio Donoso Calderón SANTIAGO - CHILE 2009
ÍNDICE Resumen 1 Summary 2 1 Introducción 3 2 Revisión Bibliográfica,,, 5 2.1 Antecedentes generales de Peumus boldus Mol.... oo.oo oo oo 5 2.1.1 Distribución y ecología 5 2.1.2 Descripción botánica '" '" 5 2.1.3 Anatomía foliar, 6 2.2 Características anatómicas asociadas a las especies xerófitas 7 2.3 Efectos del déficit hídrico en las características morfoanatómicas de las hojas 7 3 Material y Método 10 3.1..Material 10 3.2..Método 10 3.2.1 Colecta de hojas de boldo 10 3.2.2 Preparación del material foliar.11 3.2.2.1 Fijación, deshidratación, infiltración e inclusión con parafma 12 3.2.2.2 Corte,, 12 3.2.2.3 Tinción y montaje 12 3.2.3 Observacio~es y mediciones anatómicas 13 3.2.4 Análisis de resultados 14 4 Resultados y Discusión oo 15 4.1 Descripción anatómica "..,, '" 15 4.1.1 Hojas adultas de boldo 15 4.1.2 Hojas jóvenes de boldo, oo oo '" oo 19 4.2 Mediciones anatómicas, '", 23 4.2.1 Hoja adulta de boldo 23 4.2.1.1 Grosor de cutícula '" 23 4.2.1.2 Espesor de hoja oo.oo 25 4.2.1.3 Densidad del tejido parenquimático oo 27 4.2.1.4 Grosor de pared celular en el tejido parenquimático 31
4.2.2 Hojas jóvenes de boldo 33 4.2.2.1 Grosor de cutícula.33 4.2.2.2 Espesor de hoja 34 4.2.2.3 Densidad de tejido parenquimá6co, 34 4.2.2.4 Grosor de las paredes celulares del tejido parenquimático 35 5 Conclusiones 36 6 Bibliografía 37 7 Apéndices,. '", '", 40
INDICE DE TABLAS Tabla 1. Características anatómicas de hojas de boldo de acuerdo a su procedencia (Homann, 1968) 7 Tabla 2. Distribución de unidades muestrales de acuerdo al tipo de hoja y tratamiento. Rp 11
INDICE DE FIGURAS Figura 1. Esquema de obtención de muestras y corte transversal de la hoja 11 Figura 2. Esquema de las mediciones realizadas en los cortes transversales a las hojas jóvenes y adultas en plantas de boldo 13 Figura 3. Corte transversal de hoja adulta de boldo sometida a riego permanente (Rp). Parénquima en empalizada y parénquima esponjoso en corte transversal de hoja adulta de boldo según tratamiento y etapa. A, E, C, G: plantas sometidas a Rp y B,F: plantas sometidas a Rr. D, H: Plantas sometidas a Rr+R 15 Figura 4. Corte transversal de hoja adulta de boldo sometida a riego restringido (Rr) 16 Figura 5. Estomas en corte transversal de hojas adultas de boldo 17 Figura 6. Tricomas estrellados en cara abaxial de hojas adultas de boldo 17 Figura 7. Corte transversal de hoja adulta de boldo rehidratadas luego de un periodo con riego restringido (Rr+R) 19 Figura 8. Corte transversal de hoja juvenil de boldo (Rp) en la etapa 1...20 Figura 9. Corte transversal de hoja juvenil de boldo (Rp) en la etapa 11 21 Figura 10. Tricomas vistos en corte transversal de hojas juveniles de boldo sometidas a riego permanente (Rp) en cada etapa, 22 Figura 11. Grosor de cutícula de hojas adultas de boldo según tratamiento y para cada etapa. Etapa 1: ensayo restricción hídrica y Etapa 11: Ensayo restricción hídrica con etapa de rehidratación(gráfico) 23 Figura 12. Cutícula en corte transversal de hojas adultas de boldo según tratamiento. A: plantas sometidas a riego permanente y B: Plantas sometidas anego restringido 24 Figura 13. Cutícula en corte transversal de hojas adultas de boldo en la etapa 11 y según tratamiento. C: plantas sometidas a riego permanente y D: Plantas rehidratadas después de un período de restricción hídrica,,, 24 Figura 14. Espesor de hojas adultas de boldo según tratamiento y etapa. Etapa 1: plantas sometidas a riego permanente (Rp) Y riego restringido (Rr). Etapa 11: Plantas sometidas a riego permanente (Rp) y a riego restringido (Rr) y luego rehidratadas (Rr+R) (Gráfico), 26
Figura 15. Corte transversal de hoja adulta de boldo según tratamiento y para cada etapa. A, C: plantas sometidas a riego permanente (Rp) y B: plantas con riego restringido (Rr) y D: Plantas riego restringido y luego rehidratadas (Rr+R).26 Figura 16. Densidad del parénquima en empalizada de hojas adultas de boldo según tratamiento y cada etapa. Etapa 1: plantas sometidas a Rp y Sr. Etapa II: plantas sometidas a Rp y Rr+R (Gráfico),, 27 Figura 17. Parénquima en empalizada y parénquima esponjoso en corte transversal de hoja adulta de boldo según tratamiento y etapa. A, E,C,G: plantas sometidas a riego permanente y B,F: plantas sometidas a riego restringido. D, H: Plantas sometidas a riego restringido y luego rehidratadas, 28 Figura 18. Densidad de parénquima esponjoso de hojas adultas de boldo según tratamiento y para cada etapa. Etapa 1: plantas sometidas a Rp y Sr. Etapa II: plantas sometidas a Rp y Rr+R. (Gráfico) '" 29 Figura 19. Grosor de pared celular en p. en empalizada en hojas adultas de boldo según tratamiento y para cada etapa. Etapa 1: plantas sometidas a Rp y Sr. Etapa II: plantas sometidas a Rp y Rr+R (Gráfico).31 Figura 20. Grosor de pared celular de p. esponjoso en hojas adultas de boldo según tratamiento y por etapa. Etapa 1: plantas sometidas a Rp y Sr. Etapa II: plantas sometidas a Rp y Rr+R (Gráfico) 32 Figura 21. Parénquima en empalizada y parénquima esponjoso en corte transversal de hoja adulta de boldo según tratamiento y etapa. A, E, C, G: plantas sometidas a riego permanente y B,F: plantas sometidas a riego restringido. D, H: Plantas sometidas a riego restringido y luego rehidratadas 33
INDICE DE APÉNDICES Apéndice N l. Análisis de varianza de las mediciones de hojas adultas de boldo en la etapa 1 40 Apéndice N 2. Análisis de varianza de las mediciones de hojas adultas de boldo en la etapa 11. 42
RESUMEN Peumus boldus Mol. (boldo), es un árbol siempreverde endémico de Chile. Boldo se distribuye desde la Provincia del Limarí hasta la Provincia de Osomo, donde crece junto a otras especies del bosque esclerófilo. Esta especie crece en un clima mediterráneo, que presenta periodos largos de sequía, temperaturas elevadas y exceso de radiación. Por lo tanto, esta especie ha desarrollado respuestas fisiológicas y anatómicas para superar la época de sequía. Se realizó una descripción anatómica de hojas adultas y juveniles en plantas de boldo de dos años de edad. Estas, se sometieron a diferent.::s niveles de estrés mediante restricción hídrica (primera etapa, plantas hidratadas y plantas con restricción hídrica severa, y segunda etapa, plantas hidratadas y plantas rehidratadas). Además se evaluaron los cambios anatómicos como grosor de cutícula, espesor de hoja, densidad del mesófilo y grosor de pared de las celulas que lo conforman, en hojas adultas de boldo, como respuesta a la restricción hídrica y rehidratación. La descripción anatómica es coincidente con lo descrito hasta el momento para hojas adultas y jóvenes de boldo. Sin embargo, en este estudio no se observaron cristales dentro de las células del mesófilo. Los cambios anatómicos, producidos como respuesta a la restric~ión hídrica en hojas adultas de boldo fueron; aumento en el grosor de cutícula (4,6%) y en la densidad del parénquima en empalizada (11,3%), disminución en el grosor de la pared celular del parénquima en empalizada (11,5%) y del parénquima esponjoso (8,4%). Después de la rehidratación, las hojas adultas disminuyeron el grosor de cutícula (14%) y el espesor de hoja (15%). Además, las paredes del parénquima de empalizada y esponjoso siguieron disminuyendo (16,1% y 30,8% respectivamente), con respecto a las plantas que siempre fueron regadas. Sólo la densidad del mesófilo aumentó considerablemente en las plantas rehidratadas (14,4%). La restricción hídrica, provoca cambios anatómicos en boldo. Estos, seguramente le ayudan a evitar la pérdida de agua por transpiración, y a alcanzar la turgencia celular necesaria para mantener el metabolismo celular para subsistir. Palabras claves: Peumus boldus, restricción hídrica, anatomía foliar, bosque esclerófilo.
SUMMARY Peumus boldus (boldo), is an endemic evergreen tree ofchile. Boldo is distributed from the Limarí Province to Osomo Province, where it grows with other species of selerophyll forest. This speeies grows in a Mediterranean elimate, whieh has long periods of drought, high temperatures and radiation. Therefore, has developed physiological and anatomieal responses to overeome the dry season. Anatomy deseription of adult and juvenile leaves was made in a, two years-old plants. This was submitted to different levels of water restrietion (first stage, well watered plants and plants with severe water restriction, and seeond stage, plants wel1 watered and rehydrated plants). Besides anatomieal ehanges were assessed as eutiele thickness, leaf thickness, density of the mesophyl1 (palisade and spongy parenehyma) and cell wall thiekness of the mesophyll (palisade and spongy tissue) in adult leaves Boldo, in response to water restriction and rehydration. The anatomieal description is consistent with that described other authors for young and adult leaves. However, in this study no erystals in the mesophyll eells was observed The anatomie ehanges produced in response to water restrietion in adult leaves were; inereased thiekness of eutiele (4.6%) and the density of palisade parenchyma (11.3%), decreased the thiekness of the cell wa1l of palisade parenehyma (11.5%) and spongy parenchyma (8.4%). After rehydration, the mature leaves decreased eutiele thickness (14%) and leaf thickness (15%). In addition, the walls of palisade and spongy parenehyma continued to decline (16.1 % and 30.8% respectively) compared to plants were always wellwatered. Only mesophyll density inereased significantly in plants rehydrated (14.4%). Water restriction produce anatomical leaves changes in boldo These certainly improve to prevent water loss through transpiration, and reaching the ce1l turgor necessary to maintain c,ellular metabolism to plant survive. Keywords: Peumus boldus, water restriction, leafanatomy, sclerophyll forest. 2