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ENSAYO DE PROCEDENCIAS DE Pinus caribaea var. Caribaea EN ALTURAS DE PIZARRAS, VIÑALES, PINAR DEL RÍO, CUBA
Abstract
This work was carried out as study of case in the ambient of Viñales, Pinar del Rio, Cuba with the objective of selecting genetic material with special value for the conservation and improvement of the species from nine provenances, finding important differences among origins for the variable height, diameter and branching. The provenances were classified into A,B,C and D quality groups, recommending group A and B for development of the species at this place of extreme poor fertility. The variation coefficient was from 29.5 and 44.8 % should be total height and diameter were the most variable, so selection should be on the base of this characteristics, selecting as superior origin Marbajita, Cajálbana, El Burén, Los Palacios, La Jagua, La Güira and Juan Manuel.
... Asimismo, los esfuerzos en los programas de mejoramiento genético forestal le favorecieron y llegaron a establecerse ensayos de procedencias, de progenies, bancos y huertos semilleros. Diferencias entre procedencias fueron documentadas en cuanto a variables dendrométricas de interés para el aprovechamiento forestal (madera y resina), y entre progenies y clones de árboles plus (Álvarez-Brito & al. 1991a, Mercadet-Portillo & al. 2001, García-Quintana & al. 2007); así como diferencias en el comportamiento de algunas procedencias de este taxón fuera de su área natural de distribución (Wang & al. 1999, Dieters & al. 2006. Desde el punto de vista de la conservación, Pinus caribaea var. ...
... La diferenciación en la estructura anatómica de la acícula corrobora las diferencias entre algunas procedencias de la especie desde el punto de vista dendrométrico (altura, diámetro, ramificación, rectitud del fuste y ángulo de inserción de las ramas) detectadas por Álvarez-Brito & al. (1991a) y García-Quintana & al. (2007). Sin embargo, estos autores evaluaron los ensayos de procedencia de localidades sobre sustratos de areniscas grises, serpentina y calizas micríticas. ...
... Los resultados de las pruebas de procedencias de Pinus caribaea en Cuba (Álvarez-Brito & al. 1991a, 1991b, Mercadet-Portillo & al. 2001, García-Quintana & al. 2007, entre algunas procedencias en China (Wang & al. 1999), las respuestas diferenciales de la procedencia Cajálbana en diferentes condiciones edáficas en Vietnam (Dieters & al. 2006) y en Australia (Dieters & Nikles 1997), así como las diferencias detectadas en este estudio apuntan a la existencia de ecotipos en la especie, los que además pueden distinguirse por las características anatómicas foliares. Por tanto, el manejo de los recursos genéticos de P. caribaea debe realizarse a la luz de estos resultados y refuerza la necesidad de la conservación local, pues la estructura de la variación se considera consecuencia de la evolución genética de las poblaciones y son muy importantes en estudios ecológicos y de mejoramiento genético (Jankowski & al. 2019). ...
Variation of anatomical characters is crucial in the recognition of ecological adaptability, especially in Pinus. Pinus caribaea var. caribaea is an endemic taxon of Western Cuba that grows in pure populations or sympatry with Pinus tropicalis and occupies a great variety of ecotopes that are also distinguished by the characteristics of the edatope. The objective of this research is to determine the anatomical variation of the needles as an adaptive differential response to the environmental conditions determined by lithology, altitude and slope. From 20 to 30 individuals from all the ecotopes where the taxon grows naturally were sampled. Cross sections were made of 10 needles from each tree and 12 anatomical variables, related to water regulation, transport and storage of metabolites, were assessed. The results of the statistical analysis revealed significant differences between ecotopes. The principal component analysis showed a relationship between anatomical variables that follow a functional pattern of water regulation and assimilation. The cluster and discriminant analysis made possible to distinguish the formation of groups by the relationship of the anatomical variables, mainly due to the effect of lithology, and those that contributed the most to differentiate them were those of water regulation, primary metabolism together with cuticle thickness. The results are a contribution to the local conservation of the taxon since the structure of the anatomical variation is a consequence of the genetic evolution of the populations and are very important in ecological and for silvicultural management.
Citation: Geada-López, G., Sotolongo-Sospedra, R., Pérez-del Valle, L. & Ramírez-Hernández, R. 2021. Diferenciación anatómica foliar en poblaciones naturales de Pinus caribaea var. caribaea (Pinaceae) en Pinar del Río y Artemisa, Cuba. Revista Jard. Bot. Nac. Univ. Habana 42: 175-188.
Received: 23 March 2021. Accepted: 13 May 2020. Online: 21 July 2021. Editor: José Angel García-Beltrán.
... En esta última son más notables las diferencias entre las localidades (Figuras 2-3, Tabla III), lo que demuestra su capacidad de ocupar varios ecótopos y una posible gran plasticidad fenotípica, buena capacidad competitiva e invasividad (Badik & al. 2018, Rebolledo-Camacho & al. 2018. Estudios previos han referido una mayor variación a nivel de procedencias en P. caribaea (García-Quintana & al. 2007) que en P. tropicalis. Este es el primer estudio donde se encuentran diferencias en la anatomía foliar de estas localidades y que pudieran ser la causa de las diferencias entre procedencias en ambos taxones (Álvarez-Brito & al., 1991a, Mercadet-Portillo & al. 2001. ...
... Los escasos estudios dendrométricos (altura, diámetro, rectitud del fuste, incrementos medios anuales, entre otros) como parte de las pruebas de procedencias sostienen, para P. caribaea, la existencia de diferencias entre los orígenes geográficos (García-Quintana & al. 2007). Por otra parte, para P. tropicalis no se refirieron diferencias entre las seis procedencias evaluadas (Mercadet & al. 2001), todas ellas correspondientes a localidades sobre sustratos de pizarras. ...
Las variaciones en la anatomía foliar pueden ser respuestas adaptativas o de aclimatación interpoblacional al estrés edafoclimático, sobre todo de especies que se desarrollan en ambientes extremos. Pinus caribaea var. caribaea y P. tropicalis se distribuyen en el occidente de Cuba, principalmente en la provincia de Pinar del Río donde forman poblaciones puras o en simpatría. Es objetivo de este trabajo comparar las características anatómicas distintivas de las acículas de ambos taxones en diferentes localidades donde se asocian simpátricamente. Para ello se realizaron cortes transversales de las acículas y se evaluaron 14 variables anatómicas. Los análisis estadísticos empleados permitieron diferenciar claramente los dos taxones y ambos presentan variaciones propias para adaptarse a un mismo ambiente. El análisis de componentes principales mostró que dentro de cada taxón las poblaciones se segregan en relación al edátopo donde se desarrollan. Para P. caribaea var. caribaea las variables anatómicas que más contribuyeron a la variación y ordenación fueron el número de estomas, grosor y número de capas de células de la hipodermis; en P. tropicalis el grosor de la cutícula y el parénquima clorofílico, y para ambos taxones el tipo de canal fue inequívocamente endonales y marginal.
... Los resultados de las pruebas de procedencias de Pinus caribaea en Cuba, (38)(39)(40)(41) entre algunas procedencias en China, (42) las respuestas diferenciales de la procedencia Cajálbana en diferentes condiciones edáficas en Viet Nam y en Australia, (43,44) así como las diferencias detectadas en este estudio apuntan a la existencia de ecotipos en la especie, los que además pueden distinguirse por las características anatómicas foliares. Por tanto, el manejo de los recursos genéticos de Pinus caribaea debe realizarse a la luz de estos resultados y refuerza la necesidad de la conservación local, pues la estructura de la variación se considera consecuencia de la evolución genética de las poblaciones y son muy importantes en estudios ecológicos y de mejoramiento genético. ...
Introduction: Variations in needle anatomy can be adaptive responses or interpopulation acclimatization to edaphoclimatic stress, especially of species that develop in extreme environments. Pinus caribaea var. caribaea and Pinus tropicalis are distributed in western Cuba, mainly in the province of Pinar del Río, where they form pure populations or in sympatry.
The objective of this study was to determine the anatomical variation of the needles of both species as a differential adaptive response to environmental conditions determined by lithology, altitude and slope.
Methods: Between 20 and 30 individuals were sampled from all the ecotopes where both taxa grow naturally. The studies are fundamentally based on multivariate statistical analyses.
Results: The analyzes used allowed to differentiate the two taxa from the point of view of their foliar anatomy, both present their own variations to adapt to the same environment. For P. caribaea, the formation of groups is distinguished by the relationship of the anatomical variables, mainly due to the effect of the lithology and those that most contributed to differentiate them were those of water regulation, primary metabolism together with the thickness of the cuticle. In P. tropicalis, the results revealed significant differences between ecotopes, fundamentally with respect to the one located in the quartzite sands with high silica content, the formation of groups is given fundamentally by the effect of the lithology. The variables that most contributed to discriminate between ecotopes were those related to water regulation, number and diameter of resin channels and cuticle thickness.
Conclusions: The availability of water and nutrients in the substrate are the factors that most influence anatomical variation. The results contribute to the local conservation of the taxon since the structure of the anatomical variation is a consequence of the genetic evolution of the populations and they are very important in ecological studies and for silvicultural management
... Se han obtenido altas tasas de ganancia genética para la producción volumétrica en Pinus por método selectivo, lo cual ha permitido producir árboles con tallos más rectos (Francisco y Vilela, 2011). García-Quintana et al., (2007) realizaron un estudio en Cuba con el objetivo de seleccionar material vegetativo para conservación y mejoramiento de la especie de Pinus caribaea var. caribaea; encontrando diferencias significativas entre procedencias para las variables altura, diámetro y ramificación, siendo altura y diámetro los de mayor variabilidad. ...
... In addition, this result is consistent with the idea proposed by Pérez-del Valle (2020) and Geada-López et al. (2021) about the origin of the differences between provenances within the trial of these for the species P. caribaea (García-Quintana et al., 2007) in relation to the same trials in P. tropicalis (Mercadet-Portillo et al., 2001). This is also related to the great differences in leaf anatomical structure depending on the substrate, which are more evident in P. caribaea (Figure 4 and 5). ...
Pinus caribaea var. caribaea and Pinus tropicalis are the two species of the genus Pinus that form the pine forests of western Cuba, either in pure stands or in sympatry. The objective of this study is to evaluate the differential response in foliar anatomy of both species in the same ecotopes. Cross sections of the needles were made and 12 anatomical variables were measured. The statistical analyzes used, allowed to clearly differentiate the two species, each one presents its own variations to adapt to the same environment. The Mann-Whitney test showed that there are differences in nine of the 12 anatomical variables between the two species in each ecotope and only those variables related to photosynthesis and transport were similar between species. Discriminant analysis showed that each population of the same species is ordered in the opposite way with respect to the other. The variables that contribute to the discrimination between the species are the number of stomata, thickness of the epidermis, thickness of the cuticle and number of resin channels. Both species present a differential response in their anatomical variables to similar ecotope conditions that are adaptive responses and not anatomical adjustments.
... Debido a lo anterior, la meta de la restauración no es obtener una condición idéntica a la del ecosistema forestal considerado como original, sino a una cercana o parecida a la misma en la que se pretende regresar a un estado más saludable o vigoroso (Ashby, 1987;Rodríguez-Trejo, 2006). En relación con lo anterior, la utilización de procedencias de la especie que resultó afectada en el sitio puede ser una alternativa adecuada de restauración, con base en la variación genética de las especies forestales de amplia distribución, ligada a diferencias ambientales dentro de la misma (García-Quintana et al., 2007). La variación entre procedencias puede permitir el desarrollo de la especie en el sitio donde se encontraba la población original que fue afectada, como en el caso del Desierto de los Leones y con tal fin, los ensayos de procedencias son una herramienta útil para evaluar y valorar la respuesta de las mismas. ...
Abies religiosa presenta una amplia distribución en la República Mexicana pues se extiende desde Sinaloa y San Luis Potosí hasta Puebla y Tlaxcala e incluso se encuentran poblaciones de esta especie en Guatemala. En el Valle de México se ubica en las zonas montañosas que rodean al mismo y sus bosques tienen una gran importancia ecológica y social, pues estas masas arboladas forman parte del bosque periurbano del Área Metropolitana de la Ciudad de México. No obstante lo anterior, estos sitios arbolados están sujetos a un grave deterioro por lo que es necesario buscar alternativas para su restauración. El objetivo de este trabajo fue evaluar la variación en el crecimiento de plántulas de ocho procedencias bajo condiciones de vivero, para lo cual se utilizó un diseño experimental de ocho bloques al azar con 64 repeticiones. Los parámetros que se evaluaron fueron diámetro en la base del tallo y altura, en mediciones que se efectuaron trimestralmente durante un período de 10 meses. Las plántulas de la procedencia San Nicolás Coatepec presentaron los mayores valores en altura (37,2 cm), empero su tasa de crecimiento sólo difirió significativamente de la procedencia de Cofre de Perote. En cuanto a la tasa de crecimiento en diámetro, Coatepec (DISEFO) fue significativamente mayor al resto de las otras procedencias; sin embargo, en general no se observó ningún patrón de crecimiento relacionado con la distribución geográfica de las procedencias.
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