En el laboratorio de biotecnología del Tecnológico de Monterrey, campus Chihuahua se llevó a cabo la germinación in vitro de Dasylirion wheeleri. Dicho laboratorio nivel 2, cumplió con todas las condiciones necesarias para un desarrollo aséptico, seguro y controlado simulando así el entorno indicado para un exitoso desarrollamiento de esta especie endémica, así como también asegurando la pureza del proceso desde la siembra de las semillas en el medio seleccionado.
El objetivo de este estudio se centró exclusivamente en la medición de la tasa de germinación de las semillas, realizando un seguimiento detallado bajo distintas condiciones experimentales y tratamientos. Al trabajar en este entorno controlado, se pudo observar con precisión el comportamiento de germinación de la especie, minimizando así las variables externas que podrían afectar los resultados.
Esta investigación tiene como finalidad un mejor entendimiento y desarrollo de Dasylirion wheeleri para un impulso hacia la economía de las comunidades Rarámuri de tal manera donde se beneficien las comunidades, las especies endémicas y el ecosistema Chihuahuense.
Primeramente se comenzó con la elaboración de los medios seleccionados conteniendo los diferentes tratamientos escogidos. Se prepararon medios MS (Medio Murashige y Skoog) utilizando cuatro matraces Erlenmeyer de 1000 mL con las siguiente información que se muestra en la Tabla 1.
Una vez adicionados la sacarosa y el medio MS, se aforó hasta 450 mL con agua destilada y posteriormente se midió el pH, resultando en 5.8 para los matraces 3 y 4, y 5.0 para los matraces 1 y 2. Posteriormente se siguió el protocolo adicionando el Phytagel, y se suplementó con el inositol, ácido nicotínico, y por último con piridoxina. Finalmente a los matraces 3 y 4 se les añadieron fitohormonas (auxina NAA y kinetina) y se transportaron al autoclave a 121° C durante 20 minutos.
Para verter el medio en las cajas magenta, se esterilizaron doble vez y se realizó el vertimiento en la campana de flujo, cabe mencionar que las cajas magenta antes de este paso ya se encontraban etiquetadas con las condiciones y los tratamientos correspondientes.
Simultáneamente, se dejaron las semillas en imbibición durante 48 horas en agua destilada estéril. Tras las 48 horas, se seleccionaron 50 semillas para su desinfección siguiendo el protocolo propuesto por el ingeniero Jeremías Cruz Cruz, donde: en una campana de flujo laminar, se aplicaron 3 gotas de Tween 20 y se enjuagaron con agua corriente, luego se colocaron en hipoclorito de sodio al 30% durante 10 minutos y se
enjuagaron con agua corriente, luego se colocaron en hipoclorito de sodio al 30% durante 10 minutos y se enjuagaron 3 veces con agua destilada durante 1 minuto al 30%. Por último se sumergieron en alcohol al 70% durante 1 minuto, se enjuagaron con agua destilada estéril en 3 ocasiones (Cruz, J., 2017). Para esta ocasión, se sembraron únicamente 24 semillas, mientras que el resto se almacenó en una caja Petri con gasas para absorber la humedad. Después de 4 días, se desinfectaron las semillas restantes y se sembraron en los tratamientos correspondientes. En total se sembraron 3 semillas por caja, dando un resultado de 24 cajas sembradas con diferentes tratamientos, los cuales se muestran en el diseño experimental. Así como también se sembraron 6 controles en los cuales 3 fueron en condiciones de luz y 3 en oscuridad total con la misma cantidad de semillas (3). Se utilizaron 102 semillas de Dasylirion Wheeleri en total para este protocolo in vitro.
Al momento de crear el diseño experimental, se utilizó un diseño factorial de 2k^3, ya que se utilizaron tres factores de dos niveles cada uno. El primer factor a utilizar fue la iluminación, el nivel bajo fue no utilizar luz y el nivel alto fue si utilizar este factor, ya que la luz es esencial para la fotosíntesis ya que favorece su crecimiento y desarrollo. El segundo factor a utilizar fue la utilización de hormonas de crecimiento, como nivel alto se utilizó la combinación de 0.3 de NAA, la cual es una auxina, junto con 0.1 de kinetina, que es una citocinina, otro tipo de hormona de crecimiento y el nivel bajo fue no utilizar ningún tipo de hormonas. El tercer factor que se tuvo en cuenta para este diseño experimental fue el pH, el nivel bajo fue 5.0, ya que un pH ácido puede ser desfavorable para muchos microorganismos patógenos que prosperan en ambientes más neutros, es decir da a la posibilidad de menos contaminación, su nivel alto fue de 5.8, el cual es el que se utiliza normalmente en los medios de cultivo en cultivo vegetal.
Como variable de respuesta se hizo el uso del porcentaje de germinación, en este experimento se tuvieron 3 repeticiones, como también se incluyeron bloques para realizar cada repetición de manera aleatoria.
Para la siembra en el invernadero de Dasylirion Wheeleri, primero se sumergieron 12 semillas en ácido giberélico 350 ppm durante media hora. Simultáneamente, se preparó la tierra con una combinación en la que el 70% fue conformada por tierra, 10% con perlita, 10% con peat moss, y por último 10% de vermiculita. Se mezcló todo el contenido con una pala y se dividió la mezcla en 12 pocillos en los cuales se sembraron 2 semillas por cada uno. El riego es cada 3 días con ayuda de un atomizador, la medida de agua con la que se riega es con 8 rociadas del atomizador por cada pocillo.
El primer acercamiento que tuvimos con la comunidad Tarahumara, fue visitar esta tienda, la cual se encarga de realizar ropa y atuendos, estos creados por mujeres rarámuris. Al hablar con estas personas, les mencionamos acerca del proyecto y a pesar de que les pareció interesante, nos mencionaron que no sabrían darnos una respuesta específica, por lo tanto optamos por un plan B, el cual fue acercarnos a la primaria Tarahumara.
Estuvimos visitando la primaria Tarahumara, donde se llevaron a cabo actividades enfocadas en la divulgación científica y la enseñanza de conceptos relacionados con la biotecnología y la importancia de las plantas nativas, específicamente el sotol, como recurso natural y económico. El proyecto tuvo como objetivo principal sensibilizar a la comunidad tarahumara sobre el valor de su ecosistema local, al tiempo que se brindaba un entendimiento más profundo de los procesos biológicos como la fotosíntesis y el cultivo in vitro. Este acercamiento se alínea con los Objetivos de Desarrollo Sostenible 4 (Educación de calidad), 11 (Ciudades y comunidades sostenibles), 13 (Acción por el clima) y 15 (Vida de ecosistemas terrestres), ya que se busca, no solo la restauración ecológica de la zona, sino también el empoderamiento económico de la comunidad a través del conocimiento y la participación en la conservación ambiental.
Entre las actividades realizadas se incluyó una charla introductoria sobre la biotecnología, en la que se explicó su aplicación tanto en el ámbito humano, como en el animal y ambiental, enfatizando así la importancia de las plantas en la vida cotidiana. Para reforzar este conocimiento, se realizaron dos experimentos prácticos: el primero consistió en demostrar el proceso de fotosíntesis mediante una actividad en la que las hojas sumergidas (colocadas en el fondo del vaso) en una mezcla de agua y bicarbonato de sodio, al ser expuestas a la luz, liberaban oxígeno y se desplazaban hacia el el tope del vaso. Este experimento permitió que los estudiantes comprendieran cómo las plantas absorben luz y agua para generar y liberar oxígeno, resaltando el papel crucial que desempeñan en el equilibrio ambiental.
El segundo experimento fue el cultivo de semillas de chía en un huevo, en el que se utilizó una servilleta y agua para mostrar el proceso de germinación, enfatizando la importancia de los recursos naturales y el cuidado adecuado de las plantas. Además, se les asignó la tarea de regar las plantas y realizar un seguimiento diario, lo que no sólo promovió la responsabilidad, sino que también les permitió observar el crecimiento en tiempo real.
Para reforzar el aprendizaje, se entregó una pequeña bitácora a cada niño, en la cual los estudiantes dibujaron los pasos de los experimentos y plasmaban sus impresiones sobre lo aprendido, lo que fomentó la creatividad y les ayudó a internalizar los conceptos. También se abordó la relevancia del sotol como planta endémica de la región y su potencial para contribuir a la restauración ecológica y económica de la zona. Al finalizar el taller, se entregaron gelatinas y bolsas de dulces como recompensa y agradecimiento por su participación activa, fortaleciendo así el vínculo entre el conocimiento adquirido y el sentido de responsabilidad comunitaria.
Este servicio social permitió cumplir varios objetivos, como el acercamiento de los estudiantes a la ciencia y la biotecnología, la introducción de conceptos clave sobre la flora local, y la promoción de una mentalidad sostenible en el manejo de recursos naturales. En el futuro, el proyecto tiene un gran potencial para expandirse, incorporando más actividades prácticas y colaborativas, como visitas a viveros de plantas nativas o talleres sobre técnicas agrícolas sostenibles, y fomentando aún más la participación activa de la comunidad con la finalidad de seguir creando un impacto en la sociedad para un bien común.
Esta experiencia resultó ser un puente entre la ciencia y la vida cotidiana de las comunidades indígenas, creando un espacio de aprendizaje mutuo en el que no sólo benefició a los estudiantes, sino que también promovió un sentido de pertenencia y responsabilidad hacia el entorno natural. El proyecto mostró que la educación científica y el conocimiento sobre biotecnología pueden ser herramientas poderosas para la conservación ambiental y el desarrollo económico sostenible en comunidades.
Referencias:
Jeremías, P., & Cruz, C. (2017). UNIVERSIDAD AUTÓNOMA AGRARIA ANTONIO NARRO. https://repositorio.uaaan.mx/bitstream/handle/123456789/8480/K%2064564%20CRUZ%20CRUZ%2c%20JEREMIAS.pdf?sequence=1&isAllowed=y