Código Científico Revista de Investigación/ V.5/ N. E4/ www.revistacodigocientifico.itslosandes.net
ISSN: 2806-5697
Vol. 5 – Núm. E4 / 2024
pág. 320
Estrategias biotecnológicas avanzadas para la optimización de la
diversidad genética y la propagación vegetativa en Swietenia
macrophylla
Advanced biotechnological strategies for the optimization of genetic
diversity and vegetative genetic diversity and vegetative propagation in
Swietenia macrophylla
Estratégias biotecnológicas avançadas para a otimização da diversidade
genética e da propagação vegetativa diversidade genética e propagação
vegetativa em Swietenia macrophylla
Carranza-Patiño, Mercedes Susana
Universidad Técnica Estatal de Quevedo
mcarranza@uteq.edu.ec
https://orcid.org/0000-0002-0917-0415
Marín-Cuevas, Carmen Victoria
Universidad Técnica Estatal de Quevedo
vmarin@uteq.edu.ec
https://orcid.org/0000-0002-8128-9170
Herrera-Feijoo, Robinson Jasmany
Universidad Técnica Estatal de Quevedo
rherrera@uteq.edu.ec
https://orcid.org/0000-0003-3205-2350
Torres-Rodríguez, Juan Antonio
Universidad Técnica Estatal de Quevedo
jatorres@uteq.edu.ec
https://orcid.org/0000-0003-3326-4371
Espinoza-Torres, Mary Cruz
Universidad Técnica Estatal de Quevedo
mespinoza@uteq.edu.ec
https://orcid.org/0009-0006-4144-4806
DOI / URL: https://doi.org/10.55813/gaea/ccri/v5/nE4/496
Como citar:
Carranza-Patiño, M. S., Marín-Cuevas, C. V., Herrera-Feijoo, R. J., Torres-Rodríguez, J. A.,
& Espinoza-Torres, M. C. (2024). Estrategias biotecnológicas avanzadas para la optimización
de la diversidad genética y la propagación vegetativa en Swietenia macrophylla. Código
Científico Revista De Investigación, 5(E4), 320–337.
Recibido: 23/08/2024 Aceptado: 12/09/2024 Publicado: 30/09/2024
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Research Article
Volumen 5, Número Especial 4, 2024
Resumen
Swietenia macrophylla (caoba) es una especie arbórea de alto valor ecológico y económico,
actualmente en peligro crítico por la sobreexplotación. Esta revisión analiza las estrategias
biotecnológicas más recientes para conservar su diversidad genética y mejorar su propagación
vegetativa. Se revisaron estudios publicados entre 2019 y 2024 mediante una búsqueda en
bases de datos como Web of Science y Scopus, siguiendo el protocolo PRISMA. Los estudios
incluyen la embriogénesis somática, la micropropagación y el uso de marcadores moleculares.
Los resultados destacan que la embriogénesis somática y la micropropagación son técnicas
prometedoras para clonar individuos genéticamente valiosos, lo que ayuda a preservar
genotipos adaptativos. Los marcadores moleculares permiten identificar genotipos con mayor
capacidad de supervivencia. Sin embargo, persisten grandes retos, como la pérdida de
viabilidad de las semillas y la fragmentación del hábitat. Las tecnologías emergentes, como la
edición genética y la secuenciación de nueva generación (NGS), ofrecen oportunidades para
mejorar los programas de conservación. A pesar de los avances, es necesario optimizar los
métodos de propagación vegetativa y asegurar la viabilidad de los clones en condiciones de
campo. Un enfoque integral que considere la genética, la ecología y el cambio climático es
crucial para la conservación de la caoba.
Palabras clave: Conservación genética, Propagación vegetativa, Embriogénesis somática,
Marcadores moleculares, Tecnologías emergentes.
Abstract
Swietenia macrophylla (mahogany) is a tree species of high ecological and economic value,
currently critically endangered due to overexploitation. This review analyzes the latest
biotechnological strategies to preserve its genetic diversity and improve vegetative
propagation. Studies published between 2019 and 2024 were reviewed using databases like
Web of Science and Scopus, following the PRISMA protocol. These studies include somatic
embryogenesis, micropropagation, and the use of molecular markers. The results show that
somatic embryogenesis and micropropagation are promising techniques for cloning genetically
valuable individuals, aiding in the preservation of adaptive genotypes. Molecular markers help
identify genotypes with higher survival capacity. However, challenges such as seed viability
loss and habitat fragmentation remain significant. Emerging technologies like gene editing and
next-generation sequencing (NGS) offer opportunities to enhance conservation programs.
Despite advancements, optimizing vegetative propagation methods and ensuring long-term
clone viability in field conditions is essential. An integrated approach that considers genetics,
ecology, and climate change is crucial for mahogany Conservation.
Keywords: Genetic conservation, Vegetative propagation, Somatic embryogenesis, Molecular
markers, Emerging technologies.
Resumo
Swietenia macrophylla (mogno) é uma espécie arbórea de alto valor ecológico e econômico,
atualmente em perigo crítico devido à superexploração. Esta revisão analisa as estratégias
biotecnológicas mais recentes para preservar sua diversidade genética e melhorar a propagação
vegetativa. Foram revisados estudos publicados entre 2019 e 2024, utilizando bases de dados
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como Web of Science e Scopus, seguindo o protocolo PRISMA. Esses estudos incluem
embriogênese somática, micropropagação e o uso de marcadores moleculares. Os resultados
mostram que a embriogênese somática e a micropropagação são técnicas promissoras para a
clonagem de indivíduos geneticamente valiosos, ajudando na preservação de genótipos
adaptativos. Os marcadores moleculares ajudam a identificar genótipos com maior capacidade
de sobrevivência. No entanto, desafios como a perda de viabilidade das sementes e a
fragmentação do habitat permanecem significativos. Tecnologias emergentes, como a edição
genética e o sequenciamento de nova geração (NGS), oferecem oportunidades para melhorar
os programas de conservação. Apesar dos avanços, é essencial otimizar os métodos de
propagação vegetativa e garantir a viabilidade a longo prazo dos clones em condições de
campo. Uma abordagem integrada que considere a genética, a ecologia e as mudanças
climáticas é crucial para a conservação do mogno.
Palavras-chave: Conservação genética, Propagação vegetativa, Embriogênese somática,
Marcadores moleculares, Tecnologias emergentes.
Introducción
Los bosques tropicales son una fuente crucial de recursos fitogenéticos que tienen un
valor significativo tanto económico como ecológico (Sánchez-Reyes et al., 2023). A pesar de
los importantes esfuerzos en conservación ambiental, estos han sido insuficientes para frenar
la acelerada pérdida de biodiversidad (Limongi Andrade et al., 2022). Swietenia macrophylla,
conocida comúnmente como caoba, se encuentra actualmente en la categoría de conservación
en peligro crítico debido a su sobreexplotación prolongada (de Oliveira et al., 2020). La alta
demanda de su madera, valorada mundialmente por su belleza, durabilidad y versatilidad, ha
provocado una disminución significativa de sus poblaciones naturales (Quiala et al., 2022).
Las poblaciones de Swietenia macrophylla han mostrado una reducción considerable
tanto en cantidad como en calidad genética, lo que pone en riesgo su viabilidad a largo plazo
(Sampayo-Maldonado et al., 2021). La explotación intensiva, junto con la fragmentación del
hábitat y la falta de medidas de conservación efectivas, han contribuido a esta situación
alarmante (Limongi Andrade et al., 2022). La variabilidad genética entre las poblaciones
remanentes es esencial para su capacidad adaptativa y supervivencia, pero se ha visto
gravemente comprometida (Höglund et al., 2022).
El uso de tecnologías biotecnológicas es una opción viable para mejorar características
específicas de S. macrophylla y mitigar la erosión genética (Quiala et al., 2022). Estas
tecnologías incluyen el cultivo de tejidos in vitro, que se ha destacado como una herramienta
eficaz para la regeneración y multiplicación de especies forestales amenazadas (Trujillo-Elisea
et al., 2022). El uso de marcadores moleculares también es eficaz para evaluar la diversidad
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genética, lo que permite identificar variaciones genéticas clave y facilitar estrategias de
conservación (Mendes et al., 2021). Sin embargo, uno de los principales desafíos en la
propagación de esta especie es la rápida pérdida de viabilidad de sus semillas, lo que impide la
creación de bancos de semillas viables y contribuye a la disminución del número de individuos
maduros en poblaciones naturales (Carvalho et al., 2020).
A pesar de los avances en el uso de técnicas in vitro, todavía existen importantes lagunas
en el conocimiento sobre la variabilidad genética de las poblaciones de S. macrophylla y sobre
las prácticas más eficaces para su propagación vegetativa a gran escala (Sudrajat et al., 2021).
Además, no se han explorado completamente las tecnologías emergentes que podrían optimizar
estos procesos de propagación y conservación genética (Limongi Andrade et al., 2022). Esta
falta de estudios exhaustivos representa una barrera para el desarrollo de programas efectivos
de conservación y mejora genética de esta especie (Sampayo-Maldonado et al., 2021).
El objetivo del presente trabajo es realizar una revisión sistemática para determinar la
diversidad genética y las tecnologías que aumentan la multiplicación vegetativa en Swietenia
macrophylla King, e identificar los métodos de propagación más efectivos y los avances
recientes a nivel molecular en esta especie.
1. Introducción a Swietenia macrophylla (Caoba)
Swietenia macrophylla, comúnmente conocida como caoba, es una especie arbórea
perteneciente a la familia Meliaceae, ampliamente distribuida en los trópicos de América
Central y del Sur. Su madera, valorada por su durabilidad y estética superior , ha sido
intensamente explotada, lo que ha llevado a la especie a ser incluida en la lista de especies en
peligro de extinción de la CITES (de Oliveira et al., 2020). Debido a su sobreexplotación y la
consecuente reducción de sus poblaciones naturales, la conservación de Swietenia macrophylla
ha cobrado importancia, impulsando el desarrollo de estrategias biotecnológicas para su
preservación y propagación (Herrera-Feijoo et al., 2023).
2. Principios Básicos de la Diversidad Genética
La diversidad genética es un componente esencial para la adaptación y supervivencia
de las especies frente a cambios ambientales (Lasky, 2019). En Swietenia macrophylla, la
fragmentación del hábitat y la explotación han reducido significativamente la variabilidad
genética, lo que aumenta la vulnerabilidad de las poblaciones restantes (de Oliveira et al.,
2020). Estudios recientes han demostrado que la estructura genética espacial (SGS) de
Swietenia macrophylla varía dependiendo de las prácticas de manejo forestal y la región
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geográfica, subrayando la importancia de la conservación genética localizada (Céspedes et al.,
2003).
3. Estrategias de Conservación Genética
Las estrategias de conservación de Swietenia macrophylla se dividen en dos enfoques
principales: in situ y ex situ. La conservación in situ implica la protección de la especie en su
entorno natural, preservando el flujo genético y la dinámica ecológica de las poblaciones (de
Oliveira et al., 2020; Wei & Jiang, 2021). Sin embargo, debido a la presión por la tala y la
fragmentación, las estrategias ex situ, como los bancos de germoplasma y la propagación en
viveros, han ganado importancia (Coelho et al., 2020; Pinto et al., 2021). Los estudios han
demostrado que las técnicas de propagación ex situ, como la embriogénesis somática, son
cruciales para mantener la variabilidad genética y asegurar la viabilidad de la especie a largo
plazo (Pence et al., 2020; Żabicka et al., 2021).
4. Técnicas de Propagación Vegetativa y Clonal
La propagación vegetativa es una herramienta fundamental en la conservación y
restauración de Swietenia macrophylla, especialmente en el contexto de la clonación de
individuos genéticamente superiores (UICAB et al., 2022) . La embriogénesis somática y la
micropropagación son técnicas avanzadas que han permitido la producción de plantas
clonalmente uniformes, lo que es esencial para la restauración de poblaciones degradadas
(Gatica-Arias et al., 2019). Estas técnicas facilitan la clonación de individuos con
características deseables, además de que también permiten la conservación de la diversidad
genética a través de la selección de árboles madre de alto valor genético(Quiala et al., 2022).
5. Impacto del Cambio Climático en la Germinación y Crecimiento
El cambio climático representa un desafío significativo para la conservación y
propagación de Swietenia macrophylla, afectando directamente la germinación de semillas y
el crecimiento de plántulas (Carvalho et al., 2020) . Factores como el estrés hídrico y las
variaciones de temperatura reducen la capacidad de germinación y la tasa de supervivencia de
las plántulas, lo que podría limitar la capacidad de la especie para mantener sus poblaciones en
su rango geográfico actual (Sampayo-Maldonado et al., 2021). Sin embargo, la capacidad de
Swietenia macrophylla para adaptarse a una amplia gama de condiciones climáticas podría
mitigar algunos de estos efectos adversos, destacando la importancia de desarrollar estrategias
de manejo que consideren estos factores (Rajan et al., 2020).
6. Biotecnología Aplicada a la Conservación y Propagación
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La biotecnología ha revolucionado las estrategias de conservación y propagación de
Swietenia macrophylla. Técnicas como la embriogénesis somática y la micropropagación
permiten la producción eficiente de plántulas, además que también aseguran el mantenimiento
de la diversidad genética, lo cual es crucial para la sostenibilidad de la especie a largo plazo
(Gatica-Arias et al., 2019). El uso de marcadores genéticos en la selección de individuos para
programas de clonación y restauración ha permitido un enfoque más preciso y eficiente en la
conservación de la diversidad genética (de Oliveira et al., 2020).
Metodología
Esta revisión sistemática se diseñó para evaluar y sintetizar la literatura científica
reciente sobre la diversidad genética y la propagación vegetativa e in vitro de S. macrophylla.
Se siguieron los lineamientos del protocolo PRISMA (Preferred Reporting Items for
Systematic Reviews and Meta-Analyses) para garantizar un proceso de revisión riguroso y
transparente (Moher et al., 2010).
Criterios de Inclusión: Se incluyeron estudios publicados entre 2019 y 2024 que
abordaran aspectos relacionados con la diversidad genética, así como técnicas de propagación
vegetativa e in vitro de la caoba. Los artículos seleccionados debían estar disponibles en texto
completo y escritos en inglés o español. No se aplicaron restricciones en cuanto al cuartil de
las revistas, enfocándose exclusivamente en estudios recientes y relevantes al tema de
investigación (Liberati et al., 2009).
Estrategia de Búsqueda: Se llevaron a cabo búsquedas exhaustivas en bases de datos
académicas como Web of Science, Scopus, y Google Scholar. Se utilizaron términos clave
específicos como “genetic diversity”, “vegetative propagation”, “in vitro culture”, y
“mahogany” combinados con operadores booleanos para refinar los resultados (Bramer et al.,
2017). Se aplicaron filtros para restringir los estudios a los publicados en los últimos cinco años
(2019-2024).
Selección de Estudios: La selección de estudios se realizó en dos etapas. Primero, se
realizó un cribado inicial de títulos y resúmenes para identificar estudios potencialmente
relevantes. Los estudios seleccionados fueron evaluados en texto completo para confirmar su
pertinencia y calidad metodológica. De un total de 123 artículos identificados, se seleccionaron
14 estudios que cumplían con los criterios de inclusión para su análisis detallado.
Análisis y Síntesis de Datos: Los datos relevantes de los estudios seleccionados se
extrajeron y se organizaron en categorías temáticas para facilitar la comparación y el análisis.
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Se utilizó una síntesis cualitativa para identificar patrones comunes, diferencias en los enfoques
metodológicos, y las principales conclusiones de cada estudio en relación con la diversidad
genética y la propagación de la caoba (Popay et al., 2017).
Resultados
En esta revisión sistemática se han identificado diversos estudios que abordan aspectos
críticos para la conservación y propagación de Swietenia macrophylla (caoba), una especie de
gran importancia ecológica y económica. Los estudios se han categorizado en tres áreas clave:
Germinación y Crecimiento, Propagación Vegetativa y Clonal, y Genética y Conservación. A
continuación, se presenta un resumen de los principales hallazgos, organizados en función de
estas categorías.
Área 1: Germinación y Crecimiento
Esta categoría agrupa estudios que investigan las respuestas de Swietenia macrophylla
bajo diferentes condiciones ambientales, como el estrés hídrico, la temperatura y la luz, y cómo
estas variables afectan la germinación y el crecimiento de las plántulas. Estos estudios son
fundamentales para entender los desafíos en la regeneración natural de la especie y para
desarrollar estrategias de reforestación efectivas.
Tabla 1:
Investigaciones recientes sobre la germinación y crecimiento de Swietenia macrophylla bajo
diferentes condiciones ambientales
Título del Artículo
Año
Resumen
Respuestas de germinación y
crecimiento al estrés hídrico
de tres especies de árboles
agroforestales de Bangladesh
2021
El estudio examina la
germinación, supervivencia y
crecimiento de Swietenia
macrophylla bajo diferentes
regímenes de humedad del suelo,
destacando su respuesta a
condiciones de sequía (Sultana et
al., 2021).
Nicho térmico para la
germinación de semillas y
modelado de la distribución
de especies de Swietenia
macrophylla king bajo
escenarios de cambio
climático
2021
Se determinan las temperaturas
óptimas para la germinación de
semillas y se modela la
distribución potencial bajo
escenarios de cambio climático
(Sampayo-Maldonado et al.,
2021).
Efecto de la temperatura y la
luz sobre la germinación de
semillas y el crecimiento de
2020
Se analiza cómo la temperatura y
la luz afectan la germinación y el
crecimiento de plántulas,
identificando las condiciones
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plántulas de Swietenia
macrophylla king
óptimas para la regeneración de la
especie (Carvalho et al., 2020).
Variación del tamaño de las
semillas y su efecto sobre la
germinación y el crecimiento
de las plántulas de caoba
(Swietenia macrophylla)
2019
El estudio investiga cómo el
tamaño de las semillas influye en
la germinación y el crecimiento
inicial de las plántulas,
proporcionando criterios para la
selección de semillas de alta
calidad (Pramono et al., 2019).
Efectos de la preparación de
semillas en la germinación y
el establecimiento de
plántulas de árboles
tropicales útiles para la
restauración ecológica
2018
Se evalúan métodos de
preparación de semillas y su
impacto en la germinación y
supervivencia de plántulas en
programas de restauración
ecológica (Peraza-Villarreal et al.,
2018).
Nota: Autores (2024).
Área 2: Propagación Vegetativa y Clonal
Esta área comprende estudios que exploran técnicas avanzadas de propagación
vegetativa, como la embriogénesis somática y la micropropagación. Estas técnicas son
cruciales para la clonación de individuos genéticamente superiores y para la restauración de
poblaciones degradadas de Swietenia macrophylla.
Tabla 2:
Resumen de investigaciones recientes sobre la embriogénesis somática y propagación de
caoba Swietenia macrophylla
Título del Artículo
Autores
Año
Resumen
Embriogénesis somática y
regeneración vegetal a partir
de hojas del híbrido
interespecífico de caoba
(Swietenia macrophylla King
× S. mahagoni (L.) Jacq.)
Quiala, E., Barbón,
R., Mestanza, S.,
Daniels, D., Noceda,
C.
2022
Se describe un protocolo para la
embriogénesis somática de un
híbrido interespecífico de caoba,
abriendo la posibilidad para la
propagación clonal de árboles
seleccionados (Quiala et al., 2022).
Germinación y propagación
in vitro de caoba brasileña
(Swietenia macrophylla King)
Pereira, CD,
Bernini, CS,
Jantsch, M.,
Medeiros, RA, de
Moura, LC
2021
Se evalúan los efectos de los
reguladores de crecimiento en la
germinación y multiplicación in
vitro de caoba brasileña, con el fin
de optimizar la producción de
plántulas (Pereira et al., 2021).
Cambios morfológicos y
bioquímicos durante la
embriogénesis somática en
caoba (Swietenia macrophylla
(Meliaceae))
Gatica-Arias, A.,
Vargas-Corrales, K.,
Benavides-Acevedo,
M., Jens Norbert,
W., Valdez-Melara,
M.
2019
El estudio describe las
características bioquímicas y
morfológicas del proceso de
embriogénesis somática, aportando
información clave para la mejora
de las técnicas de clonación
(Gatica-Arias et al., 2019).
Eficiencia del injerto en
especies arbóreas nativas
brasileñas
Mendes, GGC, Dos
Santos, GA, Javier,
A., Martín, TGV,
Dos Reis Neto, RF
2021
Se evalúa la eficacia del injerto en
Swietenia macrophylla y otras
especies nativas, demostrando su
potencial en la propagación de
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árboles perennes (Mendes et al.,
2021).
Nota: Autores (2024).
Área 3: Genética y Conservación
Esta categoría agrupa estudios que analizan la diversidad genética de Swietenia
macrophylla y las implicaciones de diferentes prácticas de manejo forestal en su conservación.
La genética juega un papel crucial en la viabilidad a largo plazo de la especie, especialmente
en contextos de fragmentación del hábitat y explotación forestal.
Tabla 3:
Estudios sobre la diversidad genética y morfométrica de Swietenia macrophylla y su manejo
forestal
Título del Artículo
Autores
Año
Resumen
Implicaciones del manejo
forestal comunitario para la
conservación de la diversidad
genética de la caoba
(Swietenia macrophylla King,
Meliaceae) en la Reserva de
la Biosfera Maya, Petén,
Guatemala
Alarcón-Méndez,
M., Maselli, S., de
Zonneveld, M.,
Franco, A., Duminil,
J.
2023
El estudio evalúa los efectos del
manejo forestal comunitario sobre
la diversidad genética de
Swietenia macrophylla,
encontrando que las prácticas
actuales no disminuyen
significativamente la diversidad
genética de la especie(Alarcón-
Méndez et al., 2023).
Caracterización molecular
del árbol de caoba (Swietenia
macrophylla King, Meliaceae)
en el bosque natural
remanente del Ecuador
Limongi Andrade,
R., Pico-Mendoza,
J., Morillo, E.,
Pinoargote, M.,
Carrasco, B.
2022
Se analiza la diversidad genética
de Swietenia macrophylla en
Ecuador utilizando marcadores
moleculares, revelando niveles
moderados de diversidad y la
necesidad de estrategias para
incrementar su variabilidad
genética (Limongi Andrade et al.,
2022).
Diversidad genética de
Fusarium pseudocircinatum
en la región centro occidente
de México: el caso de la
enfermedad de malformación
de la caoba de hoja grande
Santillán-Mendoza,
R., Montoya-
Martínez, AC,
Pineda-Vaca, D.,
Ortega-Arreola, R.,
Rodríguez-
Alvarado, G.
2020
Se estudia la diversidad genética
de Fusarium pseudocircinatum,
patógeno de Swietenia
macrophylla, para comprender
mejor la enfermedad y desarrollar
estrategias de manejo más
efectivas (Santillán-Mendoza et
al., 2020).
Utilización de la estructura
genética espacial de una
población de Swietenia
macrophylla King para
integrar la diversidad
genética en las estrategias de
gestión en el suroeste de la
Amazonia
de Oliveira, SS,
Campos, T.,
Sebbenn, AM, de
Oliveira, MVN
2020
El estudio investiga la estructura
genética espacial de una población
de Swietenia macrophylla en la
Amazonia, sugiriendo prácticas de
manejo que preserven la
diversidad genética de la especie
(de Oliveira et al., 2020).
Diversidad morfométrica
entre frutos y semillas de
caoba (Swietenia macrophylla
Vianna, N., Leão,
M., Heitor, S.,
Felipe, S., Emídio-
2018
El estudio investiga la diversidad
morfométrica entre frutos y
semillas de Swietenia macrophylla
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King.) de la Tierra Indígena
Parakanã, Estado de Pará,
Brasil
Silva, C., Camila, A.,
Moraes, S., Santos,
E., Shimizu, C.,
Gallo, R., Freitas, A.
D. D. D., Kato, O.
en Brasil, destacando su
importancia para la conservación
del germoplasma de la especie
(Leão et al., 2018)
Nota: Autores (2024).
Discusión
La presente revisión sistemática ha reunido una serie de estudios significativos que
exploran aspectos cruciales para la conservación y propagación de Swietenia macrophylla
(caoba), una especie de alto valor ecológico y económico. A través de la categorización en tres
áreas clave: Germinación y Crecimiento, Propagación Vegetativa y Clonal, y Genética y
Conservación, se ha generado un panorama integral sobre los esfuerzos científicos dirigidos
hacia la preservación de esta especie en peligro de extinción.
Área 1: Germinación y Crecimiento
Los estudios dentro de esta categoría han subrayado la importancia de las condiciones
ambientales en la germinación y crecimiento de Swietenia macrophylla. Un aspecto recurrente
es la respuesta de la caoba al estrés hídrico, lo cual es crítico dado el contexto del cambio
climático. Por ejemplo, Sultana et al. (2021).investigaron la germinación y el crecimiento de
la especie bajo diferentes regímenes de humedad, encontrando que la caoba muestra una alta
sensibilidad a las condiciones de sequía, lo que podría comprometer la regeneración natural en
áreas degradadas. Este hallazgo es consistente con estudios anteriores que han demostrado que
el estrés hídrico es un factor limitante para la regeneración de especies tropicales en
ecosistemas fragmentados (Cordeiro et al., 2009).
El trabajo de Sampayo-Maldonado et al. (2021)aporta una perspectiva clave sobre
cómo el cambio climático podría afectar la distribución geográfica de la caoba mediante el
modelado del nicho térmico de germinación. Estos resultados son congruentes con estudios
que han utilizado modelos de distribución de especies para predecir desplazamientos hacia
altitudes más altas o latitudes diferentes como respuesta al calentamiento global. Por otro lado,
Tanjung et al. (2023) ofrecen evidencia empírica que complementa este enfoque modelado al
mostrar cómo factores ambientales inmediatos, como el medio de cultivo y la intensidad de la
sombra, influyen directamente en el crecimiento de Swietenia macrophylla. Este trabajo
sugiere que, además de las proyecciones basadas en el nicho térmico, las condiciones locales
alteradas por el cambio climático podrían jugar un papel crucial en determinar las nuevas áreas
donde la especie podría prosperar (Tanjung & Tata, 2023). Además, Carvalho et al., (2020)
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han destacado cómo la temperatura y la luz afectan la germinación y crecimiento de las
plántulas, subrayando la necesidad de ajustar los programas de reforestación según las
condiciones locales de luz y temperatura para optimizar el éxito en la regeneración de la caoba.
Una limitación común en estos estudios es la escala geográfica limitada en la que se
realizan, lo que podría no representar las variaciones existentes en toda la distribución natural
de la especie. Futuras investigaciones deberían considerar estudios a mayor escala y bajo
condiciones de campo más diversas para mejorar la aplicabilidad de los resultados. Estos
hallazgos sobre la germinación y el crecimiento también tienen implicaciones directas en la
propagación vegetativa, dado que las condiciones óptimas identificadas pueden ser utilizadas
para mejorar la eficiencia en la producción de plántulas clonales.
Área 2: Propagación Vegetativa y Clonal
La propagación vegetativa es una herramienta clave en la conservación y restauración
de Swietenia macrophylla, especialmente frente a la presión por tala y la degradación del
hábitat. Quiala et al. (2022) describen un protocolo de embriogénesis somática para S.
macrophylla, que permite la propagación clonal de árboles seleccionados, destacando su
potencial para la conservación ex situ. Este enfoque es particularmente relevante para la
clonación de genotipos valiosos, asegurando la preservación de la diversidad genética a pesar
de las amenazas externas. Además, Gatica-Arias et al. (2019) identifican cambios morfológicos
y bioquímicos críticos durante la embriogénesis somática, subrayando la importancia de
comprender las fases de desarrollo embrionario para optimizar el proceso. La evidencia sugiere
que, aunque la embriogénesis somática es prometedora, es necesario ajustar los protocolos para
maximizar la eficiencia y asegurar la viabilidad de los clones producidos.
Pereira et al. (2021).también investigaron la germinación y propagación in vitro de S.
macrophylla, enfocándose en el uso de reguladores de crecimiento vegetal. Sus hallazgos
indican que el uso adecuado de estos reguladores puede aumentar significativamente la
producción clonal, lo que es crucial para satisfacer las demandas de reforestación y restauración
ecológica. Sin embargo, es esencial manejar cuidadosamente las concentraciones y la duración
de la exposición a estos reguladores para evitar efectos adversos, como la reducción de la
capacidad caulogénica observada en estudios de otras especies forestales.
Mendes et al. (2021) abordaron la eficiencia del injerto en S. macrophylla, demostrando
que esta técnica es efectiva para la propagación vegetativa de árboles nativos. Este método
ofrece una alternativa viable para la conservación de genotipos valiosos y puede ser
particularmente útil en programas de reforestación que buscan mantener la integridad genética
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de la especie. La propagación vegetativa a través de injertos, en combinación con la
embriogénesis somática, podría proporcionar un enfoque integral para la conservación y
restauración de S. macrophylla.
Una limitación notable en este campo es la falta de estudios a largo plazo que evalúen
la viabilidad de las plántulas clonadas o propagadas in vitro cuando son transferidas a campo.
Es crucial que futuros estudios aborden esta laguna para garantizar que las técnicas de
propagación no solo sean eficaces en laboratorio, sino también en condiciones reales de campo.
Aquí, el desarrollo y aplicación de herramientas moleculares avanzadas, como marcadores
genéticos para monitorear la estabilidad genética de los clones a lo largo del tiempo, podría ser
clave para optimizar estas estrategias.
Área 3: Genética y Conservación
La diversidad genética es un componente esencial para la resiliencia y adaptabilidad de
Swietenia macrophylla en su entorno natural. de Oliveira et al., 2020) estudiaron la estructura
genética espacial de una población en la Amazonia, destacando la necesidad de mantener una
alta diversidad genética para asegurar la viabilidad a largo plazo de la especie. Estos hallazgos
son particularmente importantes en el contexto de la tala selectiva, ya que la reducción de la
diversidad genética podría comprometer la capacidad de la especie para adaptarse a cambios
ambientales y resistir enfermedades.
Alarcón-Méndez et al. (2023). evaluaron los efectos del manejo forestal comunitario en
la Reserva de la Biosfera Maya, Guatemala, encontrando que las prácticas actuales no
disminuyen significativamente la diversidad genética de S. macrophylla. Esto sugiere que, con
un manejo adecuado, es posible explotar de manera sostenible los recursos forestales sin
comprometer la diversidad genética, lo que es esencial para la conservación a largo plazo. Sin
embargo, el estudio también subraya la necesidad de un monitoreo continuo para asegurar que
estas prácticas sigan siendo efectivas a medida que las condiciones ambientales cambian.
Limongi Andrade et al. (2022) identificaron una baja diversidad genética en
poblaciones naturales de S. macrophylla en Ecuador, lo que refuerza la urgencia de establecer
estrategias de conservación que promuevan el flujo génico y la recombinación genética. Este
tipo de estudios destaca la importancia de seleccionar adecuadamente los árboles madre para
la recolección de semillas, asegurando que las poblaciones futuras mantengan una variabilidad
genética suficiente para su adaptabilidad y supervivencia.
El manejo adecuado de la diversidad genética, apoyado por herramientas
biotecnológicas avanzadas como el análisis de secuenciación de nueva generación (NGS) y la
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edición genética CRISPR-Cas9, podría revolucionar las estrategias de conservación. Estas
tecnologías permiten una selección más precisa y eficiente de los genotipos más resilientes y
adaptables, mejorando las perspectivas de supervivencia de S. macrophylla en un entorno
cambiante (de Oliveira et al., 2020).
Implicaciones para la Conservación
Los hallazgos de estos estudios tienen varias implicaciones críticas para la conservación
de Swietenia macrophylla. Primero, es fundamental integrar técnicas de propagación
vegetativa, como la embriogénesis somática y el injerto, en los programas de reforestación para
garantizar la producción de individuos genéticamente diversos y adaptados a las condiciones
locales. Segundo, la gestión adecuada de la diversidad genética debe ser una prioridad en todas
las etapas de los programas de conservación, desde la selección de árboles madre hasta la
implementación de prácticas de manejo forestal.
El manejo forestal comunitario puede ser una estrategia efectiva para combinar la
conservación con la explotación sostenible, siempre que se mantenga un monitoreo riguroso
de los impactos en la diversidad genética. Además, la baja diversidad genética observada en
algunas poblaciones subraya la necesidad de estrategias de restauración que incluyan la
introducción de material genético de otras poblaciones para aumentar la variabilidad genética.
En este sentido, Herrera-Feijoo et al. (2023). han destacado la importancia de considerar la
variabilidad genética y los cambios climáticos en la planificación de la restauración, sugiriendo
la introducción de material genético diverso para mejorar la resiliencia de Swietenia
macrophylla frente a las amenazas futuras
La aplicación de tecnologías emergentes, como la secuenciación de genomas completos
y el análisis de transcriptómica, puede proporcionar una comprensión más profunda de los
mecanismos subyacentes a la resiliencia y adaptación de la caoba, permitiendo estrategias de
conservación más informadas y efectivas.
Limitaciones y Futuras Direcciones
Aunque los estudios revisados ofrecen una base sólida para la conservación de
Swietenia macrophylla, existen limitaciones que deben ser abordadas en futuras
investigaciones. La mayoría de los estudios se centran en áreas geográficas específicas, lo que
puede limitar la aplicabilidad de los resultados a otras regiones con condiciones diferentes.
Además, aún se necesita un entendimiento más profundo de cómo las prácticas de manejo
forestal y la propagación vegetativa afectan la diversidad genética a largo plazo.
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Futuros estudios deberían explorar la interacción entre las condiciones ambientales
cambiantes y las técnicas de propagación para desarrollar estrategias de conservación más
adaptativas. También sería beneficioso realizar estudios comparativos entre diferentes regiones
geográficas para evaluar cómo las prácticas de manejo afectan la diversidad genética y la
resiliencia de S. macrophylla. Finalmente, la integración de herramientas moleculares
avanzadas podría mejorar la eficiencia de los programas de selección y mejoramiento,
acelerando la conservación de esta especie clave. La edición genética, en particular, podría
ofrecer nuevas oportunidades para la creación de variedades mejoradas que sean más
resistentes a las amenazas ambientales y patógenas.
Conclusión
La revisión sistemática realizada destaca la importancia de implementar estrategias
biotecnológicas avanzadas en la conservación y propagación de Swietenia macrophylla, una
especie de significativa relevancia ecológica y económica que actualmente se encuentra en
peligro crítico de extinción. A través de la categorización en tres áreas clave—Germinación y
Crecimiento, Propagación Vegetativa y Clonal, y Genética y Conservación—se han
identificado varios avances científicos y tecnológicas que podrían mejorar las perspectivas de
supervivencia de esta especie.
En primer lugar, los estudios sobre germinación y crecimiento subrayan la necesidad
de ajustar las estrategias de reforestación de acuerdo con las condiciones ambientales locales,
como la temperatura, la luz y la disponibilidad hídrica, que afectan directamente la viabilidad
de la regeneración natural. Además, los cambios climáticos proyectados pueden influir
significativamente en la distribución geográfica de S. macrophylla, lo que refuerza la
importancia de integrar estos factores en las políticas de conservación.
En segundo lugar, las técnicas de propagación vegetativa, particularmente la
embriogénesis somática y la micropropagación, se han demostrado como herramientas
cruciales para la clonación de individuos genéticamente superiores y para la restauración de
poblaciones degradadas. Sin embargo, la eficacia de estas técnicas depende de la optimización
de los protocolos y de la evaluación de la viabilidad de los clones en condiciones de campo. La
implementación de estas técnicas en programas de reforestación debe ir acompañada de un
monitoreo genético riguroso para asegurar la conservación de la variabilidad genética.
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Por último, la gestión adecuada de la diversidad genética es esencial para la resiliencia
a largo plazo de Swietenia macrophylla. El uso de tecnologías emergentes como la
secuenciación de nueva generación (NGS) y la edición genética CRISPR-Cas9 permite una
selección más precisa de los genotipos más resilientes y adaptables, lo cual es fundamental para
enfrentar las amenazas ambientales futuras. Además, la integración de enfoques de manejo
forestal comunitario puede ser una estrategia efectiva para combinar la conservación con la
explotación sostenible, siempre que se mantenga un monitoreo riguroso de los impactos en la
diversidad genética.
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