Dalea searlsiae , conocida comúnmente como trébol de pradera de Searls , es una especie de leguminosa perenne perteneciente al género Dalea . [ 1 ] [ 2 ] Esta especie se encuentra en regiones áridas del suroeste de Estados Unidos y puede sobrevivir en condiciones de baja humedad. Forma relaciones simbióticas con bacterias fijadoras de nitrógeno que pueden mejorar los niveles de nutrientes del suelo. Su gran inflorescencia atrae a muchas especies de polinizadores y carece de las toxinas presentes en otras leguminosas similares. Por ello, se ha considerado su uso en proyectos de restauración y revegetación de pastizales . [ 3 ] [ 4 ] [ 5 ] [ 6 ]
Taxonomía y filogenia
Etimología
El botánico británico autodidacta Rupert Charles Barneby nombró formalmente la especie y es responsable de la caracterización de gran parte de las especies de leguminosas endémicas del Nuevo Mundo . La especie recibió su nombre en honor a la botánica estadounidense Fanny Searls , de 19 años . Ella fue la primera en recolectar un espécimen de esta especie, en 1871. [ 5 ] [ 7 ]
Filogenia e historia evolutiva
El trébol de pradera de Searls pertenece al género Dalea , que comprende los tréboles de pradera americanos. [ 7 ] [ 5 ] Las especies de Dalea no son verdaderos tréboles (género Trifolium ) y solo se encuentran en América . Si bien ambos géneros pertenecen a la familia Fabaceae , no están directamente relacionados. [ 7 ]
Dalea pertenece a la tribu Amorpheae . La historia biogeográfica de Amorpheae ha dado como resultado una distribución panamericana. Análisis moleculares recientes han revelado que el género Dalea no constituye un clado monofilético . Todas las especies de Dalea descienden de un ancestro común , pero los miembros de Marina (falsos tréboles de pradera) también pertenecen a este clado. Si bien Marina es un grupo monofilético, se encuentra dentro del linaje de Dalea , lo que indica que los falsos tréboles de pradera son un linaje divergente dentro de los tréboles de pradera. Por lo tanto, Marina y Dalea forman un linaje monofilético, siendo Psorothamnus el grupo hermano . Estos tres géneros se conocen colectivamente como Daleoids. [ 7 ]
Distribución y gama
Distribución geográfica
El trébol de pradera de Searls es originario del suroeste de Estados Unidos. Si bien la planta es más rara que muchas especies de leguminosas, se pueden encontrar metapoblaciones en el sureste de California , Utah , Nevada y Arizona . Se sabe poco sobre su distribución al sur de la frontera entre Estados Unidos y México . [ 5 ] [ 4 ]
Hábitat y condiciones de cultivo
Dalea searlsiae se encuentra típicamente en matorrales desérticos y bosques . En las regiones boscosas del suroeste de Estados Unidos, es abundante en bosques de pino y enebro y más rara en bosques de abeto y pícea . Son capaces de sobrevivir en una amplia variedad de condiciones de suelo, desde suelos arcillosos hasta arenosos y llanuras rocosas, [ 4 ] sin embargo, su aptitud biológica y rendimiento disminuyen en suelos con alto contenido de arcilla. [ 6 ] Son más comunes en suelos ricos en cal . D. searlsiae , al ser una especie del interior, se encuentra a altitudes que oscilan entre los 1000 y los 2800 m sobre el nivel del mar. [ 4 ]
Descripción
Ciclo de vida y morfología
Como la mayoría de las especies de Dalea , el trébol de pradera de Searls es una especie perenne debido a su raíz principal leñosa. En primavera, la planta regenera numerosos tallos que nacen de la raíz principal. Las hojas son compuestas imparipinnadas (constan típicamente de 5 o 7 folíolos , pero pueden variar de 3 a 11 dependiendo de la edad y el estado de salud), alternas y caducas . [ 4 ] [ 6 ] Las plantas maduras miden de 25 a 60 cm de altura. La floración ocurre a principios de la primavera y la producción de semillas a principios de julio. La planta forma pequeñas flores perfectas agrupadas en una espiga cilíndrica. Cada flor/cápsula tiene cinco estambres , dos óvulos por cápsula y solo una semilla madura por cápsula. [ 4 ]
Variación y selección
Variabilidad genética y fenotípica
El trébol de pradera de Searls es un organismo diploide con 14 cromosomas (2n = 14). [ 4 ] [ 6 ] Tanto la deriva genética como el flujo genético son determinantes de las estructuras poblacionales locales del trébol de pradera de Searls. La especie muestra una variabilidad significativa dependiente de la población en las características fenotípicas . [ 4 ]
Adaptación local
Los rasgos fenotípicos de la especie varían con la población y la ubicación geográfica como resultado de factores genéticos y ambientales. [ 6 ] El número promedio de tallos por planta puede variar de 6 a 23, el número de inflorescencias puede variar de 8 a 46, y la altura promedio varía entre 21 y 43 cm. [ 6 ] Bhattarai et al. (2011) utilizaron el análisis de componentes principales para correlacionar el genotipo con el fenotipo y encontraron evidencia de que algunos loci genéticos son predictivos del fenotipo. Las poblaciones locales de trébol de pradera de Searls han experimentado presiones selectivas que han llevado a adaptaciones locales . [ 6 ]
Ecología
La mayor parte de la ecología del trébol de pradera de Searls se ha estudiado en relación con las simbiosis y la herbivoría .
Simbiosis rizobial
Al igual que la mayoría de las leguminosas, el trébol de pradera de Searls forma asociaciones simbióticas con bacterias rizobias fijadoras de nitrógeno . Esta simbiosis mejora el contenido de nitrógeno del suelo y aumenta la calidad nutricional del forraje para los animales herbívoros. [ 4 ] Existe un inoculante comercial disponible para D. searlsiae , [ 4 ] pero se han realizado pocas investigaciones para estudiar la simbiosis rizobia-leguminosa de esta especie.
Polinización
Si bien la especie es capaz de autopolinizarse en ausencia de polinizadores, prefiere la polinización cruzada cuando es posible. Los estudios de polinización han demostrado que la autopolinización produce una cantidad significativamente menor de semillas, siendo la mayoría inviables. La presencia del trébol de pradera de Searls genera una comunidad diversa de polinizadores en el ecosistema . [ 4 ] [ 8 ]
Las abejas son los principales polinizadores de D. searlsiae . Se han identificado veintidós especies de abejas nativas como polinizadores principales del trébol de pradera de Searls. Estas incluyen especies de abejas alfareras ( Anthidium spp. ), abejorros ( Bombus spp. ), abejas yeseras ( Colletes spp. ) y abejas de cuernos largos ( Eucera y Melissodes spp .). Además, varias especies de avispas , moscas y mariposas también son importantes polinizadores no apícolas. [ 8 ] [ 4 ]
Herbivoría
En comparación con otras leguminosas, el trébol de pradera de Searls es una fuente de alimento adecuada para herbívoros, ya que carece de compuestos tóxicos. Las ovejas domésticas han mostrado preferencia por esta especie. Se ha demostrado que el consumo de trébol de pradera de Searls es una excelente fuente de nutrientes, con un contenido de proteína cruda del 17-20% , y se hipotetiza que previene la hinchazón . Como resultado, el sobrepastoreo ha provocado una reducción en el área de distribución del trébol de pradera de Searls. [ 4 ] [ 6 ]
Tolerancia al fuego
Dado su hábitat, es probable que el trébol de pradera de Searls haya desarrollado mecanismos para sobrevivir al estrés del fuego . Las plantas con tallos destruidos o dañados a menudo regeneran tallos capaces de florecer más adelante en la temporada de crecimiento. Además, se ha observado que la especie aparece después de quemas controladas, lo que indica tolerancia al fuego. [ 4 ]
Especies similares
Una especie recientemente identificada, Dalea janosensis, recolectada en Chihuahua, México, es morfológicamente similar a D. searlsiae . Ambas especies tienen flores de color rosa púrpura, lo que puede causar confusión. Sin embargo, D. janosensis es significativamente más pequeña que D. searlsiae , con hojas más pequeñas y brácteas no caducas. [ 9 ]
Cuando no está en floración, D. searlsiae puede confundirse con D. cylindriceps , D. ornata y D. flavescens . Sin embargo, el color de la flor permite distinguir fácilmente estas especies. Otras características morfológicas suelen ser poco fiables para diferenciarlas debido a la plasticidad fenotípica . [ 9 ]
Restauración y revegetación de pastizales
Las especies de leguminosas son muy demandadas para la revegetación y restauración de tierras debido a su simbiosis con bacterias rizobias fijadoras de nitrógeno . La presencia de leguminosas junto con sus simbiontes rizobianos es deseable en los esfuerzos de restauración, revegetación y recuperación para mejorar las características nutricionales del suelo. Sin embargo, la disponibilidad de estos cultivos para estos proyectos es limitada debido a la falta de cultivo. En 2011, Bhattarai y Bushman propusieron el uso del trébol de pradera de Searls en la recuperación de pastizales en el suroeste de los Estados Unidos. [ 6 ]
Se recomienda el trébol de pradera de Searls para la restauración y revegetación en regiones con precipitaciones anuales de entre 152 y 356 mm . La justificación para el uso de D. searlsiae en proyectos de restauración radica en su capacidad para mejorar las condiciones nutricionales del suelo y atraer polinizadores. [ 4 ]
Cultivo y establecimiento de semillas
Tres germoplasmas fenotípicos/genéticos identificados por Bhattarai et al. (2011) se utilizan en esfuerzos de revegetación y restauración de tierras. [ 6 ] [ 4 ] [ 10 ] El germoplasma 'Fanny' se origina a partir de semillas encontradas en Patterson Pass en el centro-este de Nevada y se recomienda para la zona de rusticidad de plantas 5b del USDA. El germoplasma 'Carmel' se origina en la Meseta de Colorado en el centro-sur de Utah y se recomienda para la zona de rusticidad de plantas 7a del USDA. El germoplasma Bonneville se obtuvo del noroeste de Utah cerca de la frontera con Nevada en la zona de rusticidad de plantas 6b del USDA. Sin embargo, se encontró que el germoplasma Bonneville es una población genéticamente distinta y se recomienda para su uso en el noroeste de Utah. Se recomiendan germoplasmas locales para prevenir la depresión por exogamia. [ 6 ] [ 4 ] [ 10 ]
Los tres germoplasmas fueron puestos a disposición por el Servicio de Investigación Agrícola del USDA para esfuerzos de revegetación y restauración. En 2015, los investigadores recolectaron semillas de las regiones identificadas por Bhattarai et al. (2011), crearon germoplasmas para cultivo futuro y verificaron el genotipo de cada germoplasma mediante pruebas genéticas . [ 10 ]
La siembra de semillas para estos fines requiere tratamientos previos. Dejar que las semillas pasen el invierno después de sembrarlas en otoño es un método eficaz. Sin embargo, muchos proyectos utilizan un tratamiento de 5 minutos con ácido sulfúrico al 98% para aumentar el éxito de la germinación. [ 4 ]
Esta especie puede crecer bien sin riego. Sin embargo, en años más secos, un riego de 100-200 mm puede ser beneficioso para aumentar el rendimiento. [ 11 ]
Propiedades antimicrobianas e insecticidas
Los estudios de fraccionamiento cromatográfico de extractos de raíz de D. searlsiae han identificado al menos seis compuestos de la raíz que sugieren actividad antimicrobiana . Entre ellos, dos flavanonas conocidas y cuatro flavanonas recientemente descubiertas mostraron actividad antimicrobiana contra las bacterias Streptococcus , Bacillus y Staphylococcus . [ 12 ]
La raíz también contiene dos rotenoides y una flavanona que mostraron una fuerte actividad insecticida . Aún queda por determinar cómo estos compuestos mejoran la aptitud de la planta. [ 12 ]
Referencias
- ↑ Calflora: Dalea searlsiae
- ↑ Stewart, Jon Mark. Flores silvestres del desierto de Mojave , 1998, pág. 140.
- ↑ Bushman, Johnson, Connors y Jones (2015). "Germinación y emergencia de plántulas de tres leguminosas semiáridas del oeste de Norteamérica". Rangeland Ecology and Management . 68 (6): 501– 506. doi : 10.1016/j.rama.2015.08.002 . S2CID 83905364 .
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Enlaces externos
- Base de datos Calflora: Dalea searlsiae (trébol de pradera de Searls)
- Tratamiento con el manual de Jepson eFlora (TJM2)
- Perfil de plantas del USDA para Dalea searlsiae (trébol de pradera de Searls)
- Galería de fotos de la UC
- NatureServe aparentemente protege las especies
- Dalea
- Flora del suroeste de Estados Unidos