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Práctica 4. Raíz: morfología y anatomía 1. Objetivos 1.1. Reconocer las principales regiones y estructuras externas de la raíz y diferenciar los sistemas radicales pivotante y fasciculado. 1.2. Realizar cortes transversales a mano alzada de raíces de una eudicotiledónea y una monocotiledónea, preparar montajes temporales y aplicar tinciones para mejorar el contraste de los tejidos. 1.3. Identificar los principales tejidos de la raíz primaria y relacionarlos con absorción, conducción, protección y crecimiento. 1.4. Comparar la organización morfológica y anatómica de raíces de una eudicotiledónea y una monocotiledónea mediante observaciones cualitativas y un dato cuantitativo (n = 3), y utilizar la evidencia para formular una recomendación agronómica inicial. 2. Introducción La raíz es un órgano clave para el establecimiento y productividad de los cultivos: fija la planta, absorbe agua y nutrientes, almacena reservas y media interacciones con el suelo y la biota. En agronomía, comprender su morfología y anatomía permite interpretar respuestas a sequía, compactación, salinidad y deficiencias nutricionales, y sustentar decisiones tempranas de manejo (riego, fertilización localizada, densidad y selección de material vegetal). A nivel anatómico, la raíz presenta tejidos especializados que controlan el flujo radial y axial: la rizodermis y la zona pilífera favorecen la absorción, la endodermis regula el paso hacia el cilindro vascular, y el xilema/floema aseguran la conducción de agua/minerales y fotoasimilados. En monocotiledóneas es frecuente la presencia de médula y un patrón vascular poliarco; en dicotiledóneas suele observarse menor número de polos de xilema y, en etapas posteriores, mayor diferenciación/lignificación asociada a soporte y conducción. En esta práctica se integran observaciones macroscópicas (tipo de sistema radical y zonas de la raíz) con cortes transversales a mano alzada y tinciones simples, para reconocer tejidos y relacionarlos con el desempeño agronómico del cultivo. Caso de estudio En un lote de maíz y frijol en fase temprana de establecimiento se observan diferencias de vigor y síntomas transitorios de marchitez en horas de alta radiación. Antes de ajustar riego o fertilización, o de seleccionar material vegetal más tolerante, se requiere interpretar si existen diferencias estructurales asociadas a absorción y conducción (zona pilífera, endodermis, ACTIVIDAD EVALUATIVA ASSESSMENT Curso MORFOLOGÍA DE ANGIOSPERMAS Docente SANDRA MILENA ESTRADA CASTILLO Periodo Académico 2025- II Fecha de la Medición Práctica de laboratorio: Raíz Tipo de Actividad Evaluativa Estudio de Caso Valoración Actividad Evaluativa 10 puntos Valoración Total Obtenida Resultado de Aprendizaje SO1: Habilidad para identificar, formular y resolver problemas complejos de ingeniería mediante la aplicación de principios de ingeniería agronómica, ciencias naturales y matemáticas. Indicadores de desempeño No. Indicadores de desempeño Valoración Punto Resultado ID1 Reconoce conceptos técnicos fundamentales y su relación con problemas de la ingeniería agronómica. 3 puntos 4.2, 4.3 y 4.4 ID2 Interpreta datos experimentales o resultados científicos para analizar una situación de ingeniería agronómica. 4 puntos 4.5 ID3 Propone explicaciones o soluciones iniciales a un problema partir de conocimientos científicos. 3 puntos 5 ESTUDIANTE CÓDIGO ESTUDIANTIL
patrón vascular). A partir de raíces de monocotiledóneas y dicotiledóneas, el estudiante identifica tejidos clave, compara su organización e integra un dato cuantitativo simple para sustentar una recomendación inicial de manejo. 3. Materiales Del laboratorio: - Microscopio óptico - Portaobjetos y cubreobjetos - Cajas de Petri - Azul de toluidina (solución de trabajo) - Safranina (si está disponible) - Gotero/pipeta - Frasco lavador con agua destilada - Contenedor para cortopunzantes De los estudiantes: - Plántulas germinadas de dicotiledóneas (frijol/lenteja) y monocotiledóneas (maíz) - Raíces frescas adicionales (si están disponibles) y una raíz reservante (yuca/zanahoria) para comparación - Soporte para corte (papa o zanahoria) - Kit de disección y cuchillas tipo Minora o bisturí - Papel absorbente 4. Procedimiento a. Ocho días antes germine semillas de fríjol o lenteja (eudicotiledónea) y maíz (monocotiledónea) sobre algodón humedecido, manteniendo condiciones similares de humedad y luz. b. Para la comparación anatómica, seleccione raíces primarias jóvenes de tamaño comparable. En maíz, evite mezclar raíces seminales con raíces nodales/adventicias si el objetivo es comparar la raíz primaria. 4.1 Preparación de muestras y seguridad a. Seleccione raíces frescas y retire suavemente las partículas de sustrato con agua. b. Evite manipular directamente la zona pilífera, porque los pelos radicales se desprenden con facilidad. c. Para los cortes transversales, seleccione segmentos de la raíz correspondientes a la zona de maduración, preferiblemente inmediatamente por encima de la zona pilífera. d. Utilice papa o zanahoria como soporte y realice cortes transversales mediante un movimiento suave, continuo y perpendicular al eje de la raíz. e. Realice varios cortes y seleccione los que sean delgados, completos, transversales, uniformes, sin desgarros y suficientemente translúcidos. 4.2 (ID1) Morfología macroscópica de la raíz a. Observe una raíz joven de eudicotiledónea y una de monocotiledónea. b. Determine el tipo de sistema radical: pivotante o fasciculado. c. En la raíz primaria, identifique cuando sea posible: cofia o casquete; ápice; zona de división celular; zona de elongación; zona de maduración; zona pilífera; pelos radicales; raíces laterales. d. Observe y compare: presencia de una raíz principal dominante; abundancia y distribución de raíces laterales; diámetro de la raíz; longitud aproximada; distribución de pelos radicales. e. Realice un esquema de cada sistema radical y rotule las estructuras observadas. 4.3 (ID1) Corte transversal de raíz de dicotiledónea a. Seleccione un segmento de la zona de maduración, próximo a la zona pilífera, de la raíz de fríjol o lenteja. b. Realice varios cortes transversales delgados. c. Seleccione un corte completo y translúcido. Monte en agua y observe progresivamente a 4X, 10X y 40X. d. Prepare una segunda sección y aplique azul de toluidina durante 30–60 s. Enjuague suavemente y monte. e. Cuando se utilice safranina, prepare un corte independiente y siga el protocolo de tinción establecido por el laboratorio.
f. Ilustre, identifique y rotule, cuando sean visibles: rizodermis; corteza; endodermis; periciclo; xilema; floema; y médula, si está presente. g. Describa la organización del xilema y registre el número de polos de xilema observados. 4.4 (ID1) Corte transversal de raíz de monocotiledónea a. Seleccione un segmento de la zona de maduración de una raíz joven de maíz. b. Realice varios cortes transversales delgados y seleccione el más completo. c. Prepare un montaje en agua y otro con azul de toluidina. d. Identifique y rotule, cuando sean visibles: rizodermis; exodermis; corteza; endodermis; periciclo; xilema; floema; médula. e. Describa la organización del cilindro vascular y determine si el xilema presenta numerosos polos (condición poliarca). f. Compare el tamaño relativo de la médula y la corteza con respecto a la raíz de la eudicotiledónea. 4.5 (ID2) Comparación e interpretación con dato cuantitativo (n = 3) a. Complete la tabla comparativa (dicot vs monocot) con mínimo 4 rasgos anatómicos Rasgo Eudicotiledónea Monocotiledónea Organización del xilema Número/patrón de polos de xilema Tamaño relativo de la corteza Médula Endodermis Organización del floema b. Seleccione tres cortes transversales independientes y representativos de cada tipo de raíz. En cada corte, identifique el cilindro vascular y cuente los polos de xilema, entendidos como los puntos o grupos de protoxilema que se disponen radialmente alrededor del centro de la raíz. Tipo de raíz Corte 1 Corte 2 Corte 3 Promedio Mínimo Máximo Rango Eudicotiledónea Monocotiledónea c. Interpretación anatómico-funcional - Relacione la organización de la corteza, endodermis y cilindro vascular con la absorción y el transporte de agua y minerales. - Explique cómo las diferencias en arquitectura y anatomía radical podrían influir en la exploración del suelo, disponibilidad de agua, respuesta a déficit hídrico o establecimiento del cultivo. d. Tabla comparativa (raíces dicot vs monocot) (complete): Tejido/estructura ¿Cómo reconocerlo? Función principal ¿Qué comparar? Rizodermis Exodermis Corteza Endodermis Periciclo Xilema Floema Médula Dato cuantitativo: polos de xilema por tipo de raíz (n = 3 y promedio): Tipo de raíz Polos de xilema 1 Polos de xilema 2 Polos de xilema 3 Promedio Dicotiledónea
Monocotiledónea Raíz reservante (opcional) 5. (ID3) Consulta dirigida. Para la evaluación de ID3 se califican los ítems 5.1 a 5.3. Los ítems 5.4 a 5.6 son de profundización formativa. 5.1 Elabore un esquema longitudinal y uno transversal de una raíz primaria. En el esquema longitudinal identifique cofia o casquete, zona de división celular, zona de elongación, zona de maduración y zona pilífera. En el esquema transversal señale rizodermis, corteza, endodermis, periciclo, xilema y floema. Indique brevemente la función principal de cada región o tejido. 5.2 Explique cómo una modificación de la raíz puede aumentar la capacidad de la planta para almacenar, absorber, sostenerse o intercambiar recursos. Describa al menos tres tipos de raíces modificadas —por ejemplo, reservantes, aéreas y adventicias— e incluya un ejemplo de importancia agrícola para cada una. 5.3 Un cultivo presenta marchitez temporal durante las horas de mayor demanda evaporativa, aunque el suelo conserva humedad suficiente. Las plantas presentan diferencias en el desarrollo del sistema radical y se requiere determinar si la arquitectura y organización de las raíces podrían estar relacionadas con la respuesta al estrés hídrico. Proponga una recomendación inicial de manejo o una estrategia de diagnóstico y susténtela utilizando al menos dos características morfológicas o anatómicas de la raíz. Considere cómo la arquitectura radical y la organización del xilema podrían relacionarse con la disponibilidad y transporte de agua. 5.4 ¿Cuál es la función de la rizodermis y de los pelos radicales en la absorción de agua y nutrientes? ¿Por qué la zona pilífera es particularmente importante para la adquisición de recursos? 5.5 ¿Qué funciones cumple la corteza de la raíz y qué características del parénquima cortical favorecen dichas funciones? 5.6 Explique cómo la endodermis regula el movimiento radial de agua y solutos hacia el cilindro vascular y cuál es la función del periciclo en la formación de raíces laterales. 5.7 Explique las funciones del xilema y el floema en la raíz y describa la dirección general del transporte de agua, minerales y fotoasimilados. 5.8 En la raíz reservante de yuca (Manihot esculenta), ¿qué tejidos participan principalmente en la acumulación de reservas y qué tejidos participan en la conducción? Explique cómo la organización de estos tejidos se relaciona con el aprovechamiento de la raíz como órgano de importancia agrícola y con prácticas de cosecha y manejo. 5.9 Una planta presenta una raíz muy extensa, pero esto no necesariamente significa que tenga mayor capacidad de absorción de agua y nutrientes. Explique qué otros caracteres morfológicos y anatómicos deberían considerarse antes de establecer esta conclusión. 6. Evaluación (rúbrica SO1 – ABET) La valoración de los indicadores ID1–ID3 se realiza con base en la rúbrica por niveles (4–1) y el peso definido en la tabla de indicadores (ID1 = 3 pts; ID2 = 4 pts; ID3 = 3 pts). Indicador Ítem Peso Producto esperado Criterios evaluados Rúbrica* 1. Reconoce conceptos técnicos fundamentales 4.2, 4.3 y 4.4 3 pts Ilustraciones rotuladas y descripciones breves de la morfología y anatomía básica de la raíz (dicot y monocot). Identificación precisa de partes de la raíz y tejidos (epidermis, corteza, endodermis, periciclo, xilema/floema; médula en monocot) y relación estructura–función. Nivel 4 (3 pts): Identifica estructuras clave y relaciona estructura–función con pertinencia agronómica, sin errores conceptuales. Nivel 3 (2 pts): Identifica la mayoría de las estructuras y relaciona función con 1–2 imprecisiones menores. Nivel 2 (1 pt): Identificación parcial; confunde tejidos o zonas, afectando la interpretación. Nivel 1 (0 pts): Identificación
insuficiente o incoherente; evidencia no verificable. 2. Interpreta datos y observaciones morfo- anatómicas 4.5 4 pts Tabla comparativa dicot vs monocot + conteo de polos de xilema (n=3), promedio e interpretación. Comparación coherente sustentada en rasgos observados y un dato cuantitativo simple (n=3, promedio), con interpretación en contexto agronómico. Nivel 4 (4 pts): Tabla comparativa completa (≥3 rasgos), conteo n=3 y promedios correctos, e interpretación claramente sustentada. Nivel 3 (3 pts): Comparación adecuada con soporte parcial (interpretación limitada o dato incompleto). Nivel 2 (2 pts): Comparación descriptiva; evidencia débil o promedio con error menor. Nivel 1 (0 pts): Comparación incompleta o sin coherencia; no hay sustento verificable. 3. Propone explicaciones o soluciones iniciales 5 3 pts Respuestas a la consulta dirigida (5.1– 5.3) con propuesta/recomenda ción. Recomendación inicial de manejo/decisión agronómica justificada con evidencia (≥2 rasgos) y el dato promedio de 4.5. Nivel 4 (3 pts): Recomendación específica, justificada con ≥2 rasgos + dato (promedio n=3), conectando evidencia → explicación → acción. Nivel 3 (2 pts): Propuesta coherente con justificación básica; integra parcialmente rasgos o dato. Nivel 2 (1 pt): Propuesta general; justificación débil o incompleta. Nivel 1 (0 pts): No propone recomendación o es inconsistente; no usa evidencia verificable. 7. Referencias Beck, C. B. (2010). An introduction to plant structure and development: Plant anatomy for the twenty-first century (2nd ed.). Cambridge University Press. Cutler, D. F., Botha, C. E. J., & Stevenson, D. W. (2007). Plant anatomy: An applied approach. Blackwell Publishing. Dickison, W. C. (2000). Integrative plant anatomy. Academic Press. Esau, K. (1982). Anatomía de las plantas con semilla. Editorial Hemisferio Sur. Evert, R. F., & Eichhorn, S. E. (2013). Raven biology of plants (8th ed.). W. H. Freeman. Gregory, P. J. (2006). Plant roots: Growth, activity and interaction with soils. Blackwell Publishing. Lynch, J. P. (2013). Steep, cheap and deep: An ideotype to optimize water and N acquisition by maize root systems. Annals of Botany, 112(2), 347–357. https://doi.org/10.1093/aob/mcs293 Mauseth, J. D. (2016). Botany: An introduction to plant biology (6th ed.). Jones & Bartlett Learning. O’Brien, T. P., Feder, N., & McCully, M. E. (1964). Polychromatic staining of plant cell walls by toluidine blue O. Protoplasma, 59, 368–373. https://doi.org/10.1007/BF01248568 Rudall, P. J. (2020). Anatomy of flowering plants: An introduction to plant structure and development (4th ed.). Cambridge University Press. Ruzin, S. E. (1999). Plant microtechnique and microscopy. Oxford University Press.