GonzalezPuellesDeAntonio_JesusEugenio_TD_2019

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GERMINACIÓN, MICROPROPAGACIÓN 
Y MICROINJERTADO DE DISTINTAS 
ESPECIES DE KIWI 
 
TESIS DOCTORAL 
 
JESÚS EUGENIO GONZÁLEZ-PUELLES DE ANTONIO 
 
2019 
 
 
 
 
 
 
EIDO Escuela Internacional de Doctoramiento 
 
Jesús Eugenio González-Puelles de Antonio 
 
TESIS DOCTORAL 
GERMINACIÓN, MICROPROPAGACIÓN Y 
MICROINJERTO DE DISTINTAS ESPECIES DE KIWI 
 
 
Dirigida por: 
Dra. Esther Barreal Modroño y Prof. Dr. Pedro Pablo Gallego Veigas 
 
2019 
 
 
 
 
 
 
EIDO Escuela Internacional de Doctoramiento 
 
ESTHER BARREAL MODROÑO y PEDRO PABLO GALLEGO 
HACEN CONSTAR que el presente trabajo titulado “Germinación, 
micropropagación y microinjerto de distintas especies de kiwi” que presenta D. Jesús 
Eugenio González-Puelles de Antonio para la obtención del título de Doctor fue realizado 
bajo su dirección en el Programa de Doctorado “Biotecnología Avanzada” 
interuniversitario de las Universidades de Vigo y A Coruña. 
Vigo, 22 de enero de 2019 
Los directores: 
 
 
 
Dra. Esther Barreal Modroño Dr. Pedro Pablo Gallego Veigas 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Este trabajo fue financiado por la Xunta de Galicia, a través de: 
1.- La Red de Investigación: “Red de Uso Sostenible de los Recursos Naturales y 
Agroalimentarios” REDUSO (CN 2012/108, R 2014/019, ED431D-2017/18). 
2.- La Agrupación Estratégica “Cluster de Investigación y Transferencia 
Agroalimentaria del Campus del Agua” CITACA (ED431E 2018/07). 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
PUBLICACIONES Y CONGRESOS 
“PERSEVERA, PER SEVERA, PER SE VERA” 
-Expresión latina- 
 
 
 
 
Comunicaciones en Congresos 
González-Puelles J, Barreal ME y Gallego PP. Optimización de la germinación de 
cultivares verdes de kiwi mediante neurofuzzy logic. XI Reunión de la Sociedad 
Española de Cultivo In Vitro de Tejidos Vegetales, Valencia (España). 3-4 
Septiembre 2015. 
González-Puelles JE, Landín M, Gallego PP, Barreal ME. Deciphering kiwifruit seed 
germination using neural networks tools. IX International Symposium on Kiwifruit 
(KIWI-2017), Porto (Portugal). 6-9 Septiembre 2017 
Proceedings en Congresos Internacionales: 
González-Puelles JE, Landín M, Gallego PP, Barreal ME. 2018. Deciphering kiwifruit seed 
germination using neural networks tools. Acta Hortic. 1218, 359-366. DOI: 
10.17660/ActaHortic.2018.1218.50 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
AGRADECIMIENTOS 
La realización de esta tesis lleva tras de sí un largo y duro camino, y el hecho de que 
hoy por fin hayamos cruzado la meta no habría sido posible sin la colaboración y apoyo de 
un gran número de personas a quien quiero darles las gracias. 
En primer lugar, quiero agradecer a mis directores de tesis la oportunidad que me han 
brindado para poder lleva a cabo este proyecto. Aún parece que fue ayer cuando, tras 
cumplir mi periplo por Salamanca me presenté en el despacho para pedir una oportunidad 
para continuar con mi formación y, sin dudarlo, me abristeis no sólo las puertas del 
laboratorio, sino incluso la de vuestras propias casas. Pedro, Esther, gracias de corazón. 
A continuación, me gustaría agradecer al Área de Microbiología de la UVIGO, más 
concretamente a Carmen Sieiro, su perpetua disponibilidad y asesoramiento en los asuntos 
del doctorado, y a Jacobo por sus clases particulares de cepado y manejo de cultivos 
bacterianos. Esta formación microbiológica se completó gracias al asesoramiento de Mª 
Milagros López del IVIA y su sensacional equipo técnico del cual aprendí todo lo necesario 
tanto para identificar la Psa, como la metodología a seguir para trabajar con 
microorganismos potencialmente peligrosos. 
En mi estancia de tres meses en el IVIA tuve el placer de aprender la técnica del 
microinjerto de las manos de Mari Carmen Vives y José Juarez. Recuerdo con especial 
cariño las mañanas peleándonos bajo la lupa con nuestros peluditos amigos los kiwis para 
tratar de extraer sus meristemos. Con vosotros aprendí que se pueden conseguir cosas 
increíbles con habilidad, técnica, paciencia… ¡y una buena lupa! A raíz de lo que me 
enseñasteis se diseñó y llevó a cabo un capítulo de esta tesis, por lo que no puedo estaros 
más agradecido. 
Hablando de lupas, quiero expresar mi agradecimiento al Área de Biología Celular de la 
UVIGO, especialmente a Manuel Pombal por cedernos su estereomicroscopio durante los 
experimentos de microinjerto. 
Los experimentos realizados en esta tesis no habrían sido posibles sin la colaboración 
del banco de germoplasma de la USDA y el Consorcio Europeo Dorì que nos cedieron el 
material vegetal de partida. Así mismo, todas las plantas micropropagadas no habrían 
tenido a dónde ir sin la ayuda de los invernaderos de las empresas Kiwi Plant y Cultigar. 
Muchas gracias por cedernos vuestro espacio y ayuda, y por cuidar de “mis niñas” tras su 
aclimatación. 
Afortunadamente, no he estado solo en este periplo, mis compañeros de armas de bata 
blanca nunca me han abandonado: Lolo y nuestro “Top jasoliñeira”, prueba de fuego para 
TFGs y TFMs pero del que secretamente adorábamos todas sus canciones; Radhia, que 
cuando llegó le “enseñamos” español y de la que al final acabé aprendiendo más kabil yo 
de ella que ella español de mí (mashiro ka ua yahanam! por ello, y lo sabes), os deseo la 
mejor de las suertes para ti y para nuestro sobrino Jezú Manué; cómo olvidarnos de ese 
poooobre corasón de Jezú que aparecía de improviso por el labo y nos animaba a todos la 
mañana; y por último, pero no menos importante, la última incorporación al equipo, un 
Pascual beligerante que creo que ha debido de ponernos como 200 denuncias desde que ha 
llegado. Muchas gracias a todos, esto no habría sido lo mismo sin vosotros. También han 
formado parte de esta aventura los TFGs y TFMs de nuestro laboratorio, especialmente 
Natalia y Menchu que vivieron mis venturas y desventuras con los kiwis de primera mano. 
Así mismo, agradecer a los integrantes del grupo de Comemos hasta su actual disgregación 
(Nuria, Miguel, Paula, María…) el ser una válvula de escape durante unas horas de las 
tensiones y estreses del laboratorio. 
Tan importante como la gente con la que he convivido en el laboratorio todos estos años 
es la gente que estaba fuera cuando salía de él: mis amigos y familia. Me acuerdo 
especialmente del señor Penín y sus sistemáticos y escuetos mensajes (“?”) cada viernes 
para invitarme a tomar una cerveza y despejar la cabeza de toda la semana en el labo. 
Aunque no lo creas, gran parte de mi cordura se ha mantenido intacta gracias a esos 
momentos. Y cómo olvidarnos del main camarrad y señora que no hacen mucho ruido 
pero siempre están ahí cuando los necesitas, mucha suerte en tu aventura británica. 
Quiero dar unas gracias muy especiales a mis abuelos, por todas las llamadas que a lo 
largo de estos años me ha hecho para simplemente preguntarme cómo estaba o comentarme 
que había leído una noticia en La Gaceta acerca de kiwis y que me la había recortado y 
enviado por correo. Ya que estamos con la familia, cómo no agradecer todo su apoyo e 
interés a Maite, María y al tío Moñas, desde que me fui de Salamanca os echo mucho de 
menos. 
A mi familia adoptiva de Lugo, gracias Cuqui y Carlos por hacerme sentir como uno 
más y por siempre tener nuevos proyectos que llevar a cabo. 
Y ahora el núcleo duro de la familia, Gloria, Jesu y Nacho. Gracias por darme la vida 
que me habéis dado y hacerme la persona que soy. Vuestros nombres van siempre asociados 
 
a confianza, apoyo, seguridad y cariño, sobre todo esto último, tanto en los buenos como 
en los malos momentos. 
Por último, a la persona más importante de mi vida, gracias Ángela (Hello there!), por 
tu apoyo, por creer en mí más de lo que creo yo mismo, por estar siempre ahí, por 
arrancarme una sonrisa en cualquier momento, por ser mi razón para levantarme cada día 
y mi apoyo en los momentos bajos. Gracias por hacerme feliz.Estoy muy ilusionado con 
la nueva etapa que se abre ante nosotros, estoy seguro que nos llevará lejos, y nos llevará 
juntos. 
 
 
 
ÍNDICE 
Tabla de contenido 
Resumen .......................................................................................................................... 1 
Summary.......................................................................................................................... 7 
Capítulo I Introducción ..................................................................................................... 
1.-Kiwi ............................................................................................................................. 13 
2.-Germinación ............................................................................................................... 20 
3.-Micropropagacióni ..................................................................................................... 22 
4.-Microinjerto ................................................................................................................ 29 
5.-Bibliografía ................................................................................................................. 32 
Objetivos ........................................................................................................................ 43 
Capítulo II Germinación ................................................................................................... 
1.-Introducción ............................................................................................................... 47 
2.-Material y métodos ..................................................................................................... 50 
3.-Resultados ................................................................................................................... 58 
4.-Discusión .................................................................................................................... 64 
5.-Conclusiones .............................................................................................................. 68 
6.-Bibliografía ................................................................................................................. 69 
Capítulo III Micropropagación .......................................................................................... 
1.-Introducción ............................................................................................................... 77 
2.-Material y métodos ..................................................................................................... 79 
3.-Resultados ................................................................................................................... 92 
4.-Discusión .................................................................................................................. 109 
5.-Conclusiones ............................................................................................................ 116 
6.-Bibliografía ............................................................................................................... 117 
 
 
Capítulo IV Microinjerto ................................................................................................... 
1.-Introducción ............................................................................................................. 123 
2.-Material y métodos ................................................................................................... 129 
3.-Resultados ................................................................................................................. 135 
4.-Discusión .................................................................................................................. 140 
5.-Conclusiones ............................................................................................................. 144 
6.-Bibliografía ................................................................................................................ 145 
Conclusiones generales ................................................................................................ 153 
Anexo .......................................................................................................................... 157 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
RESUMEN 
 
 
 
Resumen 
1 
Resumen 
El kiwi es originario del sudoeste y el centro de China, donde se concentra más del 80% 
de los taxones de Actinidia y donde probablemente se ha producido la evolución del género. 
Esta planta ya era utilizada en la medicina tradicional y fue descrita por primera vez en el 
año 1400 por Chin-Huan Pen Táo, aunque no fue caracterizada y clasificada 
científicamente hasta mediados del siglo XIX cuando se definió como Actinidia chinensis, 
perteneciente a la familia Actinidiaceae. A lo largo de su breve historia ha habido 
numerosos cambios en su nomenclatura y clasificación, actualmente comprende 54 
especies (de las cuales 44 son endémicas de China) y 21 variedades, totalizando 75 taxones 
(especies y variedades). 
El género Actinidia se caracteriza por ser una liana trepadora, que se cultiva 
fundamentalmente por sus frutos. Todas las especies de Actinidia son dioicas, aunque 
algunos cultivares de Actinidia arguta como ‘Issai’ o ‘Transcarpacia’ y el cultivar 
‘Szymanowski’ de Actinidia kolomikta se comportan como autofértiles. El fruto es una 
baya de globular a cilíndrica, cuya piel puede estar o no cubierta de pelo. Estas bayas son 
una excelente fuente de vitaminas C y D, así como de folato y minerales fundamentales 
como el potasio y el magnesio, conteniendo a su vez muy poco sodio. Además, el kiwi 
contiene un 2-3% de fibra alimentaria. Todo ello junto al bello color brillante de su pulpa 
(verde, amarillo o rojo), ha causado que el consumo de frutos de kiwi se haya vuelto tan 
popular en todo el mundo. 
Los principales productores de kiwi a nivel mundial son China (2.024.603 t), Italia 
(541.150 t), Nueva Zelanda (411.783 t), Irán (311.307 t) y Grecia (274.600 t). En España, 
se producen unas 21.463 t al año, de las cuales la mitad, 13.123 t, proceden de Galicia, 
concretamente de las provincias de Pontevedra (7.662 t) y A Coruña (4.961 t). 
La producción de kiwi a nivel mundial se centraba en dos variedades: una de pulpa 
verde, la Actinidia chinensis var. deliciosa (A. Chevalier.) A. Chevalier cv ‘Hayward’ y 
otra de pulpa amarilla, A. chinensis var chinensis (Planchon.) cv ‘Hort16A’, conocida 
comercialmente como Kiwi Gold. Este cultivar, desapareció en 2011 debido a un ataque 
por Pseudomonas syringae pv. actinidiae (Psa), causante del cáncer bacteriano del kiwi. 
Por ello, el cultivar ‘Hayward’ sigue siendo el de cultivo mayoritario (96%). No obstante, 
existen otras variedades y especies de Actinidia con gran potencial económico que o bien 
no están siendo explotadas o lo hacen en mucha menor medida que las mencionadas 
Resumen 
2 
anteriormente. Algunas de estas son: A. arguta (Siebold and Zuccarini.) Planchon ex 
Miquel; A. eriantha Bentham; otros cultivares de A. chinensis var chinensis de pulpa 
amarilla como ‘Jintao’ o ‘Dorì’ y roja como ‘Hongyang’ y de A. chinensis var deliciosa 
como ‘Summerkiwi’. 
La propagación del kiwi puede realizarse por vía sexual, mediante semillas, o bien por 
vía asexual, por estaquillado, injerto o mediante técnicas de cultivo in vitro. El estaquillado 
es el método más utilizado para la macropropagación del kiwi, mientras el injerto es un 
método de macropropagación que permite obtener plantas óptimas si el patrón es adecuado. 
Finalmente la micropropagación es la propagación true-to-type (manteniendo las 
características de la planta original) de un genotipo seleccionado empleando técnicas de 
cultivo in vitro. 
La germinación de semillas es un procesocomplejo que puede verse dificultado en caso 
de que las semillas sufran un proceso de dormición que es necesario romper a fin de lograr 
la germinación. La dormición puede definirse como la incapacidad de una semilla viable 
de germinar en condiciones favorables para ello. Las semillas de kiwi de forma natural se 
caracterizan por una germinación errática y pobre, este hecho es un indicativo de la 
presencia de dormición. Para romper la dormición y con ello lograr la germinación de las 
semillas, éstas se someten a distintos tratamientos tanto físicos (estratificación, 
termofotoperiodo), como hormonales (empleo de GA3). La estratificación consiste en 
someter a las semillas a condiciones de frío (ej. 4 ºC) durante distintos periodos de tiempo 
a fin de emular las bajas temperaturas del invierno y así ayudar a la ruptura de la dormición 
cuando las semillas son incubadas en condiciones favorables. 
Como ya se ha mencionado anteriormente, el injerto es una técnica de propagación que 
permite obtener plantas óptimas si el patrón es el adecuado, permitiendo obtener individuos 
más vigorosos ya que el sistema radicular del patrón es mejor que el obtenido mediante 
estaquillado. Además, esta técnica permite obtener plantas que mantienen las propiedades 
productivas de la planta injertada y las características beneficiosas para el cultivo del patrón 
(resistencia a enfermedades, a condiciones adversas, etc.). 
El microinjerto, descrito en inglés como micrografting o Shoot Tip Grafting (STG) es 
una técnica de micropropagación que consiste en colocar un meristemo o brote apical sobre 
un patrón cultivado asépticamente a partir de semillas o bien procedente de un cultivo in 
vitro que ha sido previamente decapitado. 
Resumen 
3 
El objetivo general de esta Tesis Doctoral ha sido el diseño de protocolos sencillos, 
fiables y repetibles de germinación, micropropagación y microinjerto de diversos taxones 
de kiwi. Para ello se han aplicado técnicas biotecnológicas, métodos estadísticos y 
herramientas de inteligencia artificial, en concreto redes neuronales artificiales (ANNs) 
combinadas con lógica difusa (neurofuzzy logic) y algoritmos genéticos (CHAID). Nuestra 
hipótesis ha sido que mediante el empleo de las últimas herramientas informáticas (ANNs 
y CHAID) combinadas con métodos estadísticos, seríamos capaces de innovar y diseñar 
nuevos procedimientos para una exitosa germinación, micropropagación y microinjerto 
para esos taxones de kiwi, de una forma sencilla y fácilmente replicable a otros materiales. 
Para evaluar la validez de dicha hipótesis en el Capítulo II se abordó el desarrollo de un 
protocolo de germinación, que permitiese romper la dormición y mejorase la germinación 
de las semillas en ocho taxones de kiwi. Los resultados de la herramienta de inteligencia 
artificial, neurofuzzy logic, han permitido identificar aquellos factores que afectan 
significativamente a la germinación de las semillas. Más aún, nuestros resultados 
demuestran la necesidad de emplear varios parámetros para una correcta caracterización 
del proceso de germinación. 
En el Capítulo III se abordó el desarrollo de un protocolo completo y adecuado de 
micropropagación para trece taxones de kiwi, alguno de los cuales no han sido establecidos 
in vitro aún, empleando como método la organogénesis directa a partir de segmentos 
nodales y yemas apicales. Los resultados señalaron que se ha diseñado un protocolo 
eficiente y adecuado para todos los genotipos de kiwi empleados, siendo la primera vez que 
se establecen in vitro algunos de ellos. 
Por último, en el Capítulo IV se abordó el desarrollo de un protocolo de microinjerto 
para dos taxones del género Actinidia y tratar de identificar los factores de los que depende 
el éxito de los microinjertos con el fin de conseguir, a largo plazo, la obtención de nuevas 
plantas de kiwi microinjertadas con mayor resistencia a la Psa. Los resultados indican que 
mediante el uso de algoritmos genéticos es posible identificar los factores críticos para el 
microinjertado en kiwi, desarrollando un protocolo que permite alcanzar porcentajes de 
viabilidad del 20%. 
 
 
 
Resumen 
1 
 
 
 
 
 
 
 
SUMMARY 
 
 
 
 
 
Summary 
7 
Summary 
The kiwi is native to southwestern and central China, where more than 80% of Actinidia 
taxa are concentrated and where the evolution of the genus has probably occurred. This 
plant was already used in traditional medicine and was first described in the year 1400 by 
Chin-Huan Pen Táo, although it was not characterized and classified scientifically until the 
mid-nineteenth century when it was defined as Actinidia chinensis, belonging to the family 
Actinidiaceae. Throughout its brief history there have been numerous changes in its 
nomenclature and classification, currently comprising 54 species (of which 44 are endemic 
to China) and 21 varieties, totaling 75 taxa (species and varieties). 
The genus Actinidia is characterized as a climbing vine, which is mainly cultivated for 
its fruits. All species of Actinidia are dioecious, although some cultivars of Actinidia arguta 
such as 'Issai' or 'Transcarpacia' and the cultivar 'Szymanowski' of Actinidia kolomikta 
behave as self-fertile. The fruit is a berry from globular to cylindrical, whose skin may or 
may not be covered with hair. These berries are an excellent source of vitamins C and D, 
as well as folate and fundamental minerals such as potassium and magnesium, which in 
turn contain very little sodium. In addition, the kiwi contains 2-3% of dietary fiber. All 
together with its bright pulp color (green-, yellow- or red-fleshed), has caused the 
consumption of kiwi fruit has become so popular all around the world. 
The main producers of kiwifruit worldwide are China (2,024,603 t), Italy (541,150 t), 
New Zealand (411,783 t), Iran (311,307 t) and Greece (274,600 t). In Spain, around 21,463 
t are produced per year, of which half, 13,123 t, come from Galicia, specifically from the 
provinces of Pontevedra (7,662 t) and A Coruña (4,961 t). 
Kiwi production worldwide was focused on two varieties: one of green-fleshed, 
Actinidia chinensis var. deliciosa (A. Chevalier.) A. Chevalier cv 'Hayward' and another 
one yellow-fleshed, A. chinensis var chinensis (Planchon.) cv 'Hort16A', commercially 
known as Kiwi Gold. This cultivar disappeared in 2011 due to an attack by Pseudomonas 
syringae pv. actinidiae (Psa), cause of the bacterial cancer of the kiwi. Therefore, the 
cultivar 'Hayward' continues to be the majority crop (96%). However, there are other 
varieties and species of Actinidia sp. with great economic potential that either are not being 
exploited or do so much less than those mentioned above. Some of these are: A. arguta 
(Siebold and Zuccarini.) Planchon ex Miquel; A. eriantha Bentham; other cultivars of A. 
Summary 
8 
chinensis var chinensis yellow-fleshed as 'Jintao' or 'Dorì' and red-fleshed as 'Hongyang' 
and A. chinensis var deliciosa green-fleshed as 'Summerkiwi'. 
Kiwi propagation can be carried out sexually, through seeds, or asexually, by cuttings, 
grafting or by in vitro culture techniques. Cuttings is the most used method for the 
macropropagation of the kiwi, while the grafting is a macropropagation method that allows 
to obtain optimal plants if the pattern is adequate. Finally the micropropagation is true-to-
type propagation (maintaining the characteristics of the plant original) of a selected 
genotype using in vitro culture techniques. 
Seed germination is a complex process that can be hindered in the event that the seeds 
undergo a dormancy that must be broken in order to achieve germination. The dormancy 
can be defined as the inability of a viable seed to germinate in favorable conditions for it. 
Kiwi seeds naturally are characterized by erratic and poor germination, this fact is an 
indication of the presence of dormancy. To break seed dormancyand achieve success 
germination, seeds are generally subjected to different treatments both physical 
(stratification, thermophotoperiod) and/or with phytohormones (using GA3). The 
stratification consists in subjecting the seeds to cold conditions (e.g. 4 ° C) during different 
periods of time in order to emulate the low temperatures of the winter and thus help the 
rupture of the dormant when the seeds are incubated under favorable conditions. 
As previously mentioned, grafting is a macropropagation technique that allows 
obtaining optimal plants if the pattern is adequate, allowing to obtain more vigorous 
individuals since the root system of the pattern is better than that obtained by cuttings. In 
addition, this technique allows to obtain plants that maintain the productive properties of 
the grafted plant (scion) and the rootstock beneficial characteristics (resistance to diseases, 
adverse conditions, etc.) for the crop. 
Micrografting also known as Shoot Tip Grafting (STG) is a micropropagation technique 
that involves the grafting of a very small scion, in this case a meristem or apical bud, on a 
rootstock aseptically grown from seeds or from in vitro culture that has been previously 
decapitated. 
The general objective of this PhD Thesis has been the design of simple, reliable and 
repeatable protocols of germination, micropropagation and micrografting for several kiwi 
taxa. To this end, biotechnological techniques, statistical methods and artificial intelligence 
tools have been applied, specifically artificial neural networks (ANNs) combined with 
Summary 
9 
fuzzy logic (neurofuzzy logic) and genetic algorithms (CHAID). Our hypothesis has been 
that by using the latest computer tools (ANNs and CHAID) combined with statistical 
methods, we would be able to innovate and design new procedures for successful 
germination, micropropagation and micrografting for those kiwi taxa, in a simple and easily 
replicable way applicable to other materials. 
To evaluate the validity of this hypothesis in Chapter II, the development of a 
germination protocol to break dormancy and improve seed germination in eight kiwi taxa 
was designed and discussed. The results of the artificial intelligence tool, neurofuzzy logic, 
have allowed us to identify those factors that significantly affect the germination of the 
seeds. Furthermore, our results demonstrate the need of using several parameters, not just 
germination percentage, for a true characterization of the germination process. 
In Chapter III, the development of a complete and adequate micropropagation protocol 
was studied for thirteen kiwi taxa, some of which have not yet been established in vitro, 
using direct organogenesis (nodal segments and apical buds). The results indicated that an 
efficient and adequate protocol was designed for eleven the kiwi taxa used, being the first 
time that some of them were established in vitro. 
Finally, in Chapter IV the development of a micrografting protocol for varieties of the 
genus Actinidia was addressed. The main objective was to identify those critical factors on 
which the success of the micrograft depends in order to achieve, in the long term, new 
micro-grafted kiwi plants with greater resistance to Psa. The results indicate that by means 
of the use of genetic algorithms it is possible to identify the critical factors for the 
micrografting in kiwi, giving us the tools to develop a fully new protocol which render 
viability percentages around 20%. 
 
y 
8 
 
 
 
 
 
Capítulo I 
Introducción 
 
 
 
 
 
 
Imagen: 
 
Curtis’s Botanical Magazine, t. 8532-8591, vol. 140 [ser. 4, vol. 10]: t. 8538 (1914) [M. Smith] 
 
http://plantillustrations.org/volume.php?id_volume=183&SID=0&mobile=0&size=1
Capítulo I Introducción 
13 
 
1 El kiwi 
1.1 Origen 
El kiwi es originario del sudoeste y el centro de China (Fig. 1-1), donde se concentra 
más del 80% de los taxones de Actinidia y donde probablemente se ha producido la 
evolución del género (Huang 2016). Esta planta ya era utilizada en la medicina tradicional 
y fue descrita por primera vez en el año 1400 por Chin-Huan Pen Táo, aunque no fue 
caracterizada y clasificada científicamente hasta mediados del siglo XIX cuando se definió 
como Actinidia chinensis, perteneciente a la familia Actinidiaceae (Van Tieghem 1899). A 
lo largo de su breve historia ha habido numerosos cambios en 9su nomenclatura y 
clasificación (Liang 1984; Zhao & Liu 1996; Huang et al. 1999; Li et al. 2007). 
Actualmente se han identificado un total de 54 especies (de las cuales 44 son endémicas de 
China) y 21 variedades, totalizando 75 taxones (especies y variedades) (Huang 2016). 
 
FIGURA 1-1 DISTRIBUCIÓN NATURAL DE ACTINIDIA (EL NÚMERO DE ESPECIES PRESENTE EN CADA PROVINCIA 
SE INDICA EN LA INTENSIDAD DEL SOMBREADO) (HUANG 2016) 
Características de la planta y del fruto de kiwi 
El género Actinidia se caracteriza por ser una liana trepadora cuyo tallo puede presentar 
o no pelos, que presenta hojas caducas, alternas, normalmente dentadas y con peciolos 
El kiwi 
14 
largos (Fig. 1-2). Los pelos en las hojas, cuando los hay, se encuentran en la parte inferior 
de éstas. Las flores normalmente forman inflorescencias unisexuales con pétalos de colores 
que van desde el blanco al rojo, pasando por amarillo claro y rosa (Ferguson 1984). Todas 
las especies de Actinidia son dioicas, aunque algunos cultivares de Actinidia arguta como 
‘Issai’ o ‘Transcarpacia’ y el cultivar ‘Szymanowski’ de Actinidia kolomikta se comportan 
como autofértiles (García et al. 2015). El fruto es una baya de globular a cilíndrica, cuya 
piel puede estar o no cubierta de pelo. Estas bayas son una excelente fuente de vitaminas C 
y D, así como de folato y minerales fundamentales como el potasio y el magnesio, 
conteniendo a su vez muy poco sodio. Además, el kiwi contiene un 2-3 % de fibra 
alimentaria, lo que supone un 10% de la cantidad diaria recomendada, así como 
propiedades laxantes (Ferguson & Ferguson 2003). Estos frutos contienen una gran 
cantidad de semillas (en ocasiones más de mil) pequeñas, oblongas y de color negro. El 
tamaño del fruto es proporcional al número de semillas (Gonzalez et al. 1998), por lo que 
el tamaño y la forma del fruto varían incluso dentro de la misma planta (Gallego et al. 
1997). 
 
FIGURA 1-2. PLANTA ADULTA DE KIWI CON FRUTOS LISTOS PARA SU RECOLECCIÓN 
 
Es por todos estos beneficios que el consumo de frutos de kiwi se ha vuelto tan popular 
en todo el mundo. 
1.2 Producción mundial de kiwi 
Según la Organización para la Agricultura y la Alimentación (FAO), la producción del 
kiwi se ha duplicado en todo el mundo desde 2004 (2.301.972 toneladas) llegando a superar 
los 4 millones de toneladas (4.038.872 toneladas) en 2017 (Fig.1-3A). Los principales 
productores de kiwi a nivel mundial son China (2.024.603 toneladas), Italia (541.150 
Capítulo I Introducción 
15 
toneladas), Nueva Zelanda (411.783 toneladas), Irán (311.307) y Grecia (274.600 
toneladas) (FAO 2019) Fig.1-3B). 
 
 
 
FIGURA 1-3 GRAFICAS DE PRODUCCIÓN: A, PRODUCCIÓN MUNDIAL DE KIWI ENTRE LOS AÑOS 2004 Y 2017. 
B, PRINCIPALES PAÍSES PRODUCTORES DE KIWI Y SU PRODUCCIÓN EN 2017. LOS DATOS DE PRODUCCIÓN SE 
EXPRESAN EN MILLONES DE TONELADAS. (FAO, 2019) 
En España (Gallego 2018), la producción de kiwi fue de 21.463 toneladas (MAPAMA 
2019) siendo más de la mitad, 13.123 toneladas, producidas en Galicia, concretamente en 
la provincia de Pontevedra (7.662 toneladas) y A Coruña (4.961 toneladas). 
La producción de kiwi a nivel mundial se centraba en dos variedades: una de pulpa 
verde, la Actinidia chinensis var. deliciosa (A. Chevalier.) A. Chevalier cv ‘Hayward’ y 
otra de pulpa amarilla, A. chinensis var chinensis (Planchon.) cv ‘Hort16A’, conocida 
comercialmente como Gold, que prácticamente desapareció en 2011 debido a un ataque 
por Pseudomonas syringae pv. actinidiae,más conocida como Psa, causante del cáncer 
bacteriano del kiwi. Por ello, el cultivar ‘Hayward’ sigue siendo el cultivo mayoritario (96 
%) (Ferguson 2015). No obstante, existen otras variedades y especies de Actinidia con gran 
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potencial económico que o bien no están siendo explotadas o lo hacen en mucha menor 
medida que las mencionadas anteriormente. Algunas de estas son: A. arguta (Siebold and 
Zuccarini.) Planchon ex Miquel; A. eriantha Bentham; otros cultivares de A. chinensis var 
chinensis de pulpa amarilla como ‘Jintao’ o ‘Dorì’ y roja como ‘Hongyang’ y de A. 
chinensis var deliciosa como ‘Summerkiwi’ (Fig.1-4). 
 
FIGURA 1-4 CULTIVARES ROJO (‘HONGYANG’), AMARILLO (‘HORT 16A’) Y VERDE (‘HAYWARD’) DE 
ACTINIDIA (NEW ZEALAND PLANT & FOOD RESEARCH). 
1.3 Selección de plantas de kiwi para su producción comercial 
Todos los cultivares de A. chinensis var deliciosa seleccionados en Nueva Zelanda 
provienen de unas semillas recogidas en China en 1904 (Ferguson 2004). Inicialmente se 
cultivaron una gran cantidad de plantas obtenidas a partir de dichas semillas germinadas, 
pero finalmente únicamente unas pocas, las mejores, se identificaron, caracterizaron, se 
determinó su origen y se les dio un nombre (Mouat 1958). El cultivar ‘Hayward’ recibe su 
nombre por Hayward Wright que lo seleccionó debido a su fruto de gran tamaño, sabor y 
facilidad de conservación. 
El cultivo de kiwi en China empezó en 1957 con la introducción de semillas de A. 
chinensis var deliciosa desde los montes Qinling en la provincia de Shaanxi (Zhang et al. 
1983). Cuatro años más tarde comenzó el cultivo de A. chinensis var chinensis empleando 
semillas de frutos recolectados en la provincia de Henan (Huang et al. 2003; Huang et al. 
2004). No obstante, la mayoría de los cultivares de China provienen de estaquillas de 
plantas salvajes con una gran calidad de fruto (Ferguson & Huang 2007). Los pocos 
cultivares chinos que no fueron seleccionados directamente de la naturaleza fueron 
obtenidos a partir de semillas, por ejemplo A. chinensis var chinensis cv ‘Hongyang’ que 
Capítulo I Introducción 
17 
se seleccionó a partir de más de 3000 plántulas obtenidas de semillas salvajes (Wang et al. 
2003). 
Fuera de China también se han realizado selecciones a partir de semillas recolectadas 
directamente de la naturaleza como por ejemplo A chinensis var deliciosa cv ‘California 
Male’ (‘Chico Male’) que fue seleccionado en los Estados Unidos a partir de semillas 
enviadas en 1908 (Ferguson 1997) o A. chinensis var chinensis cv ‘ChinaBelle®’ 
seleccionada en Francia a partir de semillas recogidas en China (Blanchet & Chartier 1998). 
La mayoría de los cultivares de kiwi son selecciones obtenidas directa o indirectamente 
de la naturaleza o a partir de semillas por lo que los casos de variedades obtenidas a partir 
de cruces controlados son escasos. Sin embargo, se ha intentado cruzar ‘Hayward’ con 
machos de floración temprana, para intentar obtener plantas con una fecha de recolección 
más temprana, para así evitar las heladas otoñales (Muggleston et al. 1998). El resultado de 
estos esfuerzos ha sido la selección de dos cultivares de A. chinensis var deliciosa, 
comercializados bajo el nombre de ‘Summerkiwi’™ (‘Summer 3373’ y ‘Summer 4605’ 
aunque únicamente el más prometedor de los dos, el ‘Summer 3373’, se está propagando) 
en Italia, que cumplen con el cometido de recolectarse antes que Hayward evitando así las 
heladas tempranas (Testolin & Ferguson 2009). En el año 2013 se seleccionaron, también 
en Italia a través de cruces controlados, dos nuevos cultivares de A. chinenesis var chinensis 
‘Dorì’ y ‘Soreli’ (Testolin 2015). 
1.4 Cultivares comercializados de kiwi 
Actinidia chinensis var deliciosa cv ‘Hayward’ se caracteriza por poseer unos frutos 
grandes, de entre 80 y 110 g de media, la piel de los frutos es marrón y está cubierta de una 
densa capa de pelo, la pulpa es de color verde, poco aromática y de sabor ácido. El cultivar 
‘Hayward’ es medianamente vigoroso y muy productivo, crece en zonas de clima 
continental con inviernos fríos que van desde los -1,1 a los 7,7 °C y veranos cálidos que 
oscilan entre los 25,6 y los 33,8 °C. La brotación de ‘Hayward’ se produce a mediados de 
marzo, la floración ocurre a mediados de mayo y el fruto se recolecta a mediados de octubre 
(Huang 2016). 
Actinidia chinensis var deliciosa cv ‘Summerkiwi™’ es una selección realizada a partir 
de ‘Hayward’ que se caracteriza por poseer unos frutos más pequeños que los de 
‘Hayward’, de sabor más dulce y menos acidulado aunque su característica más importante 
El kiwi 
18 
a nivel agrícola es su temprana recolección, la cual ocurre entre 40 y 45 días antes que 
‘Hayward’ lo que evita los daños por heladas tempranas, convirtiéndola en la variedad de 
kiwi verde más precoz del mercado. Este cultivar se caracteriza por ser más vigoroso y 
productivo debido a los cortos entrenudos que le permiten tener un mayor número de yemas 
por metro cuadrado de rama. (García et al. 2015). En España, esta variedad prácticamente 
se ha erradicado ya que no resultó ser tan productiva como el cv. ‘Hayward’. 
Actinidia chinensis var chinensis cv ‘HORT16A’ se caracterizaba por poseer unos frutos 
de tamaño medio con un peso entre 95 y 100 g. La piel de los frutos es marrón claro con 
pelos suaves que se eliminan fácilmente por fricción, la pulpa es de color amarillo muy 
aromática y de sabor dulce. La brotación y floración es un mes antes que la del cultivar 
‘Hayward’. ‘Hort16A’ es más vigoroso que ‘Hayward’ y más productivo que éste (Huang 
2016). Este cultivar comenzó a comercializarse en el 2000 como Kiwi Gold (Costa et al. 
2018) Actualmente se ha sustituido por nuevas variedades más resistentes a la Psa como el 
‘Zesy002’ o Gold 3, comercializado por Zespri como SunGold. 
Actindia chinensis var chinensis cv ‘Jintao’ posee unos frutos con un peso medio de 90 
g pudiendo llegar hasta los160 g. Cuando el fruto está maduro no presenta prácticamente 
vellosidades y la pulpa es de color amarillo con un sabor dulce y de pulpa jugosa. Este 
cultivar se caracteriza por ser moderadamente vigoroso y muy productivo, produciendo en 
condiciones normales el doble que ‘Hayward’. Las condiciones climáticas en las que se 
desarrolla son las típicas del clima continental con inviernos fríos (entre 7,7 y -1,1 °C de 
media) y veranos cálidos (entre 25,6 y 33,8 °C). Este taxón se considera resistente al calor, 
aunque los frutos de mejor calidad (mayor concentración de azúcares, piel más gruesa que 
ayuda al almacenado, y más sabor) se producen en zonas montañosas a alturas de entre 800 
y 1000 metros. La recolección de sus frutos se produce a mediados-finales de septiembre 
(Huang et al. 2002; Huang 2016). En la península Ibérica se están haciendo las primeras 
pruebas de cultivo de esta variedad en sustitución del Gold (Gallego 2018). 
Actinidia chinensis var chinensis cv ‘Dorì’ se caracteriza por sus frutos de 100 g de 
media con una pulpa de color amarillo intenso. Se trata de un cultivar con un crecimiento 
vegetativo no muy excesivo cuya maduración es 35 días antes que ‘Hayward’ lo que 
permite a este cultivo evitar las heladas tempranas que tantos daños producen en los 
cultivos de ‘Hayward’ (García et al. 2015; Huang 2016). 
Capítulo I Introducción 
19 
Actinidia chinensis var chinensis cv ‘Hongyang’ presenta unos frutos de tamaño medio 
con un peso de entre 68,8 y 92,5 g, presenta una piel de color marrón cubierta de pelos que 
están poco unidos a la piel y se eliminan fácilmente. La parte externa del pericarpo es de 
color verde claro o verde amarillento y la parte interna del pericarpo es roja, su sabor es 
dulce y con un refrescante aroma. ‘Hongyang’ no tolera las altas temperaturas en veranoni 
la sequía, por ello las condiciones óptimas para su crecimiento son entre 13 y 16 °C de 
temperatura media anual, sin superar los 27 °C en julio y agosto y unas precipitaciones 
anuales de entre 1000 y 1500 mm. Este cultivar presenta un vigor intermedio, similar al de 
‘Hayward’ y es precoz dado que el 30% de las plantas dan fruto el primer año de siembra 
y todas dan fruto al año siguiente de ser sembradas (Mingzhang & Mingzhong 2008; Huang 
2016). 
Actinidia eriantha cv ‘White’ se trata de una selección a partir de plantas salvajes que 
presenta unos frutos de entre 94 y 132 g con una característica forma cilíndrica alargada. 
La piel es marrón y está densamente cubierta de pelos largos y blancos, es un fruto muy 
fácil de pelar y con una pulpa de color verde oscuro y un sabor ligeramente ácido. Este 
cultivar es muy adaptable y presenta una mayor resistencia al calor, inundación, sequía, 
salinidad y alcalinidad que el resto de los cv de A chinensis. A eriantha crece de forma 
natural en zonas sub-tropicales por debajo de los 500m de altitud (Wang et al. 1996; 
Ferguson & Huang 2007; Wu et al. 2009). 
Actinidia arguta presenta unos frutos de pequeño tamaño ovoides o globulares de entre 
6 y 16 g. La pulpa de esta especie es verde y jugosa con un sabor ligeramente ácido, este 
fruto puede consumirse directamente, sin necesidad de pelarlo ya que carece de pelos. El 
sabor de su fruto se considera superior al resto de taxones cultivados, aunque debido a 
problemas en el manejo de la planta y el corto tiempo de almacenamiento del fruto muchos 
de los intentos de comercializar esta especie han fracasado. Esta especie tiene una amplia 
dispersión vertical dentro del género Actinidia pudiéndose encontrar desde los 150 m hasta 
los 3500m de altura y posee una elevada resistencia al frío, siendo capaz de sobrevivir a 
condiciones extremas de hasta -30 °C en invierno(Williams et al. 2003; Ferguson & Huang 
2007; Huang 2016). 
Actinidia melanandra presenta una serie de características fisiológicas que la hacen 
especialmente interesante para el cultivo del kiwi, concretamente sirviendo como patrón 
para otras especies productivas. Esta especie se caracteriza por una elevada resistencia al 
frío habitando de forma natural entre los 600-2600 m de altitud (Ferguson & Huang 2007) 
El kiwi 
20 
y además, es probable que contenga genes de resistencia a la Pseudomonas syringae pv 
actinidiae (Psa)(Bourrain 2017). A pesar de ser una especie no comercial a día de hoy, los 
frutos de A. melanandra son comestibles, oblongos y de un peso medio de 15 g. La piel de 
estos frutos es muy característica presentando tonos morados y ausencia de pelos en su 
superficie, el color de la pulpa es verde con un núcleo blanquecino (Huang 2016). 
Una vez que un taxón de interés es identificado como comercial, éste puede ser 
inmediatamente fijado por propagación clonal, lo que permite explotar toda la variación 
genética (aditiva, dominante y epistática) disponible en el género (Daoyu et al. 2002). 
 
2 Germinación 
La germinación se define como el conjunto de procesos que ocurren en la semilla, que 
van desde la imbibición (toma de agua por parte de la semilla seca) hasta que se produce la 
elongación y emergencia al exterior del eje embrionario (Bewley & Black 1994). 
La germinación de semillas es un proceso complejo que puede verse dificultado en caso 
de que las semillas sufran un proceso de dormición que es necesario romper a fin de lograr 
la germinación. 
La dormición puede definirse como la incapacidad de una semilla viable de germinar en 
condiciones favorables para ello (Bewley 1997). 
En primer lugar, procederemos a describir brevemente el proceso de la germinación para 
posteriormente hablar de la dormición de las semillas y cómo romperla para lograr la 
germinación de estas. 
La absorción de agua por parte de la semilla a lo largo del proceso de germinación se 
produce de manera trifásica (Nonogaki et al. 2010), la primera fase se corresponde con la 
imbibición, hecho que reactiva su metabolismo. Seguidamente, se produce una fase de 
meseta en la toma de agua, en la que las rutas metabólicas necesarias para que comience la 
germinación se pongan en funcionamiento. Es en esta fase cuando se interrumpe el proceso 
en las semillas que no germinan, bien por un fenómeno de dormición o bien por la muerte 
de las mismas (Fig.1-6). 
En la transición de la segunda a la tercera fase entran en juego los factores 
ambientales y fisiológicos que determinarán si la semilla germina (ruptura de la dormición) 
Capítulo I Introducción 
21 
o no. Las giberelinas, como el GA3, ayudan a reducir los requerimientos ambientales (horas 
de frío, condiciones de luz y/o temperatura, etc.) necesarios para la germinación 
contrarrestando los efectos de otras hormonas vegetales como el ácido abscísico (ABA) 
(Bewley & Black 1982; 1994). 
 
FIGURA 1-6 ESQUEMA DE LOS PROCESOS QUE OCURREN EN LA SEMILLA A MEDIDA QUE SE PRODUCE LA 
TOMA AGUA DEL MEDIO (BEWLEY 1997). 
Por último, durante la tercera fase se produce una rápida toma de agua del medio que da 
lugar a la elongación de la radícula y la emergencia al exterior de ésta dando por concluido 
el proceso de germinación (Fig.1-6). 
Existen fundamentalmente dos razones por las que una semilla viable no germine: que 
las condiciones ambientales no sean favorables o que alguna propiedad de la propia semilla 
lo impida. La incapacidad de una semilla para germinar en condiciones ambientales 
favorables (tales como luz, agua, temperatura o gases) es lo que se denomina como 
dormición (Koornneef et al. 2002). La razón ecológica de la dormición es evitar que las 
semillas germinen en condiciones favorables que no durarían lo suficiente como para que 
la planta lograra establecerse, sobrevivir y dejar descendencia (Vleeshouwers et al. 1995). 
Las semillas de kiwi de forma natural se caracterizan por una germinación errática y 
pobre (Bailey 1961). Este hecho es un indicativo de la presencia de dormición (Windauer 
et al. 2016). Para romper la dormición y con ello lograr la germinación de las semillas, 
éstas se someten a distintos tratamientos tanto físicos (estratificación, termofotoperiodo), 
como hormonales (empleo de GA3). La estratificación consiste en someter a las semillas a 
Germinación 
22 
condiciones de frío (ej. 4 °C) durante distintos periodos de tiempo a fin de emular las bajas 
temperaturas del invierno y así ayudar a la ruptura de la dormición cuando las semillas son 
incubadas en condiciones favorables (Sekhukhune et al. 2016a). 
La variación de temperatura es un indicativo para la semilla de la profundidad a la que 
se encuentra, cuanto mayor es la fluctuación a menor profundidad se encuentra la semilla 
con respecto a la superficie y por tanto más fuerte es la señal para finalizar la dormición y 
comenzar la germinación. Estudios sobre la germinación de kiwi (Lawes & Anderson 1980) 
indican que una temperatura fluctuante produce mayores porcentajes de germinación que 
el empleo de temperaturas constantes. 
Además de la temperatura, la luz tiene un efecto importante a la hora de romper la 
dormición ya que el termoperiodo indica a la semilla de kiwi la estación del año en la que 
se encuentra (días más largos en verano y cortos en invierno) (Lawes & Anderson 1980) y 
también el tipo de luz, luz roja/roja lejana, afecta a la germinación ya que indica la presencia 
o no de competidores alrededor (Windauer et al. 2016). 
Los tratamientos hormonales aplicados al kiwi para romper la dormición han consistido 
en el empleo de GA3 a distintas concentraciones, generalmente durante 24 h antes de su 
incubación (Lawes & Anderson 1980; Mattiuz et al. 1996; Wu & Datson 2015; Sekhukhune 
et al. 2016a; Sekhukhune et al. 2016b). 
A continuación, procederemos a describir los distintos tipos de propagación vegetal 
aplicables al kiwi más detalladamente. 
 
3 Micropropagación 
La propagacióndel kiwi puede realizarse por vía sexual, mediante semillas, o bien por 
vía asexual, por estaquillado, injerto o mediante técnicas de cultivo in vitro. 
Propagación sexual del kiwi 
La propagación sexual consiste en la producción de plantas mediante la fusión de los 
gametos parentales que dan lugar a un embrión contenido dentro de una semilla o fruto. 
Las ventajas de este tipo de propagación son: la variedad genética a la que da lugar, lo que 
permite la obtención de nuevos cultivares y patrones; las semillas se producen en gran 
cantidad y pueden ser almacenadas durante mucho tiempo; se distribuyen fácilmente y las 
Capítulo I Introducción 
23 
plántulas obtenidas suelen estar libres de los posibles patógenos que hayan podido afectar 
a los parentales (George et al. 2008). Los inconvenientes de este tipo de propagación son: 
la segregación genética, lo que puede llevar a la pérdida de características agronómicas de 
los progenitores; las semillas obtenidas darán lugar a plantas macho y hembras, siendo, en 
el caso del kiwi, las primeras menos interesantes a nivel de producción de frutos que las 
hembras, la segregación se realiza en una proporción de 1:1 (Harvey et al. 1997). 
3.1 Propagación asexual del kiwi 
La propagación asexual es interesante a nivel agrícola, ya que permite obtener nuevas 
plantas que conserven las características élite de las plantas de las que provienen. Los 
métodos de macropropagación de kiwi incluyen el estaquillado y el injerto, mientras que la 
micropropagación implica su cultivo in vitro. 
El estaquillado es el método más utilizado para la propagación del kiwi. Se puede 
realizar con ramas semi-herbáceas obtenidas de la poda de verano o ramas leñosas 
obtenidas de la poda de invierno, así como a partir de raíces. El estaquillado de raíces es 
similar al estaquillado a partir de ramas, solo que el fragmento de raíz se dispone en 
posición horizontal en lugar de en vertical (Lawes & Sim 1980). Los mejores resultados se 
obtienen con estaquillas semi-herbáceas (Revilla et al. 1992). 
El injerto es un método de propagación que permite obtener plantas óptimas si el patrón 
es adecuado. Además, permite obtener plantas más vigorosas que por estaquillado, ya que 
el sistema radicular obtenido mediante estaquillado no es muy robusto (Sim & Lawes 
1981), en comparación con el obtenido a partir de patrones (Zenginbal 2007). Además, el 
injerto permite adelantar la producción o transmitir resistencias a patógenos o a condiciones 
desfavorables. El injerto en lengüeta es el mejor para las plantas de kiwi obteniéndose 
resultados excelentes en cuanto a la capacidad de injertar (superior al 90%) así como la 
calidad del injerto, tanto en su grosor como en longitud, si bien otros tipos de injerto como 
el injerto en astilla también proporciona una tasa de éxito superior al 90 % aunque el grosor 
y longitud del injerto es menor (Zenginbal 2007). 
La micropropagación es la propagación true-to-type (manteniendo las características de 
la planta original) de un taxón seleccionado empleando técnicas de cultivo in vitro. 
Normalmente la micropropagación está asociada con la producción en masa de plantas de 
calidad a precios competitivos (Debergh & Read 1991). 
Micropropagación 
24 
Frente a la macropropagación, la micropropagación presenta una serie de ventajas, entre 
las que se incluyen el hecho de que se comience con pequeños fragmentos de plantas 
(explantos), requiriéndose poco espacio para mantener stocks de plantas o multiplicarlas 
para obtener gran cantidad de ellas. Además, estos cultivos son asépticos, por lo que las 
plantas obtenidas están libres de bacterias, hongos y otros microorganismos. Este tipo de 
cultivo permite una gran flexibilidad a la hora de ajustar factores que pueden afectar a la 
multiplicación de las plantas, tales como los nutrientes disponibles, control sobre los 
reguladores de crecimiento, luz o temperatura lo que permite la producción continua y 
controlada de plantas con características de élite independientemente de la época del año 
(George et al. 2008). 
Por otro lado, la micropropagación también incluye una serie de desventajas frente a la 
propagación clásica como la necesidad de instalaciones especializadas y de personal 
cualificado por lo que aumentan los costos, el tamaño de plantas micropropagadas es muy 
pequeño, necesidad de diseñar protocolos específicos para algunas especies a fin de obtener 
resultados óptimos y exigencia de garantizar la estabilidad genética (evitar la variación 
somaclonal). También hay que tener en cuenta el riesgo por contaminación de los medios 
de cultivo, a pesar de trabajar en condiciones de asepsia. A esto hemos de añadir el hecho 
de que las plantas multiplicadas in vitro no son autótrofas y precisan de un procedimiento 
específico de adaptación al medio ambiente antes de poder ser transferidas a campo 
(George et al. 2008). 
Las técnicas de cultivo in vitro que se pueden emplear en la micropropagación son: 
multiplicación axilar o multiplicación adventicia. La diferencia entre ambas consiste en la 
presencia o no de meristemos en el explanto utilizado, y ambas se encuentran representadas 
en la figura 1-5. 
La micropropagación axilar se puede realizar a partir de meristemos, yemas apicales o 
a partir de segmentos nodales que cuenten con una yema axilar. Para ello se aíslan las yemas 
tanto apicales como las que se encuentran en la axila de la hoja y se cultivan en medio de 
cultivo. De este modo se obtienen brotes que pueden multiplicarse para posteriormente 
enraizarse y transferirse al suelo. 
Por otro lado, la micropropagación adventicia consisten en la obtención de brotes 
(mediante organogénesis adventicia) y/o embriones somáticos (embriogénesis adventicia) 
a partir de explantos que no poseen meristemos. Este tipo de micropropagación puede ser 
Capítulo I Introducción 
25 
directa si los brotes y embriones se obtienen directamente sobre el explanto sin 
proliferación de callo (masa celular sin diferenciación aparente) o si por el contrario es 
necesario un paso previo de formación de callo antes del desarrollo de las estructuras 
deseadas, denominándose en este caso micropropagación adventicia indirecta. 
 
 
FIGURA.1-5: MÉTODOS DE MICROPROPAGACIÓN. TANTO A PARTIR DE YEMAS AXILARES (PARTE SUPERIOR) 
COMO A PARTIR DE YEMAS ADVENTICIAS O EMBRIONES (PARTE INFERIOR) (GEORGE ET AL. 2008) 
La micropropagación consta de 5 etapas (Debergh & Read 1991): 
Etapa 0: selección de la planta madre y su preparación. 
La correcta selección y preparación de los explantos afecta directamente a su calidad, lo 
que determinará su comportamiento frente a los dos principales problemas que afectan a la 
siguiente fase, la contaminación y la oxidación del explanto. Los factores que influyen 
sobre la calidad del explanto son: el tipo de órgano que sirve como explanto, la edad 
fisiológica del mismo, la estación en la que se recoge el material vegetal, el tamaño y el 
estado sanitario general de la planta madre (Levitus et al. 2010). La planta madre debe 
elegirse en base a unas características agronómicas deseables. Una vez seleccionados los 
individuos, es preciso definir el tipo de explanto a establecer en condiciones in vitro. En 
general, los órganos jóvenes o bien rejuvenecidos son los que tienen mejor respuesta en el 
Micropropagación 
26 
establecimiento en comparación con los materiales adultos. Esta etapa se emplea para 
remediar, o al menos reducir, las contaminaciones y así obtener un mayor éxito en las 
siguientes etapas. Para ello se puede cultivar las plantas madre en condiciones más 
higiénicas que en campo, a ser posible en un invernadero. En esta etapa también se incluyen 
tratamientos que se pueden aplicar a la planta madre a fin de que sea un mejor material de 
partida. Estos tratamientos incluyen el control de luz, temperatura, así como la aplicación 
de tratamientos hormonales para promoverla formación de yemas. 
Etapa I: iniciación del cultivo o establecimiento 
En esta etapa el objetivo es el establecimiento de un cultivo que sea viable y que se 
encuentre en condiciones asépticas. El éxito está determinado por la calidad del explanto 
obtenido en la Etapa 0. Para comenzar esta etapa se suelen emplear como explanto yemas 
apicales o axilares, ya que son estables genéticamente. También se pueden emplear otros 
tipos de explantos con los que producir organogénesis adventicia tales como hojas, tallos, 
peciolos o raíces. No obstante, el empleo de brotes obtenidos mediante organogénesis 
adventicia implica un riesgo de variación somaclonal que daría lugar a plantas que no 
fuesen true-to-type. El tamaño del explanto es un factor importante en esta etapa: cuanto 
mayor es el explanto más probable es que se establezca correctamente, aunque también 
aumenta el riesgo de contaminaciones. 
Uno de los principales problemas que pueden surgir en esta etapa, al margen de las 
contaminaciones, sería la producción de fenoles por parte de los explantos. Esta síntesis de 
fenoles es una respuesta de la planta a los daños mecánicos producidos durante la escisión 
de los explantos. Las concentraciones elevadas de fenoles dan lugar a compuestos 
citotóxicos al oxidarse y pueden causar a la muerte de los explantos. 
Etapa II: multiplicación 
El objetivo de esta etapa es mantener y aumentar la cantidad de brotes tanto para 
continuar los ciclos de multiplicación (subcultivos) como para poder destinar una parte de 
estos brotes a la siguiente etapa. Esta etapa puede repetirse varias veces a fin de obtener la 
cantidad de planta deseada mediante la multiplicación de brotes o el mantenimiento de 
stock fresco de planta de interés. Uno de los principales problemas que se observan en esta 
fase es la formación de tejido indiferenciado (callo) en la base de los explantos lo que 
perjudica la siguiente etapa, el enraizamiento, y que podría dar lugar a variación somaclonal 
mediante la formación de brotes a partir de este callo. Otro de los problemas que pueden 
Capítulo I Introducción 
27 
ocurrir durante la fase de multiplicación es la hiperhidricidad (trastorno fisiológico 
caracterizado por alta retención de agua), un proceso de morfogénesis anormal que da como 
resultado cambios anatómicos y morfológicos que producen hojas y brotes con una 
apariencia vidriosa (Debergh et al. 1992; Bhatia & Sharma 2015). Las condiciones adversas 
que pueden causar este fenómeno pueden ser una elevada humedad relativa, el tipo de 
explanto, la baja intensidad lumínica, la concentración del agente gelificante, las 
concentraciones de microelementos y hormonas, el número de subcultivos y el estrés 
oxidativo como resultado de una elevada concentración de sales (Bhatia & Sharma 2015). 
La hiperhidricidad puede llegar a afectar a la fotosíntesis y a la transpiración, dando lugar 
a hojas y brotes no funcionales que afectarán negativamente a la supervivencia de la 
plántula durante la fase aclimatación ex vitro (Kevers et al. 2004). 
Etapa III: inducción y desarrollo de raíces: enraizamiento. 
En esta etapa se produce la formación de raíces adventicias. En las especies leñosas 
resulta especialmente complicado por su limitada capacidad rizogénica (Echenique et al. 
2004). 
El enraizamiento puede realizarse tanto en condiciones in vitro como ex vitro. En el 
primer caso pueden emplearse varios tipos de substratos y reguladores de crecimiento 
(auxinas) para promover la rizogénesis. Los substratos incluyen medio solidificado con 
agar, perlita y/o vermiculita humedecidas con medio nutritivo o agua. En un medio 
solidificado con agar, los nutrientes se reducen de ½ a ¼ de la composición original, y la 
sacarosa se reduce a una concentración final de 1-2 %, ya que los medios con baja 
concentración salina, incrementan el porcentaje de enraizamiento (Gresshoff & Doy 1972; 
Lloyd & McCown 1980). La auxina más utilizada para la inducción de la rizogénesis es el 
Ácido 3-indolbutírico (IBA) (Levitus et al. 2010). 
En ocasiones es posible lograr el enraizamiento en condiciones ex vitro para lo cual, los 
brotes obtenidos en la fase de multiplicación se extraen del medio en el que se encuentran 
y se trasplantan a un medio ex vitro apropiado (como por ejemplo una mezcla turba y arena) 
en condiciones de elevada humedad. De este modo se abarata el coste de producción de las 
plantas realizando a la vez el enraizamiento y la siguiente fase, la aclimatación (George et 
al. 2008) 
Etapa IV: transferencia a condiciones ex vitro: Aclimatación 
Micropropagación 
28 
El objetivo final de esta fase es la transferencia de las plantas cultivada in vitro a 
condiciones ex vitro. El éxito de esta fase viene determinado en gran medida por la calidad 
de las plantas obtenidas durante las anteriores fases de la micropropagación. Si no se realiza 
cuidadosamente, la transferencia de plantas a suelo puede dar lugar a la pérdida de una gran 
cantidad de material vegetal. Esto es debido fundamentalmente a dos razones. La primera 
es que al producir las plantas en condiciones de alta humedad y baja intensidad lumínica 
los estomas de las hojas producida in vitro son atípicos e incapaces de cerrarse 
completamente cuando la humedad relativa baja, por lo que las plantas producidas pierden 
agua rápidamente cuando se trasladan a condiciones ex vitro (Sutter & Langhans 1982). 
Por otro lado, cuando se les suministra sacarosa u otro carbohidrato a las plántulas 
micropropagadas, éstas no desarrollan completamente su aparato fotosintético (son 
heterótrofas o mixotrofas), siendo necesario un estímulo no presente en las condiciones in 
vitro para que las plantas se vuelvan totalmente autotrofas y produzcan su propia fuente de 
carbono. Este cambio se produce tras varios días de exposición a las condiciones ex vitro 
(George et al. 2008). El éxito en esta fase da lugar a plantas perfectamente desarrolladas y 
con las características de la planta madre de la que proceden. 
3.2 Micropropagación en kiwi 
En el caso del kiwi el primer protocolo de micropropagación fue propuesto por Harada 
(1975) y fue posteriormente mejorado (Wang et al. 1982; Standardi 1983; Wessels et al. 
1984; Monette 1986a; Revilla & Power 1988). Los explantos empleados como material de 
partida fueron yemas apicales (Revilla et al. 1992), meristemos apicales (Standardi 1981) 
y yemas apicales y segmentos nodales (Velayandom et al. 1985). Para la micropropagación 
adventicia, se han utilizado como explantos fragmentos de hoja, peciolos y embriones 
zigóticos (Rugini & Gutiérrez-Pesce 2003). 
El medio de cultivo más utilizado para la micropropagación del kiwi ha sido el MS 
(Murashige & Skoog 1962), aunque otros autores también a han empleado diferentes 
medios tales como Gamborg B5 (Gamborg et al. 1968), LS (Linsmaier & Skoog 1965), 
WPM (Lloyd & McCown 1980), N6 (Chu 1978), Nitsch (Nitsch 1969), Quoirin (Quoirin 
et al. 1977), Standardi (Standardi 1981), Cheng (Cheng 1975) y un medio derivado de este 
último, K(h) (Rodriguez et al. 1985). 
Para obtener éxito en las fases de multiplicación y enraizamiento es fundamental el 
empleo de hormonas vegetales o Plant Growth Regulators (PGR). En la multiplicación se 
Capítulo I Introducción 
29 
emplean citoquininas como la 6-benciladeninopurina (BAP), zeatina, tidiazuron o 4-CPPU 
a diversas concentraciones (Suezawa et al. 1988; Revilla et al. 1992; Paradela et al. 2001; 
Paradela 2005). En ocasiones, estas citoquininas se emplean junto a auxinas (ácido 
indolacético (IAA), ácido indolbutírico (IBA), el ácido naftalenacético (NAA), y el ácido 
2,4 diclorofenoxiacetico (2,4 D) o giberelinas (ácido giberélico (GA3) (Standardi 1981; 
Gonzalez et al. 1990; Fraser et al. 1995; Centeno et al. 1998). 
Para el enraizamiento se emplean fundamentalmente auxinas (IBA, IAA o NAA) a bajas 
concentraciones durante un largo periodo de tiempo (Harada 1975;Monette 1986b; Revilla 
et al. 1992) o a elevadas concentraciones durante un corto espacio de tiempo (Standardi 
1983; Rodriguez et al. 1985; Gonzalez et al. 1990).
4 Microinjerto 
Como ya se ha mencionado anteriormente, el injerto es una técnica de propagación que 
permite obtener plantas óptimas si el patrón es el adecuado, permitiendo obtener individuos 
más vigorosos ya que el sistema radicular del patrón es mejor que el obtenido mediante 
estaquillado (Zenginbal 2007). Además, esta técnica permite obtener plantas que mantienen 
las propiedades productivas de la planta injertada y las características beneficiosas para el 
cultivo (resistencia a enfermedades, a condiciones adversas, etc.) del patrón. 
No obstante, esta técnica presenta una serie de dificultades que deben ser tenidas en 
cuenta, tales como las limitaciones en el periodo de tiempo en el que pueden realizarse o la 
presencia de enfermedades no detectadas en alguna de las partes del injerto. 
El microinjerto o micrografting, también conocido como, Shoot Tip Grafting (STG), es 
una técnica de propagación que consiste en colocar un meristemo o brote apical sobre un 
patrón cultivado asépticamente a partir de semillas o bien procedente de un cultivo in vitro 
que ha sido previamente decapitado (Hartmann et al. 2002). 
Esta técnica fue desarrollada por Murashige et al. (1972) y Navarro et al. (1975), quienes 
centraron sus trabajos en los cítricos ante la necesidad de encontrar una solución a las 
pérdidas millonarias producidas por las infecciones víricas que daban lugar a una reducción 
del vigor de las plantas, así como de su productividad y la calidad de su fruto. (Juárez et al. 
2015). El microinjerto ha permitido obtener plantas libres de virus en una gran cantidad de 
Microinjerto 
30 
especies de interés agrícola, tales como naranjo, olivo, vid, manzana, pera, pistacho o 
almendra (Hussain et al. 2014). 
Posteriormente, se han encontrado nuevos usos para esta técnica (Juárez et al. 2015) que 
a continuación se enumeran: 
 Obtención de plantas libres de patógenos 
 Estudios de incompatibilidad de injertos 
 Recuperación de híbridos somáticos 
 Regeneración de plantas haploides 
 Producción de plantas tetraploides estables 
 Regeneración de plantas transgénicas 
 Obtención de injertos de interés en plantas sanas, true-to-type y sin características 
juveniles. 
No obstante, no existe bibliografía acerca de la aplicación de esta técnica al género 
Actinidia. 
El microinjerto requiere de un protocolo de micropropagación tanto para el patrón como 
para el injerto previo para poder aplicar esta técnica. A continuación se describen 
brevemente las distintas etapas necesarias para llevar a cabo el microinjerto (Hussain et al. 
2014): 
1-Establecimiento y multiplicación del material a injertar. 
Los meristemos que se utilizarán en el microinjerto se pueden obtener de brotes en 
crecimiento activo de plantas en invernadero, de campo o, más habitualmente, procedentes 
de cultivo in vitro. Una vez establecido el cultivo in vitro del material a injertar se procede 
a su multiplicación hasta obtener los meristemos necesarios para realizar los microinjerto. 
2-Establecimiento y multiplicación del patrón. 
Los patrones empleados en el microinjerto pueden ser plántulas germinadas in vitro y 
brotes micropropagados tanto enraizados como no. Al igual que con el material a injertar, 
una vez establecido el cultivo se procede a la multiplicación del mismo hasta que se tiene 
la cantidad necesaria de patrones. 
 
Capítulo I Introducción 
31 
3-Preparación del patrón e injerto para el microinjerto. 
El microinjerto se realiza cortando la parte superior del patrón y disponiendo sobre el 
cambium o anillo vascular expuesto el meristemo del injerto. Otra opción empleada en el 
microinjerto en cítricos consiste en realizar una incisión en forma de T invertida en el patrón 
por debajo de donde se ha realizado el corte y depositar el meristemo en la zona de cambium 
expuesta (Navarro et al. 1975) (Fig.1-7). 
 
FIGURA.1-7 ESQUEMA DEL PROCESO DE MICROINJERTO. (GEORGE ET AL. 2008) 
La técnica del microinjerto es difícil y generalmente produce un bajo número de injertos 
viables, lo que hace de ésta una técnica costosa y lenta. Por un lado, el pequeño tamaño de 
los injertos complica su manipulación, y por otro lado resulta difícil mantener la delicada 
unión entre injerto y patrón. El éxito habitual es de entre un 30-50 %, en cítricos (Juárez et 
al. 2015). 
Con el fin de intentar mejorar el porcentaje de éxito de los microinjerto se han intentado 
aplicar distintas técnicas, como la aplicación de antioxidantes en la zona de unión del injerto 
para tratar de evitar la producción de fenoles (Jonard et al. 1990); la modificación de la 
concentración de sacarosa en el medio de cultivo en el que se establece el injerto (Navarro 
et al. 1975); el mantenimiento de los patrones en oscuridad (Hussain et al. 2014); el uso de 
reguladores del crecimiento como el BAP o el empleo de medio líquido o solidificado con 
agar (Rafail & Mosleh 2010). Hasta el momento, no existe ningún estudio publicado de 
microinjerto en kiwi. 
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