Informe de la clase de Biología de plantas sobre el crecimiento de un frijol de la especie Common bean (Phaseolus vulgaris), hecho por estudiantes de biología de la universidad Nacional de Colombia

1. Germinación y fases fenológicas vegetativas de Phaseolus vulgaris
Mediciones de raíz de Fríjol
Manuel; Sarah
1/06/2023

2. Resumen
Phaseolus vulgaris es considerada la leguminosa más importante en el mundo para consumo
directo, tiene una tasa de germinación muy alta así como no tiene necesidades demandantes
de nutrientes o cuidados, posee 10 fases fenológicas, la mitad son vegetativas y la otra mitad,
reproductivas. En la práctica realizada se midió la raíz de varias semillas de Phaseolus
vulgaris durante 15 días desde la aparición de la radícula en la primera semilla que germinó,
finalmente se graficó una curva de crecimiento individual y de promedio grupal con los datos
de los frijoles que sobrevivieron hasta el día 15, y se observaron las fases fenológicas
vegetativas de la planta; al comparar las tendencias de las curvas entre sí se encuentran dos
tendencias diferentes en el crecimiento, lineal y sigmoidal, las cuales explican el desarrollo
de Phaseolus vulgaris y como se ve afectado por factores de estrés.
Palabras claves: curva de crecimiento, fase vegetativa, frijol, leguminosa, raíz primaria,
Introducción
Las leguminosas (Fabaceae) se caracterizan por tener vainas y son conocidas por sus
asociaciones con las bacterias fijadoras de nitrógeno (Evert & Eichhorn, 2012). Dentro de
esta familia se encuentra el género Phaseolus del cual se aceptan 81 especies según NPGS
(FAO, 2018).
Phaseolus vulgaris es una leguminosa nativa de América (FAO, 2018), es considerada la
leguminosa más importante para el consumo directo en el mundo (Jones & CIAT, 1999).
Esta planta es una de las Fabaceae más representativas y extendidas, la rápida germinación
que presenta, y los pocos recursos que necesita para germinar, hacen posible sembrarla con el
método de hidroponía y atractiva para la investigación (Beltrano & Gimenez, 2015).

3. Phaseolus vulgaris presenta 10 fases fenológicas, divididas en cinco vegetativas y cinco
reproductivas (Sadras & Calderini, 2020), las fases vegetativas se mencionan a continuación;
la V0, donde germina la radícula, crece hasta convertirse en la raíz primaria y aparecen las
raíces secundarias; la de emergencia V1, en la que el hipocótilo se endereza y alcanza su
tamaño máximo, aquí las hojas primarias tienen su despliegue inicial; la V2, cuando se
despliegan completamente las hojas primarias; en la fase V3 aparecen las primeras hojas
trifoliadas, y la V4 inicia cuando aparece la tercera hoja trifoliada; en promedio los primeros
primordios suelen aparecen en el día 5 y la etapa vegetativa se termina hasta el día 29
(Fernández et al., 1986).
En esta práctica se cultivó un grupo de frijoles (Phaseolus vulgaris) para poder entender el
desarrollo y crecimiento de la planta durante las primeras fases fenológicas desde la raíz, se
midió diariamente el tamaño de la raíz primaria, desde que germina la radícula en el primer
frijol, hasta completar 15 días, y luego con esos datos se obtuvieron curvas de crecimiento
grupales de la raíz para definir el promedio de crecimiento en el grupo y conocer su
comportamiento, se identificaron las partes de las plántulas (radícula, cotiledones, hipocótilo,
raíces primarias y secundarias, hojas primarias y trifoliadas) con el objetivo de reconocer las
fases fenológicas vegetativas; la metodología fue desarrollada según lo indicado (Gamboa,
2023).
Materiales y métodos
Se sembraron cuarenta y cinco semillas de la especie Phaseolus vulgaris en nueve cajas de
petri, cada caja fue cubierta con algodón y suficiente agua, por encima del algodón se
colocaron las cinco semillas correspondientes a cada una de las cajas, se asignaron valores
numéricos arbitrarios para identificar cada una de las semillas, las cajas fueron rotuladas con

4. estos valores para identificar al frijol; se cambió el algodón y se lavó las cajas al notar la
presencia de hongos; cuando las plántulas alcanzaron un tamaño considerable fueron
trasladadas individualmente a un vaso con algodón y agua, estos vasos fueron rotulados con
el número asignado a la semilla. A partir de la germinación de la radícula del primero de los
frijoles, estos fueron revisados diariamente durante los siguientes 15 días para registrar el
tamaño de la raíz principal, esta fue medida desde la zona de aparición de raíces secundarias,
pues se consideró un criterio apropiado para definir la separación de la raíz principal y el
tallo; al finalizar las mediciones se identificaron las partes de algunas de las plántulas, como
radícula, cotiledones, hipocótilo, raíces primarias y secundarias, así como las hojas primarias
y trifoliadas para reconocer los estados vegetativos.
Se registraron las medidas de la raíz de cada plántula en una tabla, al finalizar las mediciones
se usaron los datos de las plántulas que sobrevivieron para crear curvas de crecimiento
individual y una curva con los promedios diarios de crecimiento del grupo.
Finalmente se calculó el porcentaje de mortalidad con la ecuación:
% 𝑀𝑜𝑟𝑡𝑎𝑙𝑖𝑑𝑎𝑑 =
# 𝑑𝑒 𝑝𝑙á𝑛𝑡𝑢𝑙𝑎𝑠 𝑚𝑢𝑒𝑟𝑡𝑎𝑠
# 𝑑𝑒 𝑠𝑒𝑚𝑖𝑙𝑙𝑎𝑠 𝑠𝑒𝑚𝑏𝑟𝑎𝑑𝑎𝑠
∗ 100
Se incluyen a todas las semillas sembradas en la ecuación puesto que todas presentaron
actividad.
Resultados
Durante los 15 días de germinación se observaron 4 de las 5 fases del crecimiento vegetativo
en la Figura 1 se aprecia el primer y último día de cada uno de los frijoles, en los frijoles se
logró observar hasta la primera hoja trifoliada correspondiente a la fase V3; fue posible
observar la fase V0 distinguible por la aparición de la radícula, con la que se dió inicio al

5. conteo de 15 días, luego en todas fue posible observar la fase V1 enderezamiento del
hipocotilo, fase V2 con el despliegue total de las hojas primarias , y en menos de la mitad se
logró observar la fase V3 en donde sucedió la aparición de hojas trifoliadas (Figura 2), así
como el crecimiento de la raíz primaria y la aparición de raíces secundarias según la fase
vegetativa (Figura 3).
Figura 1. Comparación del primer y último día de medición
Nota: Primer y último día de la medición 1) Primeros días de siembra, 2) Último día de germinación
Figura 2. Imágenes del crecimiento del frijol
Nota: Fases de crecimiento del frijol a)V0 Aparición de la radícula y las raíces secundarias , b)V1 Hipocotilo se
endereza, c)V2 Hojas primarias se despliegan, d)V3 Primera hoja trifoliada desplegada

6. Figura 3. Imágen del crecimiento de la raíz en el frijol
Nota: Desarrollo de raíces secundarias según la fase de germinación del frijol, a) y b) V1, c)V0
Los frijoles mostraron un crecimiento muy variado que es posible observar en la Figura 4,
esta corresponde a las curvas de crecimiento realizadas para los datos de los frijoles
sobrevivientes.
Figura 4. Crecimiento de los 19 frijoles registrados durante 15 días

7. En la gráfica del promedio de crecimiento (Figura 5) se ve que el día 1 el promedio de
crecimiento fue de 0,19 cm mientras que en el día 15 llegó a 14,24 cm. La gráfica muestra un
comportamiento lineal.
Figura 5. Promedio de crecimiento.
Nota: La ecuación de la recta para la línea de tendencia es: 𝑦 = 1, 0675 𝑥 − 1, 0081

8. De la siembra inicial de 45 frijoles, solo 19 sobrevivieron a los 15 días, es decir el porcentaje
de mortalidad fue del 58%.
Discusión
La curva de crecimiento creada con los promedios de las mediciones del frijol sigue una
tendencia lineal, para los días medidos de la fase vegetativa de Phaseolus vulgaris, lo que
significa que las raíces crecieron aproximadamente la misma longitud a lo largo de cada día
(Lawrence, 2003), al analizar las curvas individuales, se encuentra que en las curvas
pertenecientes a los frijoles 4, 3, 9 y 11 la tendencia de estas obedece a un crecimiento
sigmoidal, estas curvas corresponden a las plantas que mayor tamaño alcanzaron; este
crecimiento es característico por describir una primera fase exponencial que se estabiliza
(Lieth et al., 1996); y esta curva de crecimiento ha sido usada para describir y predecir el
crecimiento de otras plantas de cultivo (Dennett & Ishag, 1998); sin embargo la mayoría de
curvas obtenidas poseen una tendencia lineal similar a la obtenida con el promedio, los
resultados anteriores indican que las condiciones de las plántulas eran de alto estrés, de haber
sido condiciones ideales, en las curvas realizadas debería aparecer el crecimiento exponencial
para la mayoría (Smith & Rao, 2021).
Factores como el cambio del medio en el que se encuentran, pueden detener o retrasar el
desarrollo de las semillas y plántulas (Long et al., 1981), Características como la húmedad,
aireación, espacio y temperatura son vitales para la conformación del sistema radicular
(Debouck & Hidalgo, 1984). El medir las plantas al germinar implicó manipular las semillas,
esto sumado a que fue necesario cambiar el algodón de una de las cajas de petri, pudo haber
ejercido estrés sobre las semillas (Ashraf & Harris, 2005) y condicionado el crecimiento, ya

9. que la germinación es una etapa crítica para el desarrollo y crecimiento de las plantas por
todos los procesos metabólicos que ocurren (Ali et al., 2013).
En la curva sigmoidal se puede relacionar la primera parte de la curva de crecimiento
exponencial con la fase vegetativa, y la segunda parte de la curva, de crecimiento más
reducido, con la fase reproductiva (Yin et al., 2003), estas fases también pueden ser afectadas
por factores de estrés abiótico que fuerzan a la planta a permanecer en una fase, o incluso a
regresar a una de las fases anteriores (Smith & Rao, 2021). Con esto en cuenta se postula la
hipótesis de que aquellas plantas de Phaseolus vulgaris que presentan una curva de
crecimiento sigmoidal es debido a que la primera parte de crecimiento exponencial se detuvo
por el estrés del entorno, y no porque hayan alcanzado la fase reproductiva del desarrollo, la
alta tasa de mortalidad de los frijoles, 58% puede confirmar la presencia de factores de estrés
importantes en el medio, y la probable ausencia de bacterias promotoras con las que puedan
interactuar tiene como consecuencia una capacidad reducida de mitigar ciertos factores de
estrés (Meza et al., 2022).
Referencias
Ali, S. F., Bendre, G., Ojha, S., Krishnamurthy, V., Swarmy, N. R., & Chandrashekharaiah, K.
(2013). Esterases from the Seeds of an Edible Legume, <i> Phaseolus vulgaris</i> L.;
Variability and Stability during Germination. American Journal of Plant Sciences,
04(04), 905-909. https://doi.org/10.4236/ajps.2013.44111
Ashraf, M., & Harris, P. (2005). Abiotic Stresses: Plant Resistance Through Breeding and
Molecular Approaches. CRC Press.
Beltrano, J., & Gimenez, D. O. (2015). Cultivo en hidroponía (Universidad Nacional de la
Plata, Ed.). https://doi.org/10.35537/10915/46752

10. Blanco, W. A. Q., Pinzón, E. H., & Torres, D. (2016). Evaluación del crecimiento de fríjol
(Phaseolus vulgaris L.) cv. Ica Cerinza, bajo estrés salino. Revista U.D.C.A.
Actualidad & Divulgación Científica. https://doi.org/10.31910/rudca.v19.n1.2016.113
Debouck, D. G., & Hidalgo, R. (1984). Morfología de la Planta de frijol Común (2.a
ed.).
CIAT.
Dennett, M., & Ishag, K. H. M. (1998). Use of the Expolinear Growth Model to Analyse the
Growth of Faba bean, Peas and Lentils at Three Densities: Predictive Use of the
Model. Annals of Botany, 82(4), 507-512. https://doi.org/10.1006/anbo.1998.0709
Evert, R. F., & Eichhorn, S. E. (2012). Raven Biology of Plants. W. H. Freeman.
FAO. (2018). Nuestras legumbres PEQUEÑAS SEMILLAS, GRANDES SOLUCIONES.
Organización de las Naciones Unidas para la Alimentación y la Agricultura.
Fernández De C, F. F., Gepts, P. G., & López, M. (1986). Etapas de desarrollo de la planta de
frijol común (Phaseolus vulgaris L.) (Centro Internacional de Agricultura Tropical,
Ed.).
Gamboa, M. A. (2023). Guía de germinación de semillas de fríjol.
Jones, A. L. & Centro Internacional de Agricultura Tropical (CIAT). (1999). PHASEOLUS
BEAN Post-harvest Operations. https://www.fao.org/.
Lawrence, E. (2003). Diccionario Akal de Términos biológicos. Ediciones AKAL.
Lieth, J. H., Fisher, P. H., & Heins, R. D. (1996). A PHASIC MODEL FOR THE ANALYSIS
OF SIGMOID PATTERNS OF GROWTH. Acta horticulturae, 417, 113-118.
https://doi.org/10.17660/actahortic.1996.417.13
Long, S. R., Dale, R. M. K., & Sussex, I. M. (1981). Maturation and germination of
Phaseolus vulgaris embryonic axes in culture. Planta, 153(5), 405-415.
https://doi.org/10.1007/bf00394978

11. Meza, C., Valenzuela, F., Echeverría-Vega, A., Gomez, A., Sarkar, S., Cabeza, R. A.,
Arencibia, A. D., Quiroz, K., Carrasco, B., & Banerjee, A. (2022).
Plant-growth-promoting bacteria from rhizosphere of Chilean common bean ecotype
(Phaseolus vulgaris L.) supporting seed germination and growth against salinity
stress. Frontiers in Plant Science, 13. https://doi.org/10.3389/fpls.2022.1052263
Sadras, V., & Calderini, D. (2020). Crop Physiology Case Histories for Major Crops.
Academic Press.
Smith, M. R., & Rao, I. M. (2021). Common bean. En Elsevier eBooks (pp. 384-406).
https://doi.org/10.1016/b978-0-12-819194-1.00012-8
Yin, X., Goudriaan, J., Lantinga, E. A., Vos, J. A., & Spiertz, H. J. (2003). A Flexible
Sigmoid Function of Determinate Growth. Annals of Botany, 91(3), 361-371.
https://doi.org/10.1093/aob/mcg029