Las semillas de orquídeas son conocidas usualmente como semillas de polvo porque son minúsculas y contienen pocas reservas de alimento. Usualmente estas semillas no germinan en el medio natural a menos que sean infectadas por un hongo micorriza, el mismo que abastece a las plantas jóvenes con azúcares y nutrientes que necesitan hasta que sean lo suficientemente grandes para fabricar su propio alimento. Cuando la semilla germina produce una masa indiferenciada de células llamada protocormo (figura 1). Manteniendo las condiciones normales, el protocormo continuará su crecimiento por varias semanas, meses o incluso años dependiendo de la especie hasta que alcance la edad apropiada para producir raíces y hojas. En el caso de orquídeas terrestres, es de vital importancia que la relación orquídea-hongo se conserve durante los estados tempranos del ciclo de vida de la planta ya que el protocormo enterrado no puede fabricar alimento por sí mismo. Por otro lado, los protocormos de las orquídeas epífitas son comúnmente verdes, lo que les posibilita producir parte de su alimento. La relación orquídea-hongo no ha sido en su totalidad investigada para el caso de las orquídeas tropicales.

Figura 1

Mediante la germinación in vitro, se reproducen semillas en frascos de vidrio o plástico sobre un medio de agar nutritivo que contiene los azúcares y minerales necesarios para que las semillas germinen y crezcan. Hay dos tipos básicos de germinación in vitro: simbiótica y asimbiótica.

En la germinación simbiótica, las semillas se siembran con una pequeña porción del hongo micorriza apropiado. El hongo crece en el medio, coloniza a las semillas en proceso de germinación y se origina una relación simbiótica que se espera alimente al protocormo hasta que éste produzca hojas y se vuelva autotrófico. Esta técnica es ampliamente usada para la propagación de orquídeas terrestres en zonas templadas. Tiene la ventaja de usar un medio simple (uno de los más comúnmente usados consiste en avena en polvo con una pequeña cantidad de extracto de levadura), y como resultado las plantas micorrizales suelen ser más fuertes y resistentes a infecciones que sus contrapartes cultivadas asimbióticamente. Sin embargo, la desventaja es que se necesita seleccionar el tipo de hongo micorriza adecuado para que se origine la simbiosis y prevenir parasitismo y la consecuente muerte de las semillas.

La germinación asimbiótica es usualmente usada en la propagación de orquídeas tropicales, las mismas que tienden a crecer fácilmente en comparación con sus parientes en zonas templadas. El medio usado para la germinación asimbiótica es más complejo que para la germinación simbiótica, ya que todos los nutrientes orgánicos e inorgánicos y los azúcares deben estar disponibles para la orquídea en una forma apropiada puesto que ya no existe la intermediación del hongo.

Tanto para la germinación simbiótica y asimbiótica es de vital importancia que el medio, los frascos, los aparatos y las semillas se mantengan desinfectadas desde el principio del proceso de germinación. Cualquier bacteria u hongo que se introduzca en los frascos crecerá más rápido que las semillas y pronto ocupará su espacio hasta matarlas.

Las condiciones de esterilización en la preparación del medio se crean autoclavando el medio y los frascos a utilizarse por 15 minutos a 15 atm. Esta temperatura y presión son suficientes para matar todas las esporas de bacterias y hongos presentes en el medio.

Las semillas deben ser esterilizadas y transferidas a los frascos sin introducir hongos o bacterias externos. Generalmente, este proceso se realiza sembrando desde la superficie desinfectada de cápsulas verdes, o desinfectando semillas maduras con hipoclorito de sodio o calcio, o peróxido de hidrógeno. Además de asegurarse que todos los instrumentos utilizados en la transferencia estén desinfectados. Con cierto cuidado y práctica se puede crear y mantener condiciones de esterilización desde la germinación hasta el transplante de las semillas.

La esterilización consiste en vaciar el medio y sembrar las semillas utilizando una cámara de flujo laminar (figura 2). 

El medio puede ser preparado ya sea utilizando ingredientes básicos o comprarlo en polvo a sus proveedores. Hay diferentes tipos de medios disponibles para la venta así como otros específicos para ciertas especies diseñados por expertos profesionales. Cuando se inicia el proceso de germinación de una nueva especie es aconsejable probar con diferentes medios a una concentración total y parcial para determinar cuál es el mejor medio para dicha especie. Por ejemplo, el género Masdevallias es conocido como un género "escogedor" del medio sobre el cual se va a desarrollar. El nivel de pH es también importante. La mayoría de orquídeas germinan en un medio de pH 5.5, sin embargo, especies andinas prefieren niveles más altos de pH, 5.6 al 5.9. Al experimentar con el pH se debe considerar que el pH del medio será más alto luego de añadir el agar que antes de hacerlo.

Las semillas pueden ser colectadas a partir de cápsulas verdes o cápsulas maduras. Una cápsula verde que está madurando, y está lista para ser sembrada, se encuentra llena de semillas y no se deforma cuando se la aprieta con las pinzas, "queda intacta".

Las cápsulas pueden ser almacenadas por algunas semanas si se las envuelve en papel de cocina y si se las coloca en un lugar del refrigerador con bastante aireación. No se debe almacenar las semillas en fundas plásticas ya que las cápsulas sudarán y se podrirán. Si es posible, es mejor colectar cápsulas que han estado expuestas a un día seco. Es aconsejable usar semillas frescas o secadas en una solución saturada de hexahidrato de calcio. Si este compuesto no está disponible, se las puede secar con clorito de calcio, sílica gel (más áspero que el clorito de calcio y solamente recomendado para usarlo a corto plazo) o simplemente dejarlas secar a la temperatura ambiente en una habitación (sólo en climas secos). Una vez que las semillas estén secas, se las puede almacenar por muchos meses en frascos cerrados dentro de un refrigerador (4-5°C). De nuevo, las semillas nunca deben ser almacenadas o transportadas en fundas plásticas o recipientes con aire encerrado.

El tiempo desde el florecimiento hasta la maduración de las semillas varía significativamente de acuerdo a la especie y el lugar. Por ejemplo, las semillas de Epidendrum o Masdevallia requieren aproximadamente de 3.5 meses para madurar mientras que las semillas de Odontoglossum requieren alrededor de 18 meses. Las estimaciones convencionales no toman en cuenta las diferencias climáticas; de hecho una cápsula que crece en un recipiente de vidrio caliente madurará mucho más rápido que una creciendo en el bosque nublado.

3.2 Siembra de las Semillas

Se puede sembrar semillas a partir de cápsulas verdes o a partir de semillas secas. A continuación se describen las ventajas y desventajas de ambos métodos:

1. Siembra a partir de cápsulas verdes. El interior de las cápsulas de orquídeas se mantiene estéril si las cápsulas están intactas. Entonces, si se esteriliza la parte exterior de las mismas, donde hongos y bacterias pueden desarrollarse, y se abre las cápsulas bajo condiciones de esterilización las semillas podrán mantenerse desinfectadas. La ventaja de este método es que no se requiere de la esterilización de las semillas, lo que podría provocar su deterioro. Además, algunas semillas tomadas de cápsulas casi maduras podrían germinar más rápido que las provenientes de cápsulas maduras a causa de los mecanismos de dormancia. La desventaja de este método es que al abrir la cápsula todas las semillas en ella deben ser utilizadas o eliminadas (algunas semillas maduras podrían secarse y ser almacenadas). También se debe considerar que las semillas sembradas a partir de cápsulas que no han madurado lo suficiente podrían germinar lentamente o simplemente no germinar.

2. Siembra a partir de semillas secas. Una vez que la cápsula es abierta, las semillas dejan de ser estériles y requieren de un proceso de esterilización. Comúnmente, se utiliza una solución de hipoclorito (cloro) de sodio, hipoclorito de calcio o peróxido de hidrógeno. Las semillas se agitan dentro de la solución que además contiene una gota de detergente para “humedecerlas”, luego se las enjuaga con agua destilada y se las siembra en el medio preparado. La ventaja de este método es que las semillas pueden ser colectadas, secadas al aire, almacenadas por varios meses en el refrigerador y utilizadas cuando sea necesario.

Se debe considerar que lo que se siembra está determinado por la disposición de cualquiera de las dos formas de encontrar las semillas de acuerdo a la época en que se colectan.