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FISIOLOGÍA DE LA GERMINACIÓN Y DORMANCIA DE SEMILLAS

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Lady Rocha

on 21 January 2013

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FISIOLOGÍA DE LA GERMINACIÓN Y DORMANCIA DE SEMILLAS MATEO BERNAL
CARLOS MARIO MONTOYA ANATOMIA DE LA SEMILLA CARACTERÍSTICAS ESTRUCTURALES DE LAS SEMILLAS
•Las semillas, las cuales contienen entre 5-15% de humedad, son uno de los tejidos vegetales más secos (Taiz y Zeiger 1991). Estos órganos están compuestas por tres grandes componentes: tegumentos, materiales de reserva y eje embrionario (Corea 2002).
•Los tegumentos se encargan de mantener unidas las partes internas de la semilla, protegen el interior de la semilla de impactos abrasivos y la mantienen estéril internamente, constituyen una barrera a los ataques de plagas y enfermedades, regulan la entrada de agua y la difusión de gases y, en determinadas circunstancias, causan la dormancia de las semillas Estructura del ovario A) Dicotiledónea B) Monocotiledónea Mecanismos de dispersión y su relación con las características de las diásporas GERMINACIÓN
•La germinación es el reinicio del crecimiento del embrión, paralizado durante las fases finales de la maduración. Los procesos fisiológicos de crecimiento exigen actividades metabólicas aceleradas y la fase inicial de la germinación consiste primariamente en la activación de los procesos por aumentos en humedad y actividad respiratoria de la semilla.
•El embrión envuelto por la cubierta protectora constituida por varias capas de tejidos vivos y muertos posee reservas alimenticias suficientes para atender el aumento en la actividad metabólica.
•Desde el punto de vista puramente fisiológico la germinación comprende cuatro fases:
•Imbibición de agua
•Elongación celular
•División celular
•Diferenciación de células y tejidos ETAPAS DE LA GERMINACION Los materiales de reserva son fuente de energía y materiales que se utilizarán en el eje embrionario una vez inicie el proceso de germinación. Estos materiales se ubican en cotiledones y en el endospermo. Los cotiledones son partes vivas del embriónsemillas pero que tienen capacidad limitada para crecer. El endospermo es el principal tejido de soporte de muchas y tiene un origen extraembrionario porque proviene de la unión de núcleos polares del saco embrionario con un gameto masculino del tubo polínico
•El eje embrionario es un componente muy pequeño de la semilla y es el encargado de iniciar la división celular y el crecimiento durante la germinación y formar la radícula y la plúmula. El eje embrionario incluye uno o más cotiledones y un hipócotilo que une plúmula y radícula DORMANCIA
•Las semillas de la mayoría de las especies germinan tan pronto están dadas las condiciones favorables; pero si las semillas no germinan se dice que son dormantes.
•Aparentemente la dormancia evolucionó como un mecanismo de supervivencia de las especies a determinadas condiciones climáticas, ya que en las regiones de clima templado el invierno sería una amenaza para la sobrevivencia de las especies.
•La dormancia tiene algunas desventajas ya que son necesarios períodos largos para que un lote de semillas la supere, la germinación se distribuye en el tiempo, contribuye a la longevidad de las plantas invasoras, interfiere con programas de siembra, presenta problemas para evaluar la calidad de las semillas. A) Germinación hipogea en haba. B) Germinación epigea en frijol
•Según el origen de la dormancia las semillas pueden ser incluidas en alguna de las siguientes categorías:
–Embrión inmaduro o rudimentario: la germinación se tarda hasta que el embrión sufra las modificaciones anatómicas y fisiológicas que le permitan completar su diferenciación y crecimiento.
–Impermeabilidad al agua: las semillas pueden poseer un tegumento que impide la absorción de agua y la ruptura de la testa, e iniciar la germinación.
–Impermeabilidad al oxígeno: se da cuando las estructuras como el pericarpio o tegumento impiden el intercambio gaseoso. Esta forma de dormancia es común en gramíneas.
–Restricciones mecánicas: el tegumento o cubierta protectora puede presentar resistencia mecánica capaz de impedir el crecimiento del embrión. Esta dormancia puede ser superada removiendo o perforando la cubierta protectora de la semilla.
–Embrión dormante: se caracteriza porque la causa de la dormancia está en el embrión. Estas semillas presenta exigencias especiales en cuanto a luz o temperatura, para superar la dormancia causada por inhibidores químicos. •Condiciones necesarias para la germinación de las semillas:
•La semilla debe ser viable.
•Las condiciones ambientales para la semilla deben ser favorables: (agua, temperatura, oxígeno y luz).
•Las condiciones de la semilla deben ser favorables para la germinación (libre de dormancia).
•Las condiciones de sanidad deben ser satisfactorias (ausencia de agentes patógenos). CAUSAS DE LA DORMACIA Problemas principales en la recolección y manejo de semillas •El método a seguir depende del tipo de dormancia; las técnicas más empleadas son:
–Escarificación mecánica: que consiste en pasar las semillas por superficies abrasivas, con el fin de causar daño en la testa pero sin tocar el embrión.
–Tratamiento con agua caliente: consiste en sumergir las semillas en agua caliente por 5 segundos.
–Escarificación ácida: en la cual se sumergen las semillas en H2S04 por un tiempo determinado, luego se lavan con agua corriente y se dejan secar.
–Lavado en agua corriente: algunas sustancias inhibidoras son solubles en agua y pueden ser removidas por el simple lavado de las semillas. METODO PARA SUPERAR LA DORMANCIA –Secado previo: las semillas recién cosechadas pueden perder la dormancia si se secan por algunas semanas en una cámara a 40C.
–Preenfriamiento: algunas semillas pierden la dormancia sometiéndolas a bajas temperaturas. –Estratificación: este tratamiento se emplea con el fin de inducir procesos fisiológicos en el embrión, necesarios para la germinación.
–Imbibición en nitrato de potasio: algunas semillas superan la dormancia con este tratamiento de actividad aparentemente metabólica. –Exposición a la luz: las semillas pueden requerir de un determinado tratamiento de luz para poder germinar. Clasificación de las semillas, con base en la duración de su viabilidad Semillas ortodoxas
•Pueden ser desecadas hasta contenidos de humedad muy bajos sin sufrir daños, al menos hasta un nivel de humedad constante que se mantenga en equilibrio con una humedad ambiental relativa de 10% (a este valor las semillas con almidón tienen un contenido de humedad cercano a 5%, en tanto que las semillas grasas tienen valores de 2 a 3%).
•La longevidad aumenta al disminuir la humedad y con la temperatura. Semillas intermedias
•Ejemplos de este grupo son el café, palma aceitera, papaya y neem.
•La principal característica de este comportamiento es cierta sensibilidad a la desecación hasta un nivel de humedad relativamente bajo de 7 a 10% (en equilibrio con una humedad relativa ambiental de 30-50%).
•Sin embargo, la longevidad de las semillas secas de origen tropical se reduce en temperaturas bajas (por debajo de 5°C) y temperaturas bajo cero. Por esto, las condiciones ideales para el almacenamiento a largo plazo de semillas ortodoxas (5% de contenido de humedad, -18°C) son potencialmente dañinas para las semillas intermedias y no deben usarse ya que les provoca la muerte en pocos meses. A pesar de esto, es posible almacenar las semillas "intermedias" por periodos de alrededor de 10 años, desecándolas hasta un 7-10% de contenido de humedad, y manteniéndolas a la temperatura de un laboratorio. Pruebas para determinar semillas ortodoxas y recalcitrantes Semillas recalcitrantes
•No pueden ser desecadas por debajo de un punto relativamente alto en el contenido de humedad sin causarles daño. Algunas especies comienzan a morir rápidamente aun en equilibrio con una humedad relativa ambiental de 98-99%, y la mayoría de las semillas muere cuando su contenido de humedad está en equilibrio con una humedad ambiental de 60-70% (que corresponde a un contenido de humedad de 16-30% sobre el peso fresco).
•Todavía no existe un método satisfactorio para mantener la viabilidad de las semillas de estas especies, en particular las de origen tropical, por arriba de un periodo corto, menor a un año.
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